Vysvětlíme, jaká je struktura DNA, jaké typy existují a jak byla objevena. Také struktura RNA.
Jaká je struktura DNA?
Molekulární struktura DNA (nebo jednoduše struktura DNA) je způsob, jakým se skládá biochemicky, to znamená, že je to specifická forma organizace protein Y biomolekuly které tvoří molekulu DNA.
Pro začátek si připomeňme, že DNA je zkratka pro DeoxyriboNucleic Acid. DNA je nukleotidový biopolymer, tj. dlouhá molekulární struktura složená ze segmentů (nukleotidů) složených postupně z cukru (ribózy) a dusíkové báze.
Dusíkaté báze DNA mohou být čtyř typů: adenin (A), cytosin (C), thymin (T) nebo guanin (G), spolu s fosfátovou skupinou. V sekvenci této sloučeniny jsou všechny genetické informace a živá bytost, nezbytný pro syntézu bílkovin a reprodukční dědičnost, to znamená, že bez DNA by nedošlo k přenosu znaků genetický.
U živých bytostí prokaryotaDNA je obvykle lineární a kruhová. Ale v eukaryota, struktura DNA je ve tvaru dvojité šroubovice. V obou případech se jedná o dvouvláknovou biomolekulu, tedy složenou ze dvou antiparalelně uspořádaných dlouhých řetězců (směřujících opačným směrem): jejich dusíkaté báze jsou proti sobě.
Mezi těmito dvěma řetězci jsou vodíkové vazby, které je drží pohromadě a ve formě dvojité šroubovice. Tradičně existují tři úrovně této struktury:
- Primární struktura. Skládá se ze sekvence řetězených nukleotidů, jejichž specifická a přesná sekvence kóduje Genetické informace každého jednotlivce, který existuje.
- Sekundární struktura. Výše zmíněná dvoušroubovice komplementárních řetězců, ve kterých jsou dusíkaté báze spojeny podle striktního pořadí: adenin s thyminem a cytosin s guaninem. Tato struktura se liší v závislosti na typu DNA.
- Terciární struktura. Týká se způsobu uložení DNA ve strukturách tzv chromozomy, uvnitř buňka. Tyto molekuly musí být složeny a uspořádány v konečném prostoru, takže v případě prokaryotických organismů to obvykle dělají ve formě superhelixu, zatímco v případě eukaryot se provádí složitější zhutnění vzhledem k větší velikosti. DNA, což vyžaduje zásah jiných proteinů.
- Kvartérní struktura. Označuje chromatin přítomný v jádře eukaryotických buněk, odkud se při buněčném dělení tvoří chromozomy.
Může vám sloužit:Mikrobiologie
Objev struktury DNA
James Watson (vlevo) a Francis Crick (vpravo)
Specifický molekulární tvar DNA byl objeven v roce 1950, a to přesto, že existence tohoto typu biologické sloučeniny byla známa již od roku 1869. Jeho objev je připisován především vědcům Jamesi Watsonovi ze Spojených států a Francisi Crickovi z Britové, kteří navrhli model dvojité šroubovice struktury DNA.
Nebyli však jediní, kdo se tímto tématem zabýval. Jeho práce se ve skutečnosti zakládala na informacích, které dříve získala Britka Rosalind Franklinová, expertka na rentgenovou krystalografii k určení struktury molekul.
Díky obzvlášť ostrému obrazu, který Franklin pomocí tohoto získal technika (slavný "Photograph 51"), Watson a Crick byli schopni odvodit a formulovat trojrozměrný model pro DNA.
typy DNA
Studiem její struktury, tedy její specifické trojrozměrné konformace, je možné identifikovat tři typy DNA pozorované u živých bytostí, kterými jsou:
- DNA-B. Jedná se o nejrozšířenější typ DNA živé bytosti a jediný, který sleduje model dvojité šroubovice navržený Watsonem a Crickem. Jeho struktura je pravidelná, protože každý pár bází má stejnou velikost, i když ponechává drážky (postupně větší a menší) s odchylkou 35° vzhledem k předchozí, aby byl umožněn přístup k dusíkatým bázím zvenčí.
- DNA-A. Tento typ DNA se objevuje v podmínkách nedostatku vlhkost vzduchu a méně teplota, jako ty v mnoha laboratořích. Představuje, stejně jako B, opakující se drážky, i když různých proporcí (širší a mělčí pro vedlejší drážku), navíc s otevřenější strukturou, s dusíkatými bázemi dále od osy dvojité šroubovice, více nakloněnými vzhledem k horizontále. a více symetricky ve středu.
- Z-DNA. Od předchozích se liší tím, že se jedná o dvoušroubovici s levotočivým (levotočivým) závitem v cikcak kostře a v sekvencích DNA je běžné, že se střídají puriny a pyrimidiny (GCGCGC), takže vyžaduje koncentraci kationtů větší než B-DNA. Je to užší a delší dvoušroubovice než předchozí.
Struktura RNA
Na rozdíl od DNA se RNA (ribonukleová kyselina) obvykle nejeví jako dvojitá šroubovice. Struktura RNA je spíše jednoduchá, jednovláknová sekvence nukleotidů. Jeho dusíkaté báze jsou identické s bázemi DNA, kromě případu thyminu (T), který je v RNA nahrazen uracilem (U).
Tyto nukleotidy jsou spolu spojeny pomocí Odkazy fosfodiester. Někdy mohou vytvářet záhyby v řetězci RNA, když se navzájem přitahují, a tak tvoří určité typy smyček, šroubovic nebo vlásenek během krátkých oblastí.