 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Структурно-функциональная организация ДНК у про- и эукариот 12
Блок 2. ДНК. Вопросы 5,6,7. Структура ДНК. Модель Дж. Уотсона и Ф. Крика. Свойства и функции наследственного материала. Самовоспроизведение генетического материала. Репликация ДНК. Организация наследственного материала у про- и эукариот. Классификация нуклеотидных последовательностей в геноме эукариот (уникальные, среднеповторяющиеся, высокоповторяющиеся).
В 1868 г. швейцарский химик Ф. Мишер обнаружил в клеточных ядрах, изолированных из гноя, а позже из спермиев лосося вещество, которое он назвал «нуклеином» (от лат. nucleus - ядро). Впоследствии Р. Альтманн (1889 г.) сообщил, что выделенный Ф. Мишером «нуклеин» состоит из двух фракций - белковой и нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты, подобно белкам, обладают первичной структурой (под которой подразумевается их нуклеотидная последовательность) и трехмерной структурой. Интерес к структуре ДНК усилился, когда в начале XX в. возникло предположение, что ДНК, возможно, представляет собой генетический материал. В 1952 году Чаргаффом было открыто правило комплиментарности, назнаванное впоследствии именем создателя. Оно заключается в том, что:
Впоследствии, Уилкинсоном была получена рентгенограмма ДНК. А еще несколько позже Уотсон и Крик в 1953 году предложили собственную модель ДНК, за которую вместе с Уилкинсоном были удостоены Нобелевской премии в 1962 году. Основные принципы строения ДНК. 1. Мономер ДНК-нуклеотид, состоящий из азотистого основания, дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты. Азотистые основания могут быть пуриновые А,Г или пиримидиновые Ц,Т. 2. Азотистые основания присоединяются к С1 атому углерода в молекуле пентозы, а к С5 присоединяется фосфат. У третьего атома всегда есть группа ОН. 3. При взаимодействии фосфата одного нуклеотида с гидроксилом дезоксирибозы другого устанавливается фосфодиэфирная связь. 4.Соединение нуклеотидов происходит через ОН пентозы в положение С3 и фосфата последующего нуклеотида. 5. ДНК есть двойная полинуклеотидная цепь . Две полинуклеотидных цепи связаны между собой водородными связями по принципу комплиментарности, А-Т и Г-Ц. Между А и Т две водородные связи, между Т и Ц три водородные связи. 6. Антипараллельность.5 конец одной цепи соединяется с 3 концом другой цепи. 7.Диамет спирали ДНК равен 2 нм, а длина шага – 3,4 нм. На каждый виток приходится 10 пар нуклеотидов. 8. Первичная структура- полинуклеотидная цепь. Вторичная структура- две комплиментарные друг другу антипараллельные полинуклеотидные цепи. Третичная структура- трехмерная спираль. 9. ДНК обладает способностью к репликации. РЕПЛИКАЦИЯ.
1 - матричные цепи ДНК; 2 - фермент геликаза, разделяющий цепи матричной ДНК; 3 - ДСБ-белки, препятствующие воссоединению цепей ДНК; 4 - праймаза; 5 - РНК-затравка (синтезируется РНК-полимеразой - праймазой); 6 - ДНКполимераза, синтезирующая дочерние цепи; 7 - лидирующая дочерняя цепь ДНК; 8 - лигаза, соединяющая фрагменты Оказаки отстающей цепи ДНК; 9 - фрагмент Оказаки (150-200 нуклеотидов); 10 – топоизомераза Синтез новой молекулы ДНК осуществляется полуконсервативным способом. Это значит, что дочерняя молекула будет содержать одну материнскую и одну вновь синтезированную цепь. Так как синтез ДНК происходит на одноцепочечной матрице, ему предшествует обязательное временное разделение двух цепей, с образованием репликативной вилки. С помощью электронного микроскопа выявили, что область репликации имеет вид глазка внутри нереплицированной ДНК ( репликационный глазок, состоящий примерно из 300 нуклеотидов). Репликон – фрагмент ДНК от точки начала репликации до точки ее окончания. Чтобы расплести спираль ДНК нужны особые ферменты(белки).В репликации принимают участие несколько ферментов, каждый из которых выполняет свою функцию. ДНК-хеликазы(геликазы) разрывают водородные связи между основаниями, разделяют цепи и продвигают репликативную вилку. Дестабилизирующие белки удерживают цепи. ДНК –топоизомераза. Вспомним, что ДНК представляет собой спираль.Соответственно, чтобы вилка могла двигаться вперед, спираль должна быстро раскручиваться. Но это потребует большой потери энергии. На самом деле, этого все же не происходит. Этому и способствуют ДНК-топоизомеразы. Они вносят в цепьодно- и двухцепочечные разрывы, позволяющие цепям разделиться, а затем ликвидируют эти разрывы. Благодаряу одна из цепей ДНК начинает вращаться вокруг второй цепи. Также они участвуют в расцеплении колец, образующихся при репликации кольцевых ДНК. Синтез цепей ДНК происходит с помощью ДНК-полимеразы. Но у этого фермента есть особенность. Он способен добавлять нуклеотиды к 3 концу уже имеющейся цепи. Такую заранее образованную цепь называют затравкой, которую синтезирует праймаза. РНК-затравка отличается от остальной цепи ДНК, так как в ней есть рибоза. Размер затравки невелик. Выполнившая свою функцию затравка удаляется специальным ферментом, а образованная при этом брешь ликвидируется ДНК-полимеразой(в данном случае вместо затравки она использует 3ОН конецсоседнего фрагмента ДНК). Репликация ДНК предполагает, что синтез двух цепей происходит одновременно. Но на самом деле все происходит не совсем так. Вспомним, что цепи антипараллельны.А синтез новой цепи может происходить только в направлении от 5 конца к 3. Поэтому непрерывно синтез происходит только на одной цепи (лидирующей).На второй (отстающей) он происходит фрагментами Оказаки. Синтез каждого из фрагментов осуществляется с помощью РНК-затравки. Затем затравки удаляются, бреши заполняются ДНК-полимеразой и фрагменты сшиваются ферментом лигазой .
Структурно-функциональная организация ДНК у про- и эукариот Изучите таблицы, перепишите их в рабочую тетрадь.
12 |
