Съставът на ДНК ... Химически състав на ДНК

Много хора винаги се чудят защо някои от признаците, които са на разположение на родителите, се предават на детето (например цвят на очите, коса, форма на лицето и др.). Науката е доказала, че това предаване на черта зависи от генетичния материал или ДНК.

Какво представлява ДНК?

Понастоящем дезоксирибонуклеиновата киселина се разбира като сложно съединение, отговорно за предаването на наследствени черти. Тази молекула се съдържа във всяка клетка на нашето тяло. Тя програмира основните характеристики на нашето тяло (за развитието на определена характеристика е определен протеин).

От какво се състои? Съставът на ДНК включва сложни съединения - нуклеотиди. Нуклеотидът е блок или мини-съединение, имащ азотна основа в неговия състав, остатък фосфорна киселина и захар (в този случай - дезоксирибоза).

ДНК е двойно-верижна молекула, в която всяка от веригите се свързва с другата чрез азотни бази принцип на взаимно допълване.

В допълнение, можем да приемем, че ДНК се състои от гени - определени нуклеотидни последователности, отговорни за протеиновия синтез. Какви химически структурни характеристики има дезоксирибонуклеиновата киселина?

нуклеотид

Както беше казано, основната структурна единица на дезоксирибонуклеиновата киселина е нуклеотид. Това е сложно образование. ДНК нуклеотидният състав е както следва.

В центъра на нуклеотида е пет-компонентна захар (в ДНК е деоксирибоза, за разлика от РНК, която съдържа рибоза). На нея е прикрепена азотна основа, която се отличава с 5 типа: аденин, гуанин, тимин, урацил и цитозин. В допълнение, всеки нуклеотид също съдържа остатък на фосфорната киселина.

Съставът на ДНК включва само тези нуклеотиди, които имат посочените структурни единици.

Всички нуклеотиди са подредени в една верига и следват взаимно. Групирани от триплетите (три нуклеотида), те образуват последователност, в която всеки триплет съответства на определена аминокиселина. В резултат на това се формира верига.

Те се комбинират помежду си поради връзките на азотни бази. Основната връзка между нуклеотидите на паралелните вериги е водородът.

Нуклеотидните последователности са основата на гените. Нарушаването на тяхната структура води до провал в синтеза на протеини и проявата на мутации. Съставът на ДНК включва същите гени, които се определят практически от всички хора и се различават от другите организми.

Нуклеотидна модификация

В някои случаи, за по-стабилно предаване на характеристика, азотната база се модифицира. Химичният състав на ДНК се променя поради добавянето на метиловата група (СНЗ). Такава модификация (на един нуклеотид) позволява да се стабилизира генната експресия и трансфера на черти в дъщерните клетки.

Такова "подобрение" в структурата на молекулата по никакъв начин не влияе на свързването на азотни бази.

Тази модификация се използва и при инактивирането на Х хромозомата. В резултат на това се формират телата на Бара.

При повишена канцерогенеза ДНК анализът показва, че нуклеотидната верига е чувствителна към метилиране на много бази. В наблюденията беше отбелязано, че източникът на мутацията обикновено е метилиран цитозин. Обикновено, в процеса на тумора, деметилирането може да помогне за спирането на процеса, но поради своята сложност тази реакция не се извършва.

Структура на ДНК

В структурата на молекулата се разграничават два вида структура. Първият тип е линейна последователност, образувана от нуклеотиди. Тяхното изграждане е предмет на определени закони. Записването на нуклеотиди на ДНК молекула започва в края на 5-ия и завършва на 3-края. Втората верига, разположена срещуположно, е конструирана по същия начин, само в пространственото съотношение на молекулата са една срещу друга, а 5ссс - края на една верига се намира срещу 3срс - края на втората.

Вторичната структура на ДНК е спирала. Това се дължи на наличието на водородни връзки между нуклеотидите един срещу друг. Водородната връзка се образува между допълващи азотни бази (например срещу аденин на първата верига може да има само тимин и пред гуанин - цитозин или урацил). Тази точност се дължи на факта, че конструкцията на втората верига възниква на базата на първата, поради което се наблюдава точно съответствие между азотните бази.

Синтез на молекула

Как се образува ДНК молекулата?

В цикъла на неговото формиране се отличават три етапа:

• Прекъсване на веригите.
• Връзка на синтезационните единици към една от веригите.
• Завършване на втората верига в съответствие с принципа на допълняемост.

На етапа на дезинтегриране на молекулата главната роля играе ензимите - ДНК гираза. Тези ензими са ориентирани към унищожаването на водородните връзки между веригите.

След отклонението на веригите, основният синтезиращ ензим, ДНК полимераза, влиза в случая. Нейната привързаност се наблюдава на мястото 5р. Освен това, този ензим се придвижва към крайния край, като едновременно свързва необходимите нуклеотиди със съответните азотни бази. След достигането на определено място (терминатор) в края на края, полимеразата се отделя от оригиналната верига.

След образуването на дъщерната верига между базите се образува водородна връзка, която също свързва новообразуваната ДНК молекула.

Къде мога да намеря тази молекула?

Ако отидете по-дълбоко в структурата на клетките и тъканите, можете да видите, че ДНК се съдържа главно в ядрото на клетката. сърцевина е отговорен за образуването на нови, дъщерни, клетки или техните клонове. В този случай, наследствена информация, намиращи се в него, се разделя равномерно между новообразуваните клетки (клонинги се формират) или частично (това често се наблюдава при мейозата). Загубата на ядрото води до нарушаване на образуването на нови тъкани, което води до мутация.

В допълнение, в митохондриите се открива специален вид наследствен материал. В тях ДНК се различава до известна степен от тази в ядрото (митохондриалната дезоксирибонуклеинова киселина има пръстеновидна форма и изпълнява няколко други функции).

Самата молекула може да се екскретира от всяка клетка на тялото (за тестване, най-често се използва петна от вътрешната страна на бузата или кръвта). Няма генетичен материал само в ексфолиращия епител и някои кръвни клетки (еритроцити).

функции

Съставът на ДНК молекулата го прави да изпълнява функцията на предаване на информация от поколение на поколение. Това се дължи на синтеза на някои протеини, които предизвикват проявление на специфична генотипна (вътрешна) или фенотипна (външна - например цвета на очите или косата) характер.

Предаването на информация се осъществява чрез нейното прилагане от генетичния код. Въз основа на информацията, шифрована в генетичен код, специфичната информация, рибозомните и транспортните РНК. Всеки от тях е отговорен за определено действие - информационната РНК се използва за синтеза на протеини, рибозомата участва в сглобяването на протеинови молекули и транспортът образува съответните протеини.

Всеки неуспех в работата им или промяна в структурата води до нарушаване на изпълняваната функция и появата на атипични признаци (мутации).

ДНК тестът за бащинство ви позволява да определите наличието на свързани знаци между хората.

Генетични тестове

Защо могат да се използват генетични изследвания в момента?

ДНК анализът се използва за определяне на много фактори или промени в организма.

На първо място, проучването Ви позволява да определите наличието на вродени, наследени заболявания. Такива заболявания включват синдром на Даун, аутизъм, синдром на Марфан.

ДНК може също да бъде изследвана, за да се определят отношенията. Тестът за бащинство е широко разпространен в много, предимно правни, процеси. Това изследване се определя при определяне на генетичната връзка между незаконните деца. Често този тест се връчва на кандидатите за наследство в случай на въпроси от страна на властите.