Структура нуклеиновых кислот. Принцип матричного синтеза

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты (НК) в клетке – это носители генетической информации. Они представлены в виде ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота). Это полимеры, построенные из отдельных нуклеотидов, в состав которых входят: гетероциклическое азотистое основание, остаток пентозы и остаток фосфорной кислоты.

Азотистые основания подразделяются на пуриновые (аденин (А), гуанин (Г)) и пиримидиновые (цитозин (Ц), тимин (Т), урацил (У).

При этом адениен, гуанин, цитозин входят в состав как ДНК, так и РНК, а тимин тольно в ДНК. В составе РНК вместо него содержится урацил.

Пентоза: рибоза или дезоксирибоза входят в состав НК в фуранозной форме и связаны с азотистым основанием N-гликозидной связью. Такое соединение называется нуклеозид. В случае образования связи с пуринами к названию добавляется суффикс –озин: аденозин, гуанозин, а пиримидинами – идин: тимидин, цитидин.

Остаток фосфорной кислоты (H3PO4) присоединяется к пентозе обычно в 5-ом положении. Название такого соединения образуется от названия соответствующего нуклеозида с указанием места присоединения фосфорной кислоты и добавлением слова «фосфат». В зависимости от количества остатков существуют моно-, ди- и трифосфаты (аденозин–5–трифосфат, АТФ), ГМФ, ЦМФ, ТДФ, УТФ.

Поскольку НК это полимеры, то через остаток фосфорной кислоты осуществляется связь одного нуклеозида с другим и т.д. Две параллельные цепи НК соединены водородными связями между комплементарными азотистыми основаниями (А-Т, Г-Ц).

Первичная структура НК - это последовательность расположения мононуклеотидов в полинуклеотидной цепи (рис. 4.4.1.).

Вторичная структура - молекула, состоящая из двух (ДНК) или одной (РНК) правозакрученных вокруг воображаемой оси спиралей. В ДНК направление фосфотиэфидных связей(3'-5') антипараллельно. Третичная структура НК - это кольцо из ДНК, что имеет место у бактерий и вирусов. Функции нуклеиновых кислот рассмотрены в главе "Матричный биосинтез".