Ihmisen DNA: n rakenne

Elävän aineen olemassaolo liittyy nukleiinihappojen läsnäoloon. F. Misher erotti ensin nämä aineet leukosyyttien ytimistä (1869). Myöhemmin ne havaittiin kaikissa elävissä organismeissa (ihmisissä, eläimissä, kasveissa, bakteereissa ja viruksissa).

Nukleiinihapot ovat nukleoproteiinien eturauharyhmät. Nitroosipohjat (adeniini, sytosiini, guaniini, urakii- li ja tymiini), pentosseja (deoksiriboosi, riboosi) ja fosfaattihappo saadaan hydrolysoimalla nukleiinihappoja. Kun otetaan huomioon biokemiallinen koostumus, nukleiinihapot luokitellaan deoksiribonukleiinisiksi (DNA) ja ribonukleiinisiksi (RNA) hapoiksi. Ihmisen DNA: n rakenne sisältää deoksiriboosi, RNA - riboosi. Nämä hapot eroavat molekyylien rakenteesta, typpipitoisten emästen koostumuksesta, solujen lokalisoinnista ja tietysti toiminnoista. Biologiset yhdisteet, joiden molekyyli koostuu puriini- tai pyrimidiiniemästä ja monoista (riboosi tai deoksiriboosi), kutsutaan nukleosideiksi. Nukleosidin nimi määräytyy siinä olevan typpipitoisen emäksen. Täten nukleosidi, joka sisältää adeniinimolekyylin sen rakenteessa, kutsutaan adenosiiniksi, tymidi - tymidiiniksi, urasiili - uridiiniksi, sytosiinisytidiiniksi, guaniini - guanosiiniksi. Molemmista molekyyleistä tehdyistä monosakkarideista (pentosista) riippuen erotetaan ribonukleosidit ja deoksiribonukleosidit.

Ihmisen DNA on geenien kemiallinen perusta, jossa perinnöllinen tieto kehosta on keskittynyt. Se lokalisoituu lähinnä solujen ytimessä, pääasiassa kromosomeissa. DNA: n hydrolyysin aikana muodostuu nukleotideja: deoksadenyyli (A), deoksiguanili (D), deoksisykidyyli (C) ja tymidyyli (T) -hapot. Satunnaisesti muita puriinien ja pyrimidiinien johdannaisia, pieniä emäksiä, löytyvät nukleotidikoostumuksesta: 5-hydroksimetyylisytosiini (bakteriofagissa), 5-metyylisytosiini (kateenkorvan kudoksissa) ja muut. Nukleotidit on kytketty polynukleotidiketjuun (DNA) hapen siltojen avulla, jotka on muodostettu hydroksyylillä - yhden nukleotidin ja hydroksyyliryhmän fosfaattihappotähteellä toisen nukleotidin deoksiriboosähteen kolmannella hiiliatomilla.

Ihmisen DNA-molekyylin nukleotidisekvenssiä tutkitaan sekvensoimalla (englanninkielinen seuraus). Tätä varten käytetään sekvensseriä, joka perustuu tietokoneanalyysiin perustuen nukleotidisekvenssiin (korkeintaan sata yksikköä).

Nukleotidien määrä ihmisen DNA-molekyylissä on 25 000 - 35 000 tai enemmän ja molekyylipaino on useita miljoonasta 2-5 miljardiin. DNA-molekyylit voidaan "nähdä" elektronimikroskoopissa. Neljän lajin (A, G, C ja T) nukleotidien absoluuttinen määrä eri alkuperää olevissa DNA-molekyyleissä vaihtelee laajoissa alueissa.

DNA: n ensisijainen rakenne

F. Crick ja D. Watson vuonna 1953 havaitsivat, että deoksiribonukleiinihappomolekyyli on polynukleotidiketjujen kaksinkertainen helix, joka on kierretty akselinsa ympäri. Spiraali muistuttaa kierreportaita , joissa kaiteet muodostuvat deoksiriboosi- tähteistä, jotka on liitetty tyypin 3 - 5 fosforiesterisidoksilla ja vaiheilla - typpipitoisilla emäksillä. Adeniini on sitoutunut vetysidoksilla tymiinillä, guaniinilla - sytosiinilla. Deoksiribonukleiinihapon konfiguraatio voidaan puristaa ja venyttää. Tämä on DNA: n toissijainen rakenne. Joissakin bakteriofageissa havaittiin yksijuosteinen DNA-molekyyli. Deoksiribonukleiinihappomolekyylille on myös tunnusomaista tertiäärirakenne, joka muodostuu kaksoisjuosteisen ja ympyränmuotoisen DNA-muodon yhdistämisen johdosta, minkä jälkeen muodostuu kierukkamaisia ja superkierteisiä rakenteita.