Sestava DNA ... Kemična sestava DNA

Mnogi ljudje so se vedno spraševali, zakaj so nekateri znaki, ki so na voljo staršem, preneseni na otroka (npr. Barva oči, lasje, oblika obraza in drugi). Znanost je dokazala, da je ta prenos lastnosti odvisen od genskega materiala ali DNA.

Kaj je DNA?

Trenutno se deoksiribonukleinska kislina razume kot kompleksna spojina, odgovorna za prenos dednih lastnosti. Ta molekula je v kateri koli celici našega telesa. Programirali so glavne značilnosti našega telesa (za razvoj določene značilnosti je določen protein).

Kaj vsebuje? Sestava DNA vsebuje kompleksne spojine - nukleotide. Nukleotid je blok ali mini spojina, ki ima dušikovo bazo v svoji sestavi, ostanek fosforna kislina in sladkor (v tem primeru - deoksiriboza).

DNA je dvojno verižna molekula, v kateri se vsaka od verig poveže z drugo skozi dušikove baze načelo komplementarnosti.

Poleg tega lahko domnevamo, da DNA vsebuje gene - določene nukleotidne sekvence, odgovorne za sintezo proteinov. Katere kemijske strukturne značilnosti ima deoksiribonukleinska kislina?

Nukleotid

Kot rečeno, je glavna strukturna enota deoksiribonukleinske kisline nukleotid. To je zapleteno izobraževanje. Nukleotidni sestavek DNA je naslednji.

V središču nukleotida je petkomponentni sladkor (v DNK je deoksririboza, v nasprotju z RNK, ki vsebuje ribozo). Nanj je pritrjena dušikova baza, ki jo odlikujejo 5 vrst: adenin, gvanin, timin, uracil in citozin. Poleg tega vsak nukleotid vsebuje tudi ostanek fosforne kisline.

Sestava DNA vsebuje le tiste nukleotide, ki imajo navedene strukturne enote.

Vsi nukleotidi so razporejeni v verigi in si sledijo. Sestavljajo jih tripleti (trije nukleotidi), tvorijo zaporedje, v katerem vsak trimplet ustreza določeni aminokislini. Posledično se oblikuje veriga.

So med seboj povezani zaradi vezi dušikovih baz. Osnovno razmerje med nukleotidi paralelnih verig je vodik.

Nukleotidne sekvence so osnova genov. Kršitev v njihovi strukturi povzroči neuspeh pri sintezi beljakovin in manifestacija mutacij. Sestava DNA vsebuje iste gene, ki se določijo praktično pri vseh ljudeh in jih ločijo od drugih organizmov.

Nukleotidna modifikacija

V nekaterih primerih je za bolj stabilen prenos funkcije spremenjena osnova dušika. Kemična sestava DNA se spremeni zaradi dodajanja metilne skupine (CH3). Takšna sprememba (na enem nukleotidu) omogoča stabilizacijo ekspresije genov in prenosa lastnosti na hčerinske celice.

Taka "izboljšava" v strukturi molekule nikakor ne vpliva na povezavo dušikovih baz.

Ta sprememba se uporablja tudi pri inaktivaciji X kromosoma. Posledično so nastala Barraova telesa.

S povečano kancerogenezo analiza DNA kaže, da je nukleotidna veriga občutljiva na metilacijo na številnih osnovah. V opazovanjih je bilo ugotovljeno, da je vir mutacije običajno metiliran citozin. Običajno v procesu tumorja lahko demetilacija pomaga ustaviti proces, vendar zaradi svoje kompleksnosti ta reakcija ni izvedena.

Struktura DNA

V strukturi molekule se razlikujeta dve vrsti strukture. Prva vrsta je linearno zaporedje, ki ga tvorijo nukleotidi. Za njihovo izgradnjo veljajo nekateri zakoni. Zapisovanje nukleotidov na molekuli DNA se začne pri 5-urnem koncu in konča na 3-kratnem koncu. Drugi tokokrog, ki je nameščen nasproti, je zgrajen na enak način, le v prostorskem razmerju molekule so nasproti drugi, 5-krat - konec ene verige se nahaja nasproti 3-kratnega - konca drugega.

Sekundarna struktura DNK je spirala. Zaradi prisotnosti vodikovih vezi med nukleotidi nasproti drug drugemu. Vodikova vez se oblikuje med komplementarnimi dušikovimi bazami (na primer, nasproti adeninu prve verige je lahko le timin in pred gvaninom - citozinom ali uracilom). Ta natančnost je posledica dejstva, da se gradnja druge verige zgodi na podlagi prvega, zato je med dušikovimi bazami opazena natančna korespondenca.

Sinteza molekule

Kako nastane molekula DNA?

V ciklu njene formacije se razlikujejo tri stopnje:

• Odklop povezav.
• Povezava sinteznih enot z enim od vezij.
• Dokončanje druge verige v skladu z načelom komplementarnosti.

Na stopnji dezintegracije molekule imajo glavno vlogo encimi - DNA gyrase. Ti encimi so usmerjeni v uničenje vodikovih vezi med verigami.

Po razhajanju verig vstopi glavni sintetizacijski encim, DNA polimeraza. Njena priloga je opazovana na mestu 5rsquo-. Nadalje se ta encim premika proti 3-kratnemu koncu, hkrati pa pritrdi potrebne nukleotide z ustreznimi dušikovimi bazami. Po dosegu določenega mesta (terminatorja) na 3-kratnem koncu se polimeraza odstrani iz prvotne verige.

Po oblikovanju hčerinske verige se med bazami tvori vodikova vez, ki tudi povezuje novo na novo oblikovano molekulo DNA.

Kje najdem to molekulo?

Če gredo globlje v strukturo celic in tkiv, lahko vidite, da je DNA v glavnem vsebovan v jedro celice. Kernel je odgovoren za nastanek novih, hčer, celic ali njihovih klonov. V tem primeru, dedne informacije, v njej je enakomerno razdeljen med novo oblikovanimi celicami (tvorijo se kloni) ali v delih (ta pojav je pogosto mogoče opazovati pri meiozi). Poraz jedra povzroči motnje v nastajanju novih tkiv, kar vodi v mutacijo.

Poleg tega se v mitohondriji nahaja poseben tip dednega materiala. V njih se DNA nekoliko razlikuje od tiste v jedru (mitohondrijska deoksiribonukleinska kislina ima obročasto obliko in opravlja več drugih funkcij).

Sama molekula se lahko izloča iz katerekoli celice (za testiranje, najpogosteje uporabljamo bris z notranjosti lika ali krvi). Nobenega genskega materiala ni samo pri pilingu epitelija in nekaterih krvnih celic (eritrocitov).

Funkcije

Sestava molekule DNA omogoča, da opravlja funkcijo prenosa informacij od generacije do generacije. To je posledica sinteze nekaterih beljakovin, ki povzročajo manifestacijo določenega genotipskega (notranjega) ali fenotipskega (zunanja - na primer barve oči ali las) lastnosti.

Prenos informacij se izvede z njenim izvajanjem iz genetske kode. Na podlagi informacij, šifriranih v genetski kod, izdelajo se specifične informacije, ribosomske in transportne RNA. Vsak od njih je odgovoren za določeno dejanje - informacijska RNA se uporablja za sintezo beljakovin, ribosomal sodeluje pri sestavljanju beljakovinskih molekul in transport tvori ustrezne beljakovine.

Vsaka napaka pri delu ali sprememba strukture povzroči motnje v opravljeni funkciji in pojav atipičnih znakov (mutacij).

Preizkus DNA za očetovstvo vam omogoča, da določite prisotnost povezanih znakov med ljudmi.

Genetski testi

Zakaj se trenutno uporabljajo genetske raziskave?

DNK analiza se uporablja za ugotavljanje številnih dejavnikov ali sprememb v telesu.

Prvič, študija vam omogoča, da ugotovite prisotnost prirojenih, podedovanih bolezni. Takšne bolezni vključujejo Downov sindrom, avtizem, Marfanov sindrom.

DNA lahko pregledamo tudi za določanje povezanih razmerij. Preizkus očetovstva je že dolgo razširjen v mnogih, predvsem pravnih procesih. Ta študija je dodeljena pri določanju genetskega odnosa med nezakonitimi otroki. Pogosto se ta test preda prosilcem za dedovanje v primeru vprašanj organov.