Објашњавамо каква је структура ДНК, које врсте постоје и како је откривена. Такође, структура РНК.
Каква је структура ДНК?
Молекуларна структура ДНК (или једноставно структура ДНК) је начин на који је састављена биохемијски, односно специфичан облик организације беланчевина И биомолекуле који чине молекул ДНК.
За почетак, подсетимо се да је ДНК акроним за деоксирибонуклеинску киселину. ДНК је нуклеотидни биополимер, односно дуга молекуларна структура састављена од сегмената (нуклеотида) састављених наизменично од шећера (рибозе) и азотне базе.
Азотне базе ДНК могу бити четири типа: аденин (А), цитозин (Ц), тимин (Т) или гванин (Г), заједно са фосфатном групом. У секвенци овог једињења, све генетске информације а живо биће, неопходан за синтезу протеина и репродуктивно наслеђе, односно без ДНК не би било преноса карактера генетски.
У живим бићима прокариоти, ДНК је обично линеарна и кружна. Али у еукариоти, структура ДНК је у облику двоструке спирале. У оба случаја, ради се о дволанчаном биомолекулу, односно састављеном од два дуга ланца распоређена на антипаралелан начин (уперена у супротним смеровима): њихове азотне базе су окренуте једна према другој.
Између ова два ланца постоје водоничне везе које их држе заједно иу облику двоструке спирале. Традиционално, постоје три нивоа ове структуре:
- Примарна структура. Састоји се од низа везаних нуклеотида, чија специфична и тачна секвенца кодира Генетске информације сваког појединца који постоји.
- Секундарна структура. Поменута двострука спирала комплементарних ланаца, у којој су азотне базе спојене по строгом редоследу: аденин са тимином и цитозин са гванином. Ова структура варира у зависности од врсте ДНК.
- Терцијарна структура. Односи се на начин на који се ДНК чува унутар структура тзв хромозоми, унутар ћелија. Ови молекули морају бити пресавијени и распоређени у ограниченом простору, па у случају прокариотских организама то обично чине у виду суперхеликса, док се код еукариота врши сложеније збијање, с обзиром на већу величину ДНК, што захтева интервенцију других протеина.
- Квартарна структура. Односи се на хроматин присутан у језгру еукариотских ћелија, одакле се формирају хромозоми током ћелијске деобе.
Може вам послужити:Мицробиологи
Откриће структуре ДНК
Џејмс Вотсон (лево) и Френсис Крик (десно)
Специфичан молекуларни облик ДНК откривен је 1950. године, упркос чињеници да је постојање ове врсте биолошког једињења било познато још од 1869. Његово откриће се углавном приписује научницима Џејмсу Вотсону из Сједињених Држава и Френсису Крику из Сједињених Држава. Британци, који су предложили модел двоструке спирале структуре ДНК.
Међутим, они нису били једини који су истраживали ову тему. Његов рад се, у ствари, заснивао на информацијама које је претходно добила Британка Росалинд Франклин, стручњак за рендгенску кристалографију за утврђивање структуре молекуле.
Захваљујући посебно оштрој слици коју је Френклин добио користећи ово техника (чувена „Фотографија 51“), Вотсон и Крик су успели да закључе и формулишу тродимензионални модел ДНК.
ДНК типови
Проучавањем његове структуре, односно специфичне тродимензионалне конформације, могуће је идентификовати три типа ДНК уочене код живих бића, а то су:
- ДНК-Б. Ово је најзаступљенија врста ДНК у жива бића и једини који прати модел двоструке спирале који су предложили Вотсон и Крик. Његова структура је правилна, пошто сваки пар база има исту величину, иако оставља жлебове (сукцесивно веће и мање) са варијацијом од 35° у односу на претходни, како би се омогућио приступ азотним базама споља.
- ДНК-А. Ова врста ДНК се појављује у условима оскудице влажност и мање температура, попут оних у многим лабораторијама. Представља, као и Б, понављајуће бразде иако различитих пропорција (шире и плиће за мањи жлеб), поред отвореније структуре, са азотним базама даље од осе двоструке спирале, више нагнутим у односу на хоризонтално а симетричније у центру.
- З-ДНК. Разликује се од претходних по томе што је дупла спирала са заокретом улево (леворуко) у цик-цак скелету, а честа је у ДНК секвенцама које смењују пурине и пиримидине (ГЦГЦГЦ), па је потребна концентрација катјона. већа од Б-ДНК. То је ужа и дужа двострука спирала од претходних.
РНК структура
За разлику од ДНК, РНК (рибонуклеинска киселина) се обично не појављује као двострука спирала. Уместо тога, структура РНК је једноланчана секвенца нуклеотида. Његове азотне базе су идентичне онима у ДНК, осим у случају тимина (Т), замењеног у РНК урацилом (У).
Ови нуклеотиди су међусобно повезани помоћу везе фосфодиестар. Понекад могу да генеришу наборе у ланцу РНК када се привлаче, формирајући на тај начин одређене врсте петљи, спирала или укосница током кратких региона.