Нуклеиновые кислоты Нуклеиновые кислоты (НК) – это высокомолекулярные линейные полярные биополимеры, полинуклеотиды, которые построены из нуклеотидных остатков. Два типа нуклеиновых кислот 1. дезоксирибонуклеиновая кислота – ДНК 2. рибонуклеиновая кислота – РНК

ДНК Расшифровка аббревиатуры ДНК. ДНК – открытие и выделение «нуклеина» из ядер (нуклеус) лейкоцитов Ф. Мишером 1869 г. ДНК – линейный сополимер на основе ортофосфорной кислоты. ДНК – линейный сополимер ортофосфорной кислоты и дезоксирибозы.

Дезоксирибоза и ортофосфорная кислота ДезоксирибозаОртофосфорная кислота

Основания

Основания Дезоксирибоза Ортофосфорная кислота основание + 2В N-гликозидная связь

Нуклеотид ДНК Дезоксирибоза Ортофосфорная кислота основание N-гликозидная связь

Нуклеотид РНК рибоза Ортофосфорная кислота основание N-гликозидная связь

Псевдоуридин рибоза Ортофосфорная кислота основание гликозидная связь

ДНК

ДНК

Неканонические взаимодействия

Структура ДНК Структура ДНК впервые была предложена Watson и Crick в 1953 на основе результатов РСА низкого разрешения. Основные свойства. 1. Две антипараллельные цепи. 2. Цепи уложены в виде правых винтовых линий ( спиралей ): ДНК есть двойная спираль. 3. Каждой паре оснований соответствует осьсимметрии, перпендикулярная оси спирали.

Спираль ДНК Виток Большая бороздка Малая бороздка

Взаимодействия в ДНК Два типа взаимодействий гетероциклических оснований в ДНК. 1. Компланарные взаимодействия (в одной плоскости). В основном реализуются как водородные связи. 2. Стопочные взаимодействия (стэкинг).

Атомы, принадлежащие большой и малой бороздкам. Большая бороздкаМалая бороздка AdenineC6, N6, C5, N7, C5C2, N3, C4, N9 GuanineC6, O6, C5, N7, C8C2, N2, N3, C4, N9 CytosineC6, C5, C4, N4O2, N1, C2 ThymineC6, C5, C4, O4, C5MO2, C2, N1, C6

Регулярные формы спирали ДНК В-формаА-форма

Регулярные формы спирали ДНК А-формаВ-форма

Торсионные углы НК –117°–90°155°123°54°171°–63° B-DNA –160°–50°178°88°52°173°–62° A-DNA C1–NO3–PC3–O3C4–C3C5–C4O5–C5P–O5 Bond χζεδγβα Angle

Конформация дезоксирибозы В-форма ДНКА-форма ДНК C2'-endo С3'-endo С2 С3С3 С3С3

Условия существования различных форм Разные формы ДНК переходят друг в друга при изменении условий внешней среды: В-форма стабильна при нормальных физиологических условиях Дегидратация, понижение относительной влажности до 75% инициирует переход B A Пример: переход B A в смеси вода-этанол (метанол) при росте доли спирта > 75%

Нуклеосома