Структура и функции днк и рнк.

Нуклеиновые кислоты – сложные биополимеры

Открытия в области молекулярной биологии, происшедшие в начале ХХ столетия, в частности, расшифровка строения дезоксирибонуклеиновой кислоты, послужили толчком для развития современной цитологии, генетики, биотехнологии и генной инженерии. С точки зрения органической химии ДНК и РНК представляют собой высокомолекулярные вещества, состоящие из многократно повторяющихся звеньев – мономеров, называемых также нуклеотидами. Известно, что они соединяются между собой, образуя цепи, способные к пространственной самоорганизации.

Такие макромолекулы ДНК часто связываются со специальными белками, имеющими особые свойства и называемыми гистонами. Нуклеопротеидные комплексы образуют особые структуры — нуклеосомы, которые, в свою очередь, входят в состав хромосом. Нуклеиновые кислоты могут находиться как в ядре, так и в цитоплазме клетки, присутствуя в составе некоторых ее органелл, например, митохондрий или хлоропластов.

Количественное определение нуклеиновых кислот в крови

Интенсивность образования нуклеиновых
кислот в организ­ме зависит от уровня
белкового питания. Определение суммы
нуклеиновых кислот — дезоксирибонуклеиновой
и рибонуклеи­новой — дает возможность
производить весьма точные серий­ные
определения в небольших количествах
крови (методики разработаны А.С.

Спектрофотометрические измерения
производят с помощью спектрофотометра
СФ-26 или СФ-46.

1) кровь; 2) НСl,
0,6 н.; 3) пробирки обычные, мерные и
центрифужные; 4) кипящая водяная баня
(!); 4) центрифуга с холодильником; 5)
СФ-46.

1.0,1
мл крови
размешивают в 1,4 мл
воды.

2. К
полученному гемолизату прибавляют
13,5 мл
0,6 н.
раствора соляной кислоты (для этого
лучше применять широкие центрифужные
пробирки на 30-40 мл).

3.
Пере­мешав смесь,
пробирку помещают на 20
мин в кипящую
водяную баню и закрывают маленькой
воронкой. За это время происходит
пол­ный гидролиз нуклеиновых кислот,
связанных с белками, и осаждение всех
белков.

4.
Пробирку охлаждают, затем центрифугируют
10-15 мин
при 1500 об/мин.

5.
Надосадочную жидкость сливают в чистую
пробирку и фотометрируют в кювете
шириной 10 мм при
λ=270
и 290 нм
против 0,6 н.
раствора соляной кислоты.

6. Из
среднего значения показателя, полученного
при λ=270 нм, вычитают значение, полученное
при λ=290 нм. Разность делят на эмпирический
коэффициент 0,19 (согласно рекомендации
А. С. Спирина). Получают количество
фосфора в граммах (при разведении 0,1 мл
крови в 150 раз).

7. Для
нахождения фосфора в 100 мл
крови надо увеличить
полученное число в 100 раз. Чтобы вычислить
содержание нуклеиновых кислот, количество
фосфора умножается на коэффициент 10,3
(А.Н. Белозерский и Н.И. Проскуряков,
1951).

где

А — число, полученное при
измерении раствора при λ=270 нм;

Б — число,
полученное при измерении раствора при
λ=290 нм.

Работа №4

где

Работа №4

Каковы особенности вещества наследственности вирусов?

Нуклеотиды

Структуры оснований, наиболее часто встречающихся в составе ДНК

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) представляет собой биополимер (полианион), мономером которого является нуклеотид[5][6].

Каждый нуклеотид состоит из остатка фосфорной кислоты присоединённого по 5′-положению к сахарудезоксирибозе, к которому также через гликозидную связь (C—N) по 1′-положению присоединено одно из четырёх азотистых оснований. Именно наличие характерного сахара и составляет одно из главных различий между ДНК и РНК, зафиксированное в названиях этих нуклеиновых кислот (в состав РНК входит сахар рибоза)[7]. Пример нуклеотида — аденозинмонофосфат — где основание, присоединённое к фосфату и рибозе, это аденин, показан на рисунке.

Исходя из структуры молекул, основания, входящие в состав нуклеотидов, разделяют на две группы: пурины (аденин [A] и гуанин [G]) образованы соединёнными пяти- и шестичленным гетероциклами; пиримидины (цитозин [C] и тимин [T]) — шестичленным гетероциклом[8].

В виде исключения, например, у бактериофага PBS1, в ДНК встречается пятый тип оснований — урацил ([U]), пиримидиновое основание, отличающееся от тимина отсуствием метильной группы на кольце, обычно заменяющее тимин в РНК[9].

Следует отметить, что тимин и урацил не так строго приурочены к ДНК и РНК соответственно, как это считалось ранее. Так, после синтеза некоторых молекул РНК значительное число урацилов в этих молекулах метилируется с помощью специальных ферментов, превращаясь в тимин. Это происходит в транспортных и рибосомальных РНК[10].

alt

В зависимости от концентрации ионов и нуклеотидного состава молекулы, двойная спираль ДНК в живых организмах существует в разных формах. На рисунке (слева направо) представлены A, B и Z формы

Двойная спираль

Полимер ДНК обладает довольно сложной структурой. Нуклеотиды соединены между собой ковалентно в длинные полинуклеотидные цепи. Эти цепи в подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, обладающих одноцепочечными ДНК-геномами), в свою очередь, попарно объединяются при помощи водородных связей в структуру, получившую название двойной спирали[3][7].

Остов каждой из цепей состоит из чередующихся фосфатов и сахаров[11]. Фосфатные группы формируют фосфодиэфирные связи между третьим и пятым атомами углерода соседних молекул дезоксирибозы, в результате взаимодействия между 3′-гидроксильной (3′ —ОН) группой одной молекулы дезоксирибозы и 5′-фосфатной группой (5′ —РО3) другой.

Как уже было сказано выше, у подавляющего большинства живых организмов ДНК состоит не из одной, а из двух полинуклеотидных цепей. Эти две длинные цепи закручены одна вокруг другой в виде двойной спирали, стабилизированной водородными связями, образующимися между обращёнными друг к другу азотистыми основаниями входящих в неё цепей.

Ширина двойной спирали составляет от 22 до 24 Å (ангстрем), или 2,2 — 2,4 нанометра, длина каждого нуклеотида 3,3 Å (0,33 нанометра)[12]. Подобно тому, как в винтовой лестнице сбоку можно увидеть ступеньки, на двойной спирали ДНК в промежутках между фосфатным остовом молекулы можно видеть ребра оснований, кольца которых расположены в плоскости, перпендикулярной по отношению к продольной оси макромолекулы.

Предлагаем ознакомиться:  Как украсить группу к Новому году своими руками

В двойной спирали различают малую (12 Å) и большую (22 Å) бороздки[13]. Белки, например, факторы транскрипции, которые присоединяются к определённым последовательностям в двухцепочечной ДНК, обычно взаимодействуют с краями оснований в большой бороздке, где те более доступны.[14].

Каждое основание на одной из цепей связывается с одним определённым основанием на второй цепи. Такое специфическое связывание называется комплементарным. Пурины комплементарны пиримидинам (то есть, способны к образованию водородных связей с ними): аденин образует связи только с тимином, а цитозин — с гуанином. В двойной спирали цепочки также связаны с помощью гидрофобных связей и стэкинга, которые не зависят от последовательности оснований ДНК[15].

Комплементарность двойной спирали означает, что информация, содержащаяся в одной цепи, содержится и в другой цепи. Обратимость и специфичность взаимодействий между комплементарными парами оснований важна для репликации ДНК и всех остальных функций ДНК в живых организмах.

Так как водородные связи нековалентны, они легко разрываются и восстанавливаются. Цепочки двойной спирали могут расходиться как замок-молния под действием ферментов (хеликазы) или при высокой температуре[16]. Разные пары оснований образуют разное количество водородных связей. АТ связаны двумя, ГЦ — тремя водородными связями, поэтому на разрыв ГЦ требуется больше энергии.

Части молекул ДНК, которые из-за их функций должны быть легко разделяемы, например ТАТА последовательность в бактериальных промоторах, обычно содержат большое количество А и Т.

alt

Интеркалированное химическое соединение, которое находится в середине спирали —

бензопирен

, основной мутаген табачного дыма

[18]

Структура хроматина влияет на транскрипцию генов: участки гетерохроматина (отсутствие или низкий уровень транскрипции генов) коррелирует с метилированием цитозина. Например, метилирование цитозина с образованием 5-метилцитозина важно для инактивации Х-хромосомы[19]. Средний уровень метилирования отличается у разных организмов, так у нематодыCaenorhabditis elegans метилирование цитозина не наблюдается, а у позвоночных обнаружен высокий уровень метилирования — до 1% [20].

Несмотря на биологическую роль, 5-метилцитозин может спонтанно утрачивать аминную группу (деаминироваться), превращаясь в тимин, поэтому метилированные цитозины являются источником повышенного числа мутаций[21]. Другие модификации оснований включают метилирование аденина у бактерий и гликозилирование урацила с образованием «J-основания» в кинетопластах[22].

Повреждение ДНК

ДНК может повреждаться разнообразными мутагенами, к которым относятся окисляющие и алкилирующие вещества, а также высокоэнергетическая электромагнитная радиация — ультрафиолетовое и рентгеновское излучение. Тип повреждения ДНК зависит от типа мутагена. Например, ультрафиолет повреждает ДНК путём образования в ней димеров тимина, которые образуются при образовании ковалентных связей между соседними основаниями[23].

Оксиданты, такие как свободные радикалы или перекись водорода приводят к нескольким типам повреждения ДНК, включая модификации оснований, в особенности гуанозина, а также двуцепочечные разрывы в ДНК [24]. По некоторым оценкам в каждой клетке человека окисляющими соединениями ежедневно повреждается порядка 500 оснований[25][26].

Многие молекулы мутагенов вставляются (интеркалируют) между двумя соседними парами оснований. Большинство этих соединений, например, этидий, дауномицин, доксорубицин и талидомид имеют ароматическую структуру. Для того, чтобы интеркалирующее соединение могло поместиться между основаниями, они должны разойтись, расплетая и нарушая структуру двойной спирали.

Эти изменения в структуре ДНК мешают транскрипции и репликации, вызывая мутации. Поэтому интеркалирующие соединения часто являются канцерогенами, наиболее известные из которых — бензопирен, акридины, афлатоксин и бромистый этидий[27][28][29]. Несмотря на эти негативные свойства, в силу их способности подавлять транскрипцию и репликацию ДНК, интеркалирующие соединения используются в химиотерапии для подавления быстро растущих клеток рака[30].

Суперскрученность

Если взяться за концы верёвки и начать скручивать их в разные стороны, она становится короче и на верёвке образуются «супервитки». Так же может быть суперскручена и ДНК. В обычном состоянии цепочка ДНК делает один оборот на каждые 10,4 основания, но в суперскрученном состоянии спираль может быть свёрнута туже или расплетена[31].

Выделяют два типа суперскручивания: положительное — в направлении нормальных витков, при котором основания расположены ближе друг к другу; и отрицательное — в противоположном направлении. В природе молекулы ДНК обычно находятся в отрицательном суперскручивании, которое вносится ферментами — топоизомеразами[32]. Эти ферменты удаляют дополнительное скручивание, возникающее в ДНК в результате транскрипции и репликации[33].

alt

Структура теломер. Зелёным цветом показан ион металла, хелатированный в центре структуры

[34]

На концах линейных хромосом находятся специализированные структуры ДНК, называемые теломерами. Основная функция этих участков — поддержание целостности концов хромосом[35]. Теломеры также защищают концы ДНК от деградации экзонуклеазами и предотвращают активацию системы репарации[36]. Поскольку обычные ДНК-полимеразы не могут реплицировать 3′ концы хромосом, это делает специальный фермент — теломераза.

В клетках человека теломеры обычно представлены одноцепочечной ДНК и состоят из несколько тысяч повторяющихся единиц последовательности ТТАГГГ[37]. Эти последовательности с высоким содержанием гуанина стабилизируют концы хромосом, формируя очень необычные структуры, называемые G-квадруплексами и состоящие из четырёх, а не двух взаимодействующих оснований.

На концах хромосом могут образовываться и другие структуры: основания могут быть расположены в одной цепочке или в разных параллельных цепочках. Кроме этих «стопочных» структур теломеры формируют большие петлеобразные структуры, называемые Т-петли или теломерные петли. В них одноцепочечная ДНК располагается в виде широкого кольца, стабилизированного теломерными белками[39].

Распределение нуклеотидов в организме

1. Нуклеиновые кислоты – биополимерные
молекулы, состоящие из трех частей –
азотистого основания (пуринового или
пиримидинового); сахара (D-рибозы
илиD-дезоксирибозы);
остатка фосфорной кислоты.

2. Минорные основания.

3. Синтез пуриновых и пиримидиновых
нуклеотидов denovo.
Основные этапы и метаболиты.

4. Синтез нуклеотидов из готовых продуктов.

Предлагаем ознакомиться:  Хронический цервицит причины симптомы лечение профилактика

5. Распределение нуклеотидов в организме.

6. Циклические нуклеотиды.

НУКЛЕОТИДЫ

I.
Построение нуклеиновых кислот

ДНК

РНК

II.
Синтез макроэргов

(АДФ)
АТФ – энергетическая валюта клетки;
являются субстратами и продуктами
реакций окислительного, субстратного
и фотосинтетического фосфорилирования.

ГТФ
– энергетически обеспечивает процессы
трансляции белков.

УТФ
– обеспечивает энергией синтез
гликогена.

ЦТФ – участвует в
синтезе глицерофосфолипидов.

III.
Синтез коферментов

Например
АМФ:

1)
никотинамидаденин-нуклеотид (НАД )

2)
никотинамидаденин-нуклеотид фосфат
(НАДФ )

3)
флавинадениндинуклео-тид (ФАД)

4)
S-аденозилметионин

5) КоА
и др.

По своему значению нуклеиновые кислоты, наряду с белками, являются важнейшими органическими соединениями. Они сохраняют и передают наследственные свойства и признаки от родительской особи к потомству. Давайте определим, чем отличаются между собой функции ДНК и РНК. Таблица, представленная ниже, покажет эти различия подробнее.

Вид Место в клетке Конфигурация Функция
ДНК ядро суперспираль сохранение и передача наследственной информации
ДНК

митохондрии

хлоропласты

кольцевая (плазмида) локальная передача наследственной информации
иРНК цитоплазма линейная снятие информации с гена
тРНК цитоплазма вторичная транспорт аминокислот
рРНК ядро и цитоплазма линейная образование рибосом

ДНК является носителем генетической информации, записанной в виде последовательности нуклеотидов с помощью генетического кода. С молекулами ДНК связаны два основополагающих свойства живых организмов — наследственность и изменчивость. В ходе процесса, называемого репликацией ДНК, образуются две копии исходной цепочки, наследуемые дочерними клетками при делении, таким образом образовавшиеся клетки оказываются генетически идентичны исходной.

Генетическая информация реализуется при экспрессии генов в процессах транскрипции (синтеза молекул РНК на матрице ДНК) и трансляции (синтеза белков на матрице РНК).

Последовательность нуклеотидов «кодирует» информацию о различных типах РНК: информационных, или матричных (иРНК), рибосомальных (рРНК) и транспортных (тРНК). Все эти типы РНК синтезируются на основе ДНК в процессе транскрипции. Роль их в биосинтезе белков (процессе трансляции) различна. Информационная РНК содержит информацию о последовательности аминокислот в белке, рибосомальные РНК служат основой для рибосом (сложных нуклеопротеиновых комплексов, основная функция которых — сборка белка из отдельных аминокислот на основе иРНК), транспортные РНК доставляют аминокислоты к месту сборки белков — в активный центр рибосомы, «ползущей» по иРНК.

Структура генома

alt

ДНК генома бактериофага: фотография под трансмиссионным электронным микроскопом.

Большинство природных ДНК имеет двухцепочечную структуру, линейную (эукариоты, некоторые вирусы и отдельные роды бактерий) или кольцевую (прокариоты, хлоропласты и митохондрии). Линейную одноцепочечную ДНК содержат некоторые вирусы и бактериофаги. В клетках эукариот ДНК располагается главным образом в ядре в виде набора хромосом.

Бактериальная (прокариоты) ДНК обычно представлена одной кольцевой молекулой ДНК, расположенной в неправильной формы образовании в цитоплазме, называемым нуклеоидом[40]. Генетическая информация генома состоит из генов. Ген — единица передачи наследственной информации и участок ДНК, который влияет на определённую характеристику организма.

У многих видов только малая часть общей последовательности генома кодирует белки. Так только около 1,5 % генома человека состоит из кодирующих белок экзонов, а больше 50 % ДНК человека состоит из некодирующих повторяющихся последовательностей ДНК[41]. Причины наличия такого большого количества некодирующей ДНК в эукариотических геномах и огромная разница в размерах геномов (С-значение) одна из неразрешённых научных загадок[42].

Основная статья: Некодирующая ДНК

В настоящее время накапливается всё больше данных, противоречащих идее о некодирующих последовательностях как «мусорной ДНК» (англ.junk DNA). Теломеры и центромеры содержат малое число генов, но они важны для функционирования и стабильности хромосом[36][43]. Часто встречающаяся форма некодирующих последовательностей человека — псевдогены, копии генов, инактивированные в результате мутаций[44].

Эти последовательности нечто вроде молекулярных ископаемых, хотя иногда они могут служить исходным материалом для дупликации и последующей дивергенции генов[45]. Другой источник разнообразия белков в организме, это использование интронов в качестве «линий разреза и склеивания» в альтернативном сплайсинге[46].

Наконец, некодирующие белок последовательности могут кодировать вспомогательные клеточные РНК, например, мяРНК[47]. Недавнее исследование транскрипции генома человека показало, что 10 % генома даёт начало полиаденилированным РНК [48], а исследование и генома мыши показало, что 62 % его транскрибируется[49].

Генетическая информация, закодированная в ДНК, должна быть прочитана и в конечном итоге выражена в синтезе различных биополимеров, из которых состоят клетки. Последовательность оснований в цепочке ДНК напрямую определяет последовательность оснований в РНК, на которую она «переписывается» в процессе, называемом транскрипцией.

В случае мРНК эта последовательность определяет аминокислоты белка. Соотношение между нуклеотидной последовательностью мРНК и аминокислотной последовательностью определяется правилами трансляции, которые называются генетическим кодом. Генетический код состоит из трёхбуквенных «слов», называемых кодонами, состоящих из трёх нуклеотидов (то есть ACT CAG TTT и т. п.).

Во время транскрипции нуклеотиды гена копируются на синтезируемую РНК РНК-полимеразой. Эта копия в случае мРНК декодируется рибосомой, которая «читает» последовательность мРНК, осуществляя спаривание матричной РНК с транспортными РНК, которые присоединены к аминокислотам. Поскольку в трёхбуквенных комбинациях используются 4 основания, всего возможны 64 кодона (4³ комбинации).

Репликация

Деление клеток необходимо для размножения одноклеточного и роста многоклеточного организма, но до деления клетка должна удвоить геном, чтобы дочерние клетки содержали ту же генетическую информацию, что и исходная клетка. Из нескольких теоретически возможных механизмов удвоения (репликации) ДНК реализуется полуконсервативный.

Две цепочки разделяются и затем каждая недостающая комплементарная последовательность ДНК воспроизводится ферментом ДНК-полимеразой. Этот фермент строит полинуклеотидную цепь, находя правильное основание через комплементарное спаривание оснований и присоединяя его к растущей цепочке. ДНК-полимераза не может начинать новую цепь, а только лишь наращивать уже существующую, поэтому она нуждается в короткой цепочке нуклеотидов (праймере), синтезируемом праймазой.

Роль
посредника, функцией которого является
перевод наследственной информации,
сохраняемой в ДНК, в рабочую форму,
играют рибонуклеиновые
кислоты
— РНК.

Известны двух –
и одно цепочечные молекулы РНК.
Двухцепочечные РНК служат для хранения
и воспроизведения наследственной
информации у некоторых вирусов, т.е. у
них выполняется функции хромосом.
Одноцепочечные РНК осуществляют перенос
информации о последовательности
аминокислот в белках от хромосомы к
месту их синтеза и участвуют в процессах
синтеза.

В
отличие от молекул ДНК рибонуклеиновые
кислоты представлены одной полинуклеотидной
цепью, которая состоит из четырех
разновидностей нуклеотидов, содержащих
сахар, рибозу, фосфат и одно из четырех
азотистых оснований
— аденин,
гуанин, урацил или цитозин. РНК
синтезируется на молекулах ДНК при
помощи ферментов РНК-полимераз с
соблюдением принципа комплементарности
и антипараллельности, причем аденину
ДНК в РНК комплементарен урацил. Все
многообразие РНК, действующих в клетке,
можно разделить на три основных вида:
мРНК, тРНК, рРНК.

Предлагаем ознакомиться:  Что такое взаимодействие генов Типы взаимодействия генов Взаимодействие неаллельных генов

Матричная,
или информационная, РНК (мРНК, или иРНК).
Транскрипция.
Для того чтобы синтезировать белки с
заданными свойствами, к месту их
построения поступает «инструкция» о
порядке включения аминокислот в пептидную
цепь. Эта инструкция заключена в
нуклеотидной последовательности
матричных,
или информационных
РНК (мРНК,
иРНК), синтезируемых на соответствующих
участках ДНК. Процесс синтеза мРНК
называют транскрипцией.

Синтез
мРНК начинается с обнаружения
РНК-полимеразой особого участка в
молекуле ДНК, который указывает место
начала транскрипции
— промотора.
После присоединения к промотору
РНК-полимераза раскручивает прилежащий
виток спирали ДНК. Две цепи ДНК в этом
месте расходятся, и на одной из них
фермент осуществляет синтез мРНК.

Сборка
рибонуклеотидов в цепь происходит с
соблюдением их комплементарности
нуклеотидам ДНК, а также антипараллельно
по отношению к матричной цепи ДНК. В
связи с тем, что РНК-полимераза способна
собирать полинуклеотид лишь от
5′-конца к
3′-концу,
матрицей для транскрипции может служить
только одна из двух цепей ДНК, а именно
та, которая обращена к ферменту своим
3′-концом (3′
→ 5′). Такуюцепь называют
кодогенной

тРНК
— РНК, функцией которой является
транспортировка аминокислот к месту
синтеза белка. тРНК также принимают
непосредственное участие в наращивании
полипептидной цепи, присоединяясь —
будучи в комплексе с аминокислотой —
к кодону мРНК и обеспечивая необходимую
для образования новой пептидной связи
конформацию комплекса.

Мономеры нуклеиновых кислот

Строение и функции ДНК, РНК, белков и других органических полимеров зависят как от качественного, так и от количественного состава их макромолекул. Оба вида нуклеиновых кислот состоят из структурных элементов, именуемых нуклеотидами. Как известно из курса химии, строение вещества обязательно влияет на его функции.

ДНК и РНК не являются исключением. Оказывается, что от нуклеотидного состава зависит вид самой кислоты и ее роль в клетке. Каждый мономер содержит три части: азотистое основание, углевод и остаток ортофосфорной кислоты. Известно четыре вида азотистых оснований для ДНК: аденин, гуанин, тимин и цитозин.

Каковы особенности вещества наследственности вирусов?

Сначала мы рассмотрим строение и функции ДНК. РНК, имеющая более простую пространственную конфигурацию, будет изучена нами в следующем разделе. Итак, две полинуклеотидные нити удерживаются между собой многократно повторяющимися водородными связями, образующимися между азотистыми основаниями. В паре «аденин — тимин» присутствуют две, а в паре «гуанин — цитозин» — три водородные связи.

Консервативное соответствие пуриновых и пиримидиновых оснований было открыто Э. Чаргаффом и получило название принципа комплементарности. В отдельно взятой цепи нуклеотиды связаны между собой фосфодиэфирными связями, формирующимися между пентозой и остатком ортофосфорной кислоты рядом расположенных нуклеотидов.

Спиральный вид обеих цепей поддерживается водородными связями, возникающими между атомами водорода и кислорода, находящимися в составе нуклеотидов. Высшая – третичная структура (суперспираль) — характерна для ядерной ДНК эукариотических клеток. В таком виде она присутствует в хроматине. Однако бактерии и ДНК-содержащие вирусы имеют дезоксирибонуклеиновую кислоту, не связанную с белками. Она представлена кольцеобразной формой и называется плазмидой.

Такой же вид имеет ДНК митохондрий и хлоропластов – органелл растительных и животных клеток. Далее мы выясним, чем отличаются между собой функции ДНК и РНК. Таблица, приведенная ниже, укажет нам эти различия в строении и свойствах нуклеиновых кислот.

Функции ДНК и РНК вирусов заключаются в проникновении собственной наследственной информации в клетку, проведении реакций репликации молекул вирусной нуклеиновой кислоты и сборке белковых частиц в рибосомах клетки-хозяина. В итоге весь клеточный метаболизм оказывается полностью подчинен паразитам, которые, стремительно размножаясь, приводят клетку к гибели.

В вирусологии принято разделение этих организмов на несколько групп. Так, к первой относятся виды, которые называются одноцепочечными ( ) РНК. У них нуклеиновая кислота выполняет такие же функции, как и информационная РНК эукариотических клеток. В другую группу входят однонитевые (-) РНК. Сначала с их молекулами происходит транскрипция, приводящая к появлению молекул( ) РНК, а те, в свою очередь, служат матрицей для сборки вирусных белков.

На основании всего вышесказанного, для всех организмов, включая и вирусы, функции ДНК и РНК кратко характеризуются так: хранение наследственных признаков и свойств организма и дальнейшая передача их потомству.

Рибонуклеиновая кислота

Молекула РНК состоит из одной полинуклеотидной нити (исключением являются двухцепочные структуры некоторых вирусов), которая может находиться как в ядре, так и в клеточной цитоплазме. Существует несколько видов рибонуклеиновых кислот, которые разнятся между собой строением и свойствами. Так, информационная РНК имеет наибольшую молекулярную массу.

Наконец, рибосомная РНК формируется в ядрышке и участвует в синтезе белка. Как видим, функции ДНК и РНК в клеточном метаболизме разнообразны и очень важны. Они будут зависеть, прежде всего, от того, в клетках каких организмов находятся молекулы вещества наследственности. Так, у вирусов рибонуклеиновая кислота может выступать носителем наследственной информации, тогда как в клетках эукариотических организмов эту способность имеет только дезоксирибонуклеиновая кислота.

Загрузка ...
Adblock detector