Вторичная структура ДНК

Вторичная структура ДНК представляет собой двойную спираль комплементарных антипараллельных полидезоксирибонуклеотидных цепей, закрученных вокруг одной воображаемой оси. Вторичная структура ДНК расшифрована в 1953 г. Уотсоном и Криком. Основные черты этой модели следующие.

1.Молекула ДНК построена из двух полинуклеотидных цепей, ориентированных антипараллельно и на всем протяжении связанных друг с другом водородными связями.

5¢®3¢

3¢®5¢

2.Водородные связи между цепями образуются за счет специфического спаривания аденинового остатка одной цепи с тиминовым остатком другой цепи (пара А - Т) и гуаниннового остатка одной цепи с цитозиновым остатком другой цепи (пара Г- Ц). Основания образующие одну пару комплементарны друг другу. В паре А -Т две водородные связи, в паре Г- Ц три водородные связи.

3.Первичная структура одной цепи ДНК комплементарна первичной структуре другой цепи, первичная структура одной цепи ДНК неидентична первичной структуре другой цепи.

4.Обе цепи закручены в спираль, имеющую общую ось, цепи могут быть разделены только путем раскручивания. Пуриновые и пиримидиновые основания обращены внутрь спирали, их плоскости перпендикулярны оси спирали и параллельны друг другу, так что получается стопка. Между основаниями в этой стопке возникают гидрофобные взаимодействия, которые называют стекинг-связи. Рибозофосфатные части цепей располагаются по периферии, образуя ковалентный остов спирали и придавая поверхности молекулы отрицательный электрический заряд.

На участках цепи ДНК, имеющих обратно бегущие последовательности нуклеотидов, т.н. палиндромы, цепи отходят друг от друга, закручиваются сами на себя, образуя кресты или шпильки. (эквивалентом палиндрома в русском языке являются словосочетания, которые одинаково читаются как слева направо, так и справа налево, например: уж редко рукою окурок держу) Функции их пока не расшифрованы, хотя считают, что они могут служить сигналами для узнавания определенных участков ДНК ферментами и белками, регулирующими действие генов.

При формировании вторичной структуры образуются большие и малые бороздки, закрученные вокруг оси молекулы параллельно фосфодиэфирному остову. В этих бороздках белки могут специфически взаимодействовать с определенными основаниями, а значит узнавать конкретные нуклеотидные последовательности, не нарушая комплементарных взаимодействий в структуре двойной спирали. Именно за счет таких взаимодействий регуляторные белки могут осуществлять контроль экспрессии генов.

Рис Вторичная структура ДНК

Дата добавления: 2014-12-07