Sastav DNK ... Hemijski sastav DNK

Mnogi ljudi su se uvek pitali zašto se neki od znakova koji su dostupni roditeljima prenose na dete (na primer, boja očiju, kosa, oblik lica i drugi). Nauka je pokazala da ovaj prenos osobine zavisi od genetskog materijala ili DNK.

Šta je DNK?

Trenutno, deoksiribonukleinska kiselina se shvata kao kompleksno jedinjenje odgovorno za prenošenje naslednih osobina. Ovaj molekul se nalazi u bilo kojoj ćeliji našeg tela. Programirao je glavne karakteristike našeg tela (za razvoj određene karakteristike je određeni protein).

Šta se sastoji od toga? DNK sastav sadrži složena jedinjenja - nukleotide. Nukleotid je blok ili mini-jedinjenje koje sadrži azotnu bazu, ostatak fosforne kiseline i šećer (u ovom slučaju, deoksiriboza).

DNK je dvostruki molekul u kome je svaki lanac povezan sa drugim putem azotnih baza prema principu komplementarnosti.

Pored toga, možemo pretpostaviti da se DNK sastoji od gena - određene nukleotidne sekvence odgovorne za sintezu proteina. Koje hemijske strukturne karakteristike ima deoksiribonukleinska kiselina?

Nukleotid

Kao što je rečeno, osnovna strukturna jedinica deoksiribonukleinske kiseline je nukleotid. Ovo je kompleksno obrazovanje. Nukleotidni sastav DNA je sledeći.

U centru nukleotida je petkomponentni šećer (u DNK je to deoksribroza, za razliku od RNK, koja sadrži ribozu). Povezuje se sa azotnom bazom, koja se odlikuje po 5 vrsta: adenin, guanin, timin, uracil i citozin. Osim toga, svaki nukleotid takođe sadrži ostatak fosforne kiseline.

Sastav DNK uključuje samo one nukleotide koji imaju naznačene strukturalne jedinice.

Svi nukleotidi su raspoređeni u lancu i prate jedni druge. Grupirani trojčici (tri nukleotida), formiraju sekvencu u kojoj svaki triplet odgovara određenoj aminokiselini. Kao rezultat, formira se lanac.

One su kombinovane među sobom zbog veza azotnih baza. Osnovni odnos između nukleotida paralelnih lanaca je vodonik.

Nukleotidne sekvence su osnova gena. Kršenje njihove strukture dovodi do neuspjeha u sintezi proteina i ispoljavanju mutacija. Sastav DNK sadrži iste gene, koje se praktično utvrđuju kod svih ljudi i razlikuju ih od drugih organizama.

Nukleotidna modifikacija

U nekim slučajevima, modifikacija azotne baze se koristi za stabilniji prenos jedne ili druge karakteristike. Hemijski sastav DNK se menja zbog dodavanja metil grupe (CH3). Takva modifikacija (na jednom nukleotidu) omogućava stabilizaciju ekspresije gena i prenošenje znakova na ćerke ćelije.

Takvo "poboljšanje" u strukturi molekula ni na koji način ne utiče na asocijaciju azotnih baza.

Ova modifikacija se takođe koristi u inaktivaciji X hromozoma. Kao rezultat, formirana su tijela Barre.

Sa povećanom karcinogenezom, analiza DNK pokazuje da je nukleotidni lanac podložan metilaciji na mnogim bazama. U opservacijama primećeno je da je izvor mutacije obično metilovani citozin. Obično, u tumorskom procesu, demetilacija može pomoći u zaustavljanju procesa, ali zbog njegove složenosti ova reakcija se ne sprovodi.

Struktura DNK

U strukturi molekula razlikuju se dva tipa strukture. Prvi tip je linearna sekvenca formirana nukleotidima. Njihova izgradnja podleže određenim zakonima. Snimanje nukleotida na molekulu DNK počinje na 5'-kraju i završava se na 3'-kraju. Drugi krug, koji se nalazi suprotno, izgrađen je na isti način, samo u prostornom omjeru molekula jedan je suprotan drugom, a 5 'kraj jednog lanca nalazi se nasuprot 3' kraja drugog.

Sekundarna struktura DNK je spirala. To je prouzrokovano prisustvom vodoničnih veza između nukleotida raspoređenih suprotno jedni drugima. Vodonična veza je formirana između komplementarnih azotnih baza (na primer, suprotno adeninu prvog lanca može biti samo timin, a ispred gvanina - citozin ili uracil). Ta tačnost je rezultat činjenice da se konstrukcija drugog lanca odvija na osnovu prvog, stoga se primećuje tačno korespondiranje između azotnih baza.

Sinteza molekula

Kako formira molekul DNK?

U ciklusu njegove formacije razlikuju se tri faze:

• Isključivanje krugova.
• Priključivanje sintetičkih jedinica na jedan od krugova.
• Završetak drugog lanca prema principu komplementarnosti.

U fazi dezintegracije molekula, glavnu ulogu igraju enzimi - DNA gyrase. Ovi enzimi su orijentisani na uništavanje vodoničnih veza između lanaca.

Nakon divergencije lanaca, glavni sintezni enzim, DNA polimeraza, ulazi u slučaj. Njena vezanost primećuje se u odeljku 5 '. Dalje, ovaj enzim se kreće prema 3'-endu, istovremeno dodajući neophodne nukleotide odgovarajućim azotnim bazama. Posle dostizanja određene lokacije (terminatora) na 3'-kraju, polimeraza se isključuje od prvobitnog lanca.

Nakon što je formiran ćerijski lanac, između baza se formira vodonična veza koja takođe povezuje novoformirani molekul DNK.

Gde mogu da nađem ovaj molekul?

Ako išete dublje u strukturu ćelija i tkiva, možete videti da se DNK uglavnom nalazi u jezgru ćelije. Nukleus je odgovoran za formiranje novih ćelija ćelije ili njihovih klonova. U ovom slučaju, nasleđene informacije koje se nalaze u njoj su ravnomerno podeljene između novoformiranih ćelija (formirani klonovi) ili u delovima (često se ova pojava može videti u mejozi). Poraz jedra podrazumijeva kršenje formiranja novih tkiva, što dovodi do mutacije.

Pored toga, u mitohondrijama se nalazi poseban tip nasleđenog materijala. U njima se DNK nešto razlikuje od onog u jezgru (mitohondrijalna deoksiribonukleinska kiselina ima kružni oblik i vrši nekoliko drugih funkcija).

Sama molekula se može izlučiti iz bilo kojeg ćelija tela (za testiranje, najčešće se koristi mrlja iz unutrašnjosti lica ili krvi). Nema genetskog materijala samo u pilingom epitelu i nekim krvnim ćelijama (eritrociti).

Funkcije

Sastav molekula DNK čini da vrši funkciju prenosa informacija od generacije do generacije. To je zbog sinteze određenih proteina koji izazivaju manifestaciju određenog genotipskog (unutrašnjeg) ili fenotipskog (spoljašnji - na primer, boje očiju ili kose) znak.

Prenos informacija se vrši primenom istog iz genetskog koda. Na osnovu informacija šifrovanog u genetskom kodu, proizvedene su specifične informacije, ribozomalne i transportne RNK. Svaka od njih je odgovorna za određenu akciju - informacija RNA se koristi za sintezu proteina, ribosomal učestvuje u sastavu proteinskih molekula, a transport formira odgovarajuće proteine.

Svako neuspjeh u svom radu ili promjena strukture dovode do poremećaja u obavljenoj funkciji i pojave atipičnih znakova (mutacija).

DNK test za očinstvo vam omogućava da odredite prisustvo srodnih znakova između ljudi.

Genetski testovi

Zašto se trenutno mogu koristiti genetička istraživanja?

DNK analiza se koristi za određivanje mnogih faktora ili promena u organizmu.

Prvo, studija vam omogućava da utvrdite prisustvo kongenitalnih, naslednih bolesti. Takve bolesti uključuju Downov sindrom, autizam, Marfanov sindrom.

DNK se takođe može ispitati kako bi se utvrdili odnosi. Test očinjenosti je dugo bio rasprostranjen u mnogim, prvenstveno zakonskim procesima. Ova studija se dodjeljuje prilikom određivanja genetskog odnosa između djece rođenih van braka. Često se ovaj ispit predaje podnosiocima zahteva za nasljeđivanje kada postoje pitanja od nadležnih organa.