Молекулярно-генетический уровень организации живого

передачи  и  реализации генетической информации у про- и эукариот.

Кроме ДНК носителем наследственной информации может быть и РНК, например, у вирусов табачной мозаики,полиомиелита, СПИДа. На их роль в хранении генетической информации обратили внимание в 20-40 годах  двадцатого века. Мономерами НУК являются нуклеотиды.

Установлено, что в хромосомах эукариот  гигантская  двуспиральная молекула. ДНК образована 4 типами нуклеотидов:  адениновый, гуаниновый

- (пуриновые), тиминовый, цитозиновый - (пиримидиновые). Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания (пуринового Г+А или пиримидинового Ц+Т),  дезоксирибозы (пятиатомный углевод) и остатка фосфорной кислоты.

МОНОНУКЛЕОТИД

-----------------------------------------¬

¦                                        ¦

АЗОТИСТОЕ ОСНОВАНИЕ       - ПЕНТОЗА        - ФОСФАТ

¦

L-----------------------НУКЛЕОЗИД

Анализируя ДНК разного происхождения, Чаргафф сформулировал закономерности состава ДНК,  вошедшие в науку под названием правил Чаргоффа: правила количественного соотношения азотистых оснований.

"     а) количество аденина равно количеству тимина (А=Т);"

"     б) количество гуанина равно количеству цитозина (Г=Ц);"

"     в) количество пуринов равно количеству пиримидинов (Г+А = Ц+Т);"

г) количество оснований с 6-аминогруппами равно количеству  оснований с 6-кетогруппами (А+Ц = Г+Т).

В то же время соотношение оснований А+Т\Г+Ц является  строго  видоспецифичным: человек - 0,66, мышь - 0,81, бактерии - 0,41.

Эти данные легли в основу детальной  расшифровки  структуры  ДНК, сделанного в 1953 году биологом Дж.Уотсоном и физиком Ф.Криком,  которые предложили пространственную молекулярную модель ДНК в виде двойной спирали, которая  объясняет физико-химические и биологические свойства

ДНК и механизм ее в клетке.  Основные постулаты модели  заключаются  в следующем:

1. Каждая молекула ДНК состоит из двух  длинных  антипараллельных полинуклеотидных цепей, образующих двойную спираль, закрученную вокруг центральной оси (правозакрученная - В-форма, левозакрученная - Z-форма

\обнаруженная А.Ричем в конце 70-х\.

2. Каждый нуклеозид (пентоза + основание  без  остатка  фосфорной кислоты) расположен в плоскости, перпиндикулярной оси спирали.

3. Две оси спирали скреплены водородными  связями,  образующимися между основаниями разных цепей.

4. Спаривание оснований строго  специфично,  пуриновые  основания соединяются только с пиримидиновыми и возможны пары только: А:Т И Г:Ц.

5. Последовательность  оснований  одной  цепи  может  значительно варьировать, но  последовательность их в другой цепи должна быть комплементарна ей. Т.е., последовательность оснований одной цепи определяет строго комплементарную ей последовательность в другой.

ДНК способна к синтезу (репликации).  При этом молекула  ДНК  под влиянием фермента  ДНК-полимеразы  разделяется на две цепи и каждая из них служит матрицей для синтеза двух комплементарных цепей.  В результате образуются  две  молекулы  ДНК,  имеющие  идентичную молекулярную