Основы молекулярной биологии - В.И. Резяпкин 2009
Нуклеиновые кислоты
Существуют два вида нуклеиновых кислот (НК) - дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК) кислоты. НК бывают одноцепочечными и двухцепочечными, линейными и кольцевыми:
НК по своей природе являются полимерами, достигающих огромных размеров. Например, молекула ДНК E.coli имеет относительную массу 2,6 * 1010 и длину - 1,4 мм. Длина ДНК эукариот может составлять несколько см, а относительная масса - 1010 - 1011.
НК являются обязательными компонентами всех живых существ. Они всегда присутствуют в клетках эукариот и прокариот, входят также в состав вирусов. ДНК в клетках экариот сосредоточена главным образом в ядре клетки, кроме того, в меньших количествах эта НК содержится в митохондриях и хлоропластах. В клетках прокариот наряду с основной хромосомной ДНК существуют более мелкие молекулы ДНК - плазмиды. Многие вирусы в качестве генетической НК содержат в своем составе одноцепочечную (кольцевую или линейную) или двухцепочечную (кольцевую или линейную) ДНК. В состав других вирусов в качестве генетической НК входит одноцепочечная (кольцевая или линейная) или двухцепочечная линейная РНК.
РНК в клетках эукариот и прокариот играет важнейшую роль в синтезе белка. В связи с этим различают информационные, или матричные, РНК (иРНК или мРНК) - в них записана информация о первичной структуре белка; рибосомные РНК (рРНК) - входят в состав рибосом; транспортные РНК (тРНК) - обеспечивают расшифровку генетической информации и доставку аминокислот к месту синтеза белка.
Среди функций выполняемых НК выделяют три главные:
a) хранение генетической информации:
b) передача генетической информации;
c) реализация генетической информации.
НК также выполняют и другие функции: катализируют некоторые химические реакции, осуществляют структурные, регуляторные и др. функции.
Генетическая информация передается от родителей к потомкам, от материнской клетки дочерним. Дочерние клетки получают генетическую информацию идентичную материнской. Это происходит вследствие того, что перед делением клетки осуществляется репликация ДНК, в результате этого образуются две идентичные молекулы ДНК, которые и передаются дочерним клеткам.
Закодированная в ДНК генетическая информация в процессе ее реализации переписывается на иРНК. Этот процесс носит название транскрипция. иРНК используется в качестве матрицы для синтеза закодированного в ней белка.
Существует поток информации и в направлении от РНК к ДНК, этот процесс называется обратная транскрипция.
Описанные информационные взаимоотношения получили название основная догма молекулярной биологии и могут быть представлены в виде схемы:
