Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты – это природные высокомолекулярные органические соединения, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации в живых организмах. В природе существуют нуклеиновые кислоты двух типов: ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота), различающиеся по составу, строению и функциям. Они впервые были обнаружены в 1869 году швейцарским биохимиком Ф. Мишером в ядрах клеток крови (отсюда их название: nucleus – ядро). В 1889 году Альтман ввел термин «нуклеиновая кислота». В 1951 г. Э. Чаргафф доказал, что в составе молекулы ДНК имеются 4 нуклеотида, два нуклеотида – аденин и гуанин (2 бензольных кольца) – относятся к пуриновым основаниям, тимин и цитозин (1 бензольное кольцо) – к пиримидиновым. Э. Чаргафф также выявил, что по геометрическим размерам и образованию химической связи аденину может подойти только тимин (А=Т), а гуанину – цитозин (Г=Ц).

М. Уилкинс, английский биофизик, в 1950 г. получил рентгенограмму кристаллических волокон ДНК.

Р. Франклин был одним из первых ученых, который получил рентгенограмму молекулы ДНК. Он определил расположение сахаро-фосфатных остатков на внешней, а азотистых оснований – на внутренней стороне цепи, и доказал, что на один виток спирали приходится 10 нуклеотидов.

В 1953 г. американский биохимик Дж. Уотсон и английский генетик Ф. Крик, используя рентгеноструктурную методику, открыли структуру молекулы ДНК и доказали, что она представляет собой двухцепочную полинуклеотидную спираль. Азотистые основания цепей, оставаясь внутри, образуют водородные соединения. Углеводородные и фосфатные группы остаются на внешней стороне. Азотистые основания каждой цепи соединяются ковалентной связью по принципу комплементарности.

Молекулы ДНК являются полимерами, мономерами которых являются нуклеотиды.

Нуклеотид ДНК = остаток фосфорной кислоты + сахар-дезоксирибоза + остаток азотистого основания

(пуринового: аденина, гуанина или пиримидинового: тимина, цитозина).

ДНК – гигантские молекулы, длина которых у человека достигает 8 см.

ДНК осуществляет хранение и передачу наследственной информации.

ДНК содержится в ядре, митохондриях и хлоропластах.

Построение молекулы ДНК осуществляется согласно принципу комплементарности.

Комплементарность – это взаимное дополнение азотистых оснований в молекуле ДНК. В отличие от ДНК, РНК образована не двумя, а одной полинуклеотидной цепочкой. РНК находится в ядре, рибосомах, цитоплазме, митохондриях и хлоропластах.

Существует три основных класса нуклеиновых кислот: информационная (матричная) РНК – иРНК (мРНК), транспортная РНК – тРНК, рибосомальная РНК – рРНК.