НК 11. Клас Flashcards
Структура на ДНК
- две дълги полинуклеотидни вериги, завити спирално около мислена централна ос
- антипаралелни - ОН-групата на фосфатния край на едната (5¹) е в близост до ОН-групата на пентозния край на другата(3¹)
ДНК същност
Молекулата на наследстевността в прокариотни и еукариотни клетки
Свързване на двете полинуклеотидни вериги помежду им
- чрез водородни връзки между азотните бази
- свързване винаги между пуринова и пиримидинова база
-според правилото на комплементарност
Г с три Ц
А с две Т - отделните двойки бази лежат в една равнина
Правила на Чаргаф
- количества на базите в една мол. ДНК не варира произволно, подчинява се на количествени закономерности
1) А=Т
2) Г=Ц
3) А+Г = Т+Ц (сбор на пуриновите=сбор на пиримидиновите)
Структура на веригите на ДНК
- гледана отстрани образува две бразди
- малка - азотни бази
- голяма бразда - захарофосфатния скелет е по-далеч от оста на спиралата, отколкото азотните бази
- голяма бразда -място за контакт с регулаторни белтъци
Разстояние между съседни двойки бази
В един оборот
Диаметър на молекулата
0,34 nm
10 двойки - 3,4 nm
2 nm
ДНК при прокариотите
- циклична молекула
- не образува трайни комплекси с белтъци (гола ДНК)
- от уникални последователности, всяка мутация се проявява морфологично
- висока изменчивост и висока скорост на размножаване осигурява бързо и успешно приспособяване към изменящи се условия на средата
Плазмиди при прокариоти
- малки кръгови ДНК, носещи 1-2 гена
- някои прокариоти могат да имат до 20 различни плазмиди в една клетка
- плазмиди могат да се реплицират независимо от нуклеоида, а могат да се интегрират в него
ДНК при еукариотите
- в митохондрии и пластиди характеристики на прокариотна ДНК
- основно количество в ядрото с редица особености, които ги отличават
Ядрена ДНК особености
- големи, линейни, свръхспирализирани в комплекс с белтъци (хроматин)
- многократно повторени нуклеотидни последователности - регулаторни функции (брой варира при видове организми)
- ПАЛИНДРОМИ
- интрони и екзони
Палиндроми
- повторени обърнати последователности, четат се по един и същи начин в двете посоки
- достигат до хиляди нк двойки
- могат да образуват подобни на кръст структури - заради свързване на комплементарните бази в двуверижната бримка
- по-къси палиндроми - “сигнални” участъци
Интрони и екзони същност
- неинформативни последователности (интрони), не кодират АК последователност в пп продукт
- в рамките на информацията носена от гена може да има множество интрони между екзони(нк. последователности, които носят информация)
- почти всички еукариотни гени съдържат интрони
- > ген на колагена - над 50 интрона
Свойства на ДНК
Спирализация/Компактизация
Денатурация и ренатурация
Хибридизация
Компактизация на ДНК
- ДНК са дълги молекули, които притежават свойство да се компактизират
- обща дължина на 46-те ДНК в ядро на сом. кл. е около 2м
- без допълнително нагъване и уплътняване не биха се побрали в ядрото (11-22 микром)
- в ядрото ДНК е завита около бертъчни телца - образува елементарна хроматинова нишка с диаметър 11 nm - подложена на многократна компактизация(кондензация)
Компактизация в ядрото при еукариотите
- слабо компактизирана хроматинова нишка е активният хроматин (еухроматин) - съдържа гени, които се транскрибират
- силно компактизирана хроматинова нишка (хетерохроматин) е неактивният хроматин
- ДНК опакована в максимална степен в метафаза на кл. делене, образува плътни структури - хромозоми
Денатурация на ДНК
При нагряване или добавяне на кис/осн се разрушават водородните връзки между двете вериги и двойната спирала се разделя
-> при нагряване до температура на топене
Температура на топене при денатурация
- половината от спиралната структура се разрушава
- зависи от нк състав на ДНК - молекули богати на Г-Ц връзки са с по-висока темп. на топене от такива с А-Т
- висока 85-100⁰С, белтъци при по-ниски
Ренатурация на ДНК същност
- след разделяне е възможно свързване в интактна молекула при бавно охлаждане на разтвора
- самопроизволно свързване доказва разпознаването между азотните бази
Хибридизация на ДНК
- свойство разделени ДНК вериги спонтанно да реасоциират и да образуват двойна спирала се използва за образуване на ХИБРИДНИ МОЛЕКУЛИ
Процес на хибридизация
1) ДНК молекули от два вида организми се денатурират и се смесват
2) Сместа се поставя при 65⁰ за определено време
3) Ренатурация - в разтвора има двуспирални молекули на двата вида и хибридни молекули, в които отделни части от веригите на двата вида образуват двойноспирални участъци
Функции ДНК
1
1) Съхранява наследствената програма, записана чрез подреждането на 4-те вида дезоксирибонуклеотиди (стабилна и хим. инертна молекула)
2) Предава наследствената програма на дъщерните клетки
- преди делене ДНК се реплицира - двете копия се разделят между дъщерните - всяка новополучена получава цяла инф. за своето съществуване
Ген същност
- участък от ДНК, който носи информация за една РНК или една пп верига
- разположени по дължината на молекулата
- може да има хиляди гени в една ДНК
ДНК при прокариоти спирализация
- отрицателно свръхспирализирана, ос е усукана обратно на часовникова стрелка
- по-лесно денатурира - по-хлабава спирализация (изкл. термофилни бактерии със + свръхспирализирана ДНК)
Функции на ДНК
2
- репликация с високя скорост - възможно е да възникнат промени в подреждане на нк
- записана в ДНК информация може да се изменя
- причина за огромно разнообразие в еволюция на организмите
