Struktura nukleinskih kiselina

Question 1

Sto je nukleotid, a sto nukleozid?

Answer 1

Nukleozid je baza+secer

Nukleotid je baza+secer+monofosfat

Question 2

Nabroji sve baze, nukleozide i nukleotide

Answer 2

Baze - adenin, gvanin, timin, uracil, citozin

Nukleozidi - adenozin, gvanozin, (deoksi)timidin, uridin, citidin

Nukleotidi - adenilat(AMP), gvanidilat (GMP), (deoksi)timidilat (TMP), uridilat (UMP), citidilat (CMP)

Question 3

Koje je dogovorno usmjerenje nukleinskih kiselina i što označuju ti krajevi?

Answer 3

od 5’ prema 3’ kraju

5’ kraj - fosfatna skupina vezana na C5 atomu riboze

3’ kraj - hidroksilna skupina vezana na C3 atom riboze

Question 4

Koji monomeri sačinjavaju nukleinske kiseline i kako su točno povezani?

Answer 4

Nukleotidi

DNA - ATP, GTP, CTP, TTP
RNA - ATP, GTP, CTP, UTP

Povezani su međusobno fosfodiesterskom vezom -> nastaje veza izmedu fosfata na C5 atomu riboze i hidroksilne skupine na C3 atomu riboze drugog nukleotida

Question 5

Jesu li i RNA i DNA podlozne alkalnoj hidrolizi i zasto?

Answer 5

RNA je, a DNA nije

Zato sto mehanizam alkalne hidrolize zapocinje napadom OH- na hidroksilnu skupinu na C2 atomu riboze, a on nije prisutan kod DNA (DEOKSIribonukleinska kiselina)

Question 6

Opisi strukturu Watson-Crickovog modela DNA (B-forme) (promjer zavojnice, duljina zavoja, razmak izmedu parova baza i lanci)

Answer 6

Dvostruka zavojnica je desna, a polinukleotidni lanci koji ju stvaraju su antiparalelni.
Molekula DNA sadrži alternirajuće velike i male utore - vazni za vezanje specificnih enzima
Fosfodiesterska okosnica je s vanjske strane, a u unutrasnjosti su smjesteni parovi baza.
Parovi baza su okomiti na os zavojnice i medusobno razmaknuti za 3,4 A. Svaki zavoj se sastoji od 10 parova baza - 34A, a promjer zavojnice je 20A

Question 7

Koje se baze tvore Watson-Crickove baze i koliko vodikovih veza tvore?

Answer 7

Adenin i Timin - 2 veze

Citozin i Gvanin - 3 veze

Question 8

Navedi i objasni Chargaffova pravila

Answer 8

1. [A]=[T] i [C]=[G] jer međusobno stvaraju parove i za svaku adenin mora biti timin u komplementarnom lancu i obrnuto, isto tako za citozin i gvanin
2. x(pirimidinskih baza)=x(purinskih baza)=50% jer se svaka purinska baza sparuje s jednom pirimidinskom

Question 9

Koji su mogući oblici pirimidinskih/purinskih baza i koji su stabilniji?

Answer 9

Baze mogu biti u keto i enolnim oblicima, a stabilniji su keto oblici, iako enolni oblici imaju aromatsku strukturu

Question 10

Jesu li moguća i sparivanja baza koja nisu Watson-Crickovi parovi?

Answer 10

Mogući su i drugi parovi npr. A-A, A-T (Hoogsteenov par) i T-C (hipotetski), ali oni nisu geometrijski kompatibilni s dvostrukom zavojnicom DNA

Question 11

Koja se svojstva mijenjaju pri denaturaciji dvostruke zavojnice DNA?

Answer 11

Viskoznost, apsorpcija svjetlosti, kemijska reaktivnost, sposobnost adsorpcije na hidroksiapatit

Question 12

Gdje je najveći apsorpcijski maksimum za DNA i koje vrste su zaslužne za tu apsorpciju?

Answer 12

Pri valnoj duljini od 260nm (UV područje) - apsorbiraju heterocikličke aromatske baze koje čine nukleotide

Question 13

Što je hiperkromizam?

Answer 13

porast apsorbancije pri svim valnim duljinama nekog materijala

u nasem slucaju se pri denaturaciji dvostruke zavojnice DNA povećava apsorbancija za 40% zbog “veće slobode” baza koje apsorbiraju

Question 14

Što je denaturacija i kako opisujemo proces denaturacije DNA i krivulju denaturacije?

Answer 14

Denaturacija je proces u kojem nukleinske kiselin/proteini gube kvaternu, tercijarnu i/ili sekundarnu strukturu - npr. narušavanje dvostruke zavojnice DNA zbog odvajanja lanaca

Denaturacija je kooperativan proces, a njena krivulja je sigmoidalna

Question 15

Što je temperatura mekšanja za DNA i kakva obiljezja ima?

Answer 15

Temperatura pri kojoj je pola strukture dvostruke zavojnice denaturirano (odvojeno)

To je mjera stabilnosti dvostruke zavojnice i ima obiljezja faznog prijelaza

Question 16

Koji faktori utječu na stabilnost dvostruke zavojnice/Tm i kako?

Answer 16

Sastav molekule DNA - sto je vise CG parova to je molekula stabilnija jer te baze tvore jace stacking interakcije (vodikove veze nemaju utjecaja)

Ionska jakost - s vecom ionskom jakoscu dolazi do vece stabilizacije negativnih naboja i manjeg odbijanja fosfatnih skupina

Prisutnost ostalih tvari i/ili organskih otapala (kaotropni reagensi) - nepolarna otapala narusavaju stacking interakcije baza u fosfodiesterskoj okosnici

pH - pri visokoj/niskoj pH dolazi do (de)protonacije baza koje tvore nukleotide te dolazi do narusavanja vodikovih veza koje spajaju lance

Question 17

Nacrtaj AMP

Answer 17

Ne da mi stavit sliku pa kratki opis - purinska baza (dva prstena), ima s gornje strane NH2 na vecem prstenu

Question 18

Nacrtaj GMP

Answer 18

Ne da mi stavit sliku pa kratki opis - purinska baza (dva prstena), na vecem prstenu gore ima O a sa strane dolje NH2

Question 19

Nacrtaj CMP

Answer 19

Ne da mi stavit sliku pa kratki opis - pirimidinska baza (jedan prsten), gore ima NH2( kao i kod adenina), a sa strane izmedu dva N ima O

Question 20

Nacrtaj UMP/TMP

Answer 20

Ne da mi stavit sliku pa kratki opis - pirimidinska baza (jedan prsten), gore ima O, ima O izmedu dva N i s druge strane gore ima vodik (za U) ili CH3 (za T)

Question 21

Kako mogu biti pozicionirane baze naspram riboznog prstena?

Answer 21

Ovisi o rotaciji N glikozidne veze

Sin - prsten je “iznad” riboze

Anti - prsten strsi van, udaljen od riboze

Pirimidini mogu biti samo u anti konformaciji jer da su u sin, bile bi prevelike stericke smetenje izmedu kisika riboze i baze

Question 22

Opisi moguce konformacije prstena riboze u nukleotidima

Answer 22

To je polustolicasta konformacija

Kod riboze su 4 C atoma vise manje u ravnini i onda jedan moze strsiti gore/dolje

C2 i C3 mogu biti u endo i egzo formama

endo - kada je na istoj strani (gore) kao C5 riboze

egzo - kada je sa suprotne strane (dolje) od C5

Question 23

Kako se broje atomi u pirimidinskim i purinskim bazama?

Answer 23

Bit ce grdo bez slike al pokusat cemo

Purinski - 1 je gornji N na vecem prstenu i onda se broji suprotno od kazaljke na satu - prema desno, a manji prsten je 7,8,9 odozgora

Pirimidinski - 1 je N na koji se veze riboza i onda se broji kako ide kazaljka na satu - prema lijevo

Question 24

Kako konformacija riboze utjece na fosfodiestersku okosnicu DNA i koja je najstabilnija?

Answer 24

Endo i egzo konformacije riboze utjecu na okosnicu zato sto micanjem C2 i C3 atoma gore/dolje mijenjamo poziciju fosfatnih skupina. Najstabilnije su C2-endo i C3-endo konformacije zbog vece udaljenosti fosfatnih skupina

Question 25

Koje su tri moguće konformacije dvostruke zavojnice DNA i opisi ih ukratko

Answer 25

A, B i Z

B - tipicna konformacija DNA, najzastupljenija u bioloskim sustavima i pri fizioloskim uvjetima

A - konformacija niti DNA pri
niskoj vlažnosti, u sporama
nekih bakterija, RNA i RNA
DNA zavojnice, lokalna
konformacija DNA u
aktivnom mjestu nekih
enzima

Z - ponavljajuća jedinica je
dinukleotid (alternacija
purina i pirimidina), stabilna je pri uvjetima visoke ionske jakosti - jedina zavojnica lijevog usmjerenja

Question 26

Kakve moguce strukture ima RNA?

Answer 26

Za razliku od DNA, RNA ne mora biti spojena s komplementarnim lancom te moze radit razne strukture

Iako je jednolancana, svejedno moze stvarati zavojnice sama sa sobom - npr. motiv ukosnice (terminacija), oblik djeteline (tRNA)

Question 27

Na kojem N se purini i pirimidini vežu na ribozu?

Answer 27

Pirimidini na N1, purini na N9