DNS mol szerkezete; cularis


A dezoxiribonukleinsav (DNS) a legtöbb élő szervezet genetikai információja (ezzel szemben egyes vírusok, retrovírusok genetikai információként ribonukleinsavat (RNS) használnak).
- A DNS lemásolható az egymást követő sejtgenerációk révén: DNS replikáció
- A DNS fehérjévé transzlálható: a DNS átírása RNS-be, majd fehérjévé
- A DNS javítható, ha szükséges: a DNS javítása.
A ribonukleinsavakat (m-RNS, r-RNS, t-RNS) egy másik fejezet ismerteti.

cularis

- A DNS egy polimer, amely nukleotidoknak (vagy mononukletideknek) nevezett egységekből áll.
- A nukleotidoknak más funkciói vannak (energiahordozók: ATP, GTP; sejtlégzés: NAD, FAD; szignáltranszdukció: ciklikus AMP; koenzimek: CoA, UDP; vitaminok: nikotinamid-mononukleotid, Vit B2).

A fehérjékhez használt nomenklatúra szerint beszélhetnénk a molekula primer, szekunder, tercier és kvaterner struktúrájáról:

I A molekula elsődleges szerkezete: kovalens gerinc és kívüli bázisok

A nukleozid cukorból és nitrogénes bázisból áll.
A nukleotid foszfát + cukor + nitrogén bázisból áll. A DNS-ben a nukleotid egy dezoxiribonukleotid (RNS-ben a nukleotid egy ribonukleotid).

I-1 Foszforsav:

Foszfátcsoportot ad.

I-2 cukor:

Dezoxiribóz, amely egy ciklikus pentóz (5-széncukor). Megjegyzés: Az RNS cukor ribóz.

A cukor szénatomját 1 '-től 5'-ig jegyezzük. A nitrogénbázis nitrogénatomja C1-hez (glikozidos kötés), a foszfát pedig C5'-hez (észterkötés) kötődve képezi a nukleotidot. A nukleotid tehát: foszfát - C5 „C1 cukor” - bázis.

I-3 Nitrogén bázisok:

Aromás heterociklusok; purinok és pirimidinek.
- Purinok: adenin (A) és guanin (G).
- Pirimidinek: citozin (C) és timin (T) (Megjegyzés: a timint RAC-ban uracil (U) helyettesíti).

Megjegyzés: vannak más nitrogénes bázisok, különösen a fent említett bázisokból származó metilezett bázisok; az alapmetilezés funkcionális szerepet játszik (lásd eseti fejezet).

Szójegyzék:
- Nukleozidok neve: dezoxiribonukleozidok a DNS-ben: dezoxi-adenozin, dezoxiguanozin, dezoxicitidin, dezoxi-timidin (ribonukleozidok az RNS-ben: adenozin, guanozin, citidin, uridin).
- Nukleotidok neve: dezoxiribonukleotidok a DNS-ben: dezoxi-adenilsav, dezoxiguanilsav, dezoxicitidilsav, dezoxi-timidilsav (ribonukleotidok RNS-ben: adenilsav, guanilsav, citidilsav, uridilsav).

II. A molekula másodlagos és harmadlagos szerkezete - A DNS háromdimenziós konformációja

II.1. Dinukleotidok

A dinukleotidok 2 mononukleotid közötti foszfodiészter kötéssel jönnek létre. A mononukleotid foszfátja (cukorának C5'-nél) megköti az előző mononukleotid cukorának C3'-ját. Így kiindulunk egy foszfáttal, majd egy 5 'cukorral (+ bázis) és ennek a cukornak a 3' -jával, egy második foszfát - 5 'cukorral összekapcsolva, amelynek 3' szabad a következő megnyújtási lépéshez. A kötés - és ezért a molekula orientációja - ezért 5 '-> 3'.

A polinukleotidok monomerek egymást követő hozzáadásából készülnek, általános 5 '-> 3' konfigurációban. A molekula gerincét a foszfát-cukor (n nukleotid) - a foszfát-cukor (n + 1 nukleotid) egymásutánja alkotja, és így tovább, kovalensen kapcsolódva, a bázisok kívülről.

II.2 DNS-molekula

A DNS 2 láncból ("duplex DNS") vagy dextrotoratív spirális szálakból áll (mint egy csavarmenet), tengely köré tekerve 20A ° átmérőjű kettős spirált képeznek.
A 2 szál párhuzamos: 5 '-> 3' orientációjuk ellentétes irányú. A polimer általános megjelenése 3,4 A ° periódust mutat, amely megfelel 2 bázis közötti távolságnak, és egy másik 34 A ° periódust mutat, amely megfelel a hélix 1 fordulatának (és 10 bázispárnak).

II.2.1 Hidrogénkötések: bázis párosítás

A bázisok (hidrofób) egymásra vannak rakva; síkjuk merőleges a kettős spirál tengelyére. Külseje (foszfát és cukor) hidrofil.
Az egyik szál és a másik szál bázisai közötti hidrogénkötések egységben tartják a 2 szálat (pontozott vonalak a rajzon).

Az egyik szál purinja szükségszerűen kötődik a másik szál pirimidinjéhez. Következésképpen a purinmaradékok száma megegyezik a pirimidinmaradékok számával.

A kötődik a T-hez (2 hidrogénkötéssel).
G kötődik a C-hoz (3 hidrogénkötéssel: stabilabb kötés: 5,5 kcal vs 3,5 kcal).

Megjegyzés: a DNS A-ban lévő összetétele tehát megegyezik a T-ben lévő összetételével, és a DNS-ben lévő összetétel megegyezik a C-ben lévő összetételével.
Ez a szigorú megfelelés (A T és G C) azt jelenti, hogy a 2 szál komplementer. Az egyik a sablon, a penész, a másik szerszáma, és fordítva, fordítva, és fordítva: ez a tulajdonság lehetővé teszi a pontos replikációt (félkonzervatív replikáció: az egyik szál - a forma - megmarad, egy új szintetizálódik ("de novo") ezen a formán, ugyanúgy a másik szálhoz, egy másik penész tartósítva, lehetővé téve egy szál de novo szintetizálását; lásd az eseti fejezetet).

Megjegyzések:
A bázis párosításához használt hidrogénkötések néha eltérnek a fent leírt Watson és Crick modellben meghatározottaktól; így a purin N7 atomját használjuk az N1 helyett a Hoogsteen modellben.

II.2.2 Nagy barázda és kisebb barázda

A kettős spirál nagyon merev és viszkózus, hatalmas hosszúságú és nagyon kis átmérőjű molekula.