Nuklein kislotalar

20-rasm. DNKning komplementar asoslari
(A-T, G-S asoslar o’rtasidagi vodorod bog’lari)

21-rasm. DNKning modeli va chizmasi
DNK modeliga asosan uning molekulasi qo’sh spiral hosil qiluvchi ikkita polinukleotid zanjirdan tashkil topgan. Har ikkala zanjir bitta umumiy o’qqa ega bo’lib, diametri 0,2 nm ga teng. Nukleotidlar qoldig’i bir-biriga nisbatan 36⁰ C burchak hosil qilib joylashgan. Spiralning bir aylanasi 360⁰ C yoki o’rami 10 nukleotid qoldig’idan tashkil topgan. Spiralning bir o’rami orasidagi masofa 0,34 nm ga teng bo’lib, har bir nukleotid 0,34 nmni egallaydi (16-rasm).
DNK zanjirlarining pentoza fosfat guruhlari spiralning tashqi tomonida, azot asoslari esa ichki tomonida joylashgan. DNK molekulasining boshqa (A, B, C, Z va boshqa) shakllari ham kashf etilgan.
Keyinchalik tadqiqot izlanishlari ko’rsatdiki, DNKning Uotson-Krik modeli qo’sh spiralning B – shakli ekanligi isbotlangan. Mazkur DNKning shu shakli hujayrada ko’proq uchrashi olimlar tomonidan ko’rsatilgan.
3.8 Nuklein kislotalar tarkibidagi geterosiklik azot asoslarining o’zaro ta’siri
Makromolekulyar strukturali DNK tarkibidagi geterosiklik azot asoslari o’rtasidagi bog’lanishlar quyidagi usullar orqali amalga oshadi:

1. 
   Komplementar azot asoslari o’rtasidagi kimyoviy bog’lar;
   
2. 
   Vertikal holatidagi bir tekislikda joylashgan geterosiklik asoslarning o’zaro bir-birlariga ta’sir kuchlari (bunday ko’rinishdagi bog’lanishlarini steking deb ataladi).
   

DNK molekulasidagi A – T va G – S juftliklar bir-birlariga hajm va shakl nuqtai nazaridan o’xshashdirlar. Mazkur juftliklar o’rtasidagi vodorod bog’lari energetik nuqtai nazardan makromolekula uchun mos bo’lib, bunday holatni elektronli komplementarlik deb ataladi. A – T ga nisbatan G – S juftlik mustahkam stabil holatda bo’ladi.
Nuklein kislotalardagi azot asoslari gidrofob bo’lib, suvli muhitda o’zaro bir-birlariga yaqinlashib, suv molekulalaridan uzoqlashadilar. Geterosiklik azot asoslarning to’plam holatiga kelishida (steking – ta’sir kuchlar) Van-der-vals bog’lari asosiy rolni o’ynaydi.
Steking – ta’sir kuchlari dubleksning (qo’sh spiralli DNKda) komplementar juftliklarning tarkibiga va nukleotid qatoriga bog’liq. DNKning gipo- va giperxrom effektlari polinukleotid tarkibida steking holatidagi bog’lanishlar borligini ko’rsatadi.
Makromolekuladagi vodorod bog’larini buzuvchi omillar (harorat 80⁰C dan ortiq bo’lsa, pHning o’zgarishi, ion ko’rsatkichlari, mochevina ta’siri va boshqalar) DNK molekulasining denaturatsiyasiga sabab bo’ladi. Mazkur jarayonda qo’sh spirallarning fazoviy joylanishi o’zgarsa ham kovalent bog’lar o’zgarmaydi. Qo’sh spiralli DNK molekulasi denaturatsiyaga uchraganda tarkibidagi zanjirlar bir-birlaridan to’liq yoki qisman ajraladi. Molekulasida o’zgarishlar bo’lgan-denaturatsiyalangan DNK ultrabinafsha nurlarni yutish qobiliyati juda baland bo’ladi. Bu jarayonga sabab, erkin purin va pirimidin azot asoslarining UB nurlarini yutish darajasi yuqori bo’lganligidir. DNKning bunday holatiga giperxromli effekt deb ataladi. Giperxromli DNKning yopishqoqlik darajasi nativ molekulaga nisbatan pasayib ketadi. DNK molekulasi nativ holatiga, ya’ni renaturatsiyaga kelganda azot asoslari “ekranlanishi” natijasida UB-nurlarni 260 nmda yutish qobiliyati past bo’ladi, bunday DNK holatiga gipoxromli effekt deb ataladi.
DNK molekulasini ikkita zanjirga ajralishi muayyan harorat darajasida sodir bo’ladi. Mazkur jarayonning o’rtachasini DNK molekulasining erish nuqtasi deb ataladi. Haroratga bog’liq DNK erishi standart sharoitlarga (pHning har xilligi, ion kuchlarga azot asoslarining o’zaro munosabatlariga) bog’liq. DNK molekulasida G-S juftligi ko’p bo’lsa, erish harorati yuqori bo’ladi. A-T juftida esa, vodorod bog’lari kam bo’lganligi uchun, erish temperaturasi past bo’ladi.