Tirik organizmlarda nuklein kislotalarining turlari

Nuklein kislotalar ular biopolimerlaryoki katta biomolekulalar, ma'lum bo'lgan barcha shakllari uchun muhimdir hayot. Atama nuklein kislota DNK va RNKning umumiy nomi. Ular tarkib topgan nukleotidlar, qaysi monomerlar uchta komponentdan iborat: a 5-uglerodli shakar, a fosfat guruh va a azotli asos. Agar shakar birikma riboza, polimer bu RNK (ribonuklein kislota); agar shakar ribozadan olingan bo'lsa dezoksiriboza, polimer DNK (dezoksiribonuklein kislotasi).
Nukleik kislotalar barcha biomolekulalarning eng muhimidir. Ular barcha tirik mavjudotlarda juda ko'p uchraydi, bu erda ular har qanday hayot shaklidagi har bir tirik hujayralarni yaratish, kodlash va keyin saqlash vazifasini bajaradilar. organizm Yerda. O'z navbatida, ular ushbu ma'lumotni hujayra yadrosi ichida va tashqarisida - hujayraning ichki ishlariga va oxir-oqibat har bir tirik organizmning keyingi avlodiga etkazish va ifoda etish vazifasini bajaradilar. Kodlangan ma'lumot o'z ichiga olinadi va uzatiladi nuklein kislota ketma-ketligiRNK va DNK molekulalarida nukleotidlarning "zinapoyada" tartibini ta'minlaydi.
Nukleotidlarning iplari bir-biriga bog'lanib, spiral orqa miya hosil qiladi - odatda, biri RNK uchun, ikkitasi DNK uchun - va beshta tanlangan bazaviy juftlik zanjirlariga yig'iladi. birlamchi yoki kanonik nukleobazalarular: adenin, sitozin, guanin, timin va uratsil. Timin faqat DNKda, uratsil esa faqat RNKda uchraydi. Aminokislotalardan foydalanish va nomi ma'lum bo'lgan jarayon oqsil sintezi,^[1] ularning DNKsidagi o'ziga xos ketma-ketligi nukleobaza juftlari saqlash va uzatish imkoniyatini beradi kodlangan kabi ko'rsatmalar genlar. RNKda bazaviy juftlik ketma-ketligi barcha hayot shakllarining ramkalari va qismlarini va ko'pgina kimyoviy jarayonlarini aniqlaydigan yangi oqsillarni ishlab chiqarishni ta'minlaydi.
Nuklein kislotalar odatda juda katta molekulalardir. Darhaqiqat, DNK molekulalari, ehtimol ma'lum bo'lgan eng katta individual molekulalardir. Yaxshi o'rganilgan nuklein kislota molekulalarining hajmi 21 nukleotiddan (kichik aralashuvchi RNK) katta xromosomalarga (inson xromosomasi 1 247 millionni o'z ichiga olgan bitta molekula tayanch juftliklari^[15]).
Ko'pgina hollarda, tabiiy ravishda paydo bo'lgan DNK molekulalari ikki simli va RNK molekulalari bir qatorli.^[16] Ko'pgina istisnolar mavjud, ammo ba'zi viruslar genomiga ega ikki zanjirli RNK va boshqa viruslar mavjud bitta zanjirli DNK genomlar,^[17] va ba'zi hollarda nuklein kislota tuzilmalari bilan uchta yoki to'rt iplar hosil bo'lishi mumkin.^[18]
Nuklein kislotalar chiziqli polimerlar nukleotidlar (zanjirlar). Har bir nukleotid uchta tarkibiy qismdan iborat: a purin yoki pirimidin nukleobaza (ba'zan shunday nomlanadi azotli asos yoki oddiygina tayanch), a pentoza shakarva a fosfat guruh. Nukleobaza va qanddan tashkil topgan pastki tuzilishga a deyiladi nukleosid. Nuklein kislota turlari o'zlarining nukleotidlarida shakarning tuzilishi bilan farq qiladi - DNK tarkibida 2'-dezoksiriboza RNK esa riboza (bu erda yagona farq - a mavjudligi gidroksil guruhi). Ikki nuklein kislota turida uchraydigan nukleobazalar har xil: adenin, sitozinva guanin ham RNK, ham DNKda uchraydi timin DNKda uchraydi va urasil RNKda uchraydi.
Nuklein kislotalaridagi shakar va fosfatlar bir-biri bilan o'zgaruvchan zanjirda (shakar-fosfat umurtqa pog'onasi) bog'langan. fosfodiester aloqalar.^[19] Yilda an'anaviy nomenklatura, fosfat guruhlari birikadigan uglerodlar shakarning 3'-uchi va 5'-uchi uglerodlari. Bu nuklein kislotalarni beradi yo'nalish, va nuklein kislota molekulalarining uchlari 5'-uchi va 3'-uchi deb ataladi. Nukleobazalar nukleobaza halqali azot (pirimidinlar uchun N-1 va purinlar uchun N-9) va pentoza shakar halqasining 1 'uglerodini o'z ichiga olgan N-glikozid bog'lanish orqali shakarlarga qo'shiladi.
Nostandart nukleozidlar ham RNK, ham DNKda uchraydi va odatda DNK molekulasi yoki birlamchi (boshlang'ich) RNK transkriptining tarkibidagi standart nukleozidlarning modifikatsiyasidan kelib chiqadi. RNKni uzatish (tRNK) molekulalarida juda ko'p miqdordagi modifikatsiyalangan nukleozidlar mavjud.^[20]
Ikki zanjirli nuklein kislotalar bir-birini to'ldiruvchi ketma-ketliklardan iborat bo'lib, ularda ekstensiv Uotson-Krik bazasi juftligi natijada juda takrorlangan va bir xil bo'ladi ikki spiralli uch o'lchovli tuzilish.^[21] Aksincha, bitta zanjirli RNK va DNK molekulalari odatdagi juft spiral bilan chegaralanmaydi va qabul qilishi mumkin juda murakkab uch o'lchovli tuzilmalar Ularga molekulalararo asosli juft ketma-ketliklarning qisqa chizmalariga, shu qatorda Uotson-Krikka ham, nonkanonik asos juftlariga ham, uchlamchi murakkab o'zaro ta'sirlarning keng doirasiga asoslangan.^[22]
Nuklein kislota molekulalari odatda tarmoqlanmagan bo'lib, ular chiziqli va aylana shaklidagi molekulalar shaklida bo'lishi mumkin. Masalan, bakterial xromosomalar, plazmidlar, mitoxondrial DNK, va xloroplast DNK odatda dumaloq ikki zanjirli DNK molekulalari, eukaryotik yadroning xromosomalari esa odatda chiziqli ikki zanjirli DNK molekulalari.^[11] Ko'pgina RNK molekulalari chiziqli, bitta ipli molekulalardir, lekin ikkala dumaloq va tarvaqaylangan molekulalar RNK qo'shilishi reaktsiyalar.^[23] Pirimidinlarning umumiy miqdori purinlarning umumiy miqdoriga teng. Spiralning diametri taxminan 20Å ga teng.