Описание
ДНК образована двумя полинуклеотидными цепями, закрученными друг относительно друга и образующими двойную спираль. Каждая цепь построена из повторяющихся блоков: остатка фосфорной кислоты и связанного с ним сахара 2-дезоксирибозы. К дезоксирибозе в каждом блоке прикреплено одно из четырех азотистых оснований: аденин, тимин, гуанин и цитозин. В молекуле ДНК азотистые основания одной цепи спарены с азотистыми основаниями другой цепи в строго определенном порядке: аденин с тимином, гуанин с цитозином. Такое взаимодействие цепей называется комплементарным, и информация о строении одной из цепей ДНК всегда может быть восстановлена с ее комплементарной пары. В последовательности оснований ДНК записан генетический код организма, и принцип комплементарности позволяет копировать его и передавать потомкам. В клетках эукариот ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и пластидах). В клетках прокариот (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК прикреплена изнутри к клеточной мембране. У прокариот и у низших эукариот (например, дрожжей) имеются плазмиды (автономные, кольцевые молекулы ДНК небольшого размера). Одно- или двухцепочечные молекулы ДНК могут составлять геном ДНК-содержащих вирусов. За открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живой материи, Джеймс Уотсон, Френсис Крик и Морис Уилкинс были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1962 г.
В качестве органического полимера ДНК нашла применение в нанобиотехнологиях. Так, из упорядоченных и скрученных цепей были созданы наноразмерные конструкции с различной формой и функциями (так называемые ДНК-оригами, см. наноматериалы, биомиметические).Иллюстрации
|
Двойная спираль ДНК.
|
Авторы
- Народицкий Борис Савельевич
- Нестеренко Людмила Николаевна
- Ширинский Владимир Павлович
Источники
- Alberts B., Johnson A., Lewis J. et al. Molecular Biology of the Cell. 4th ed. — N.Y.: Garland Publishing, 2002. — 265 p.
- Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология: Принципы и применение. — М.: Мир, 2002. — 589 с.
- Рис Э., Стернберг М. Введение в молекулярную биологию. От клеток к атомам. — М.: Мир, 2002. — 154 с.
- Watson J .D., Crick F.H.C. Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid // Nature. 1953. V. 171. P. 737–738.