struktura chemiczna dna orientacja komplementarnych
advertisement
Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski informatyka + 1 DNA – nośnik informacji genetycznej Ewelina Malińska Joanna Packowska informatyka + 2 TROCHĘ HISTORII…. Data Naukowcy Odkrycie 1866r. E. Haeckel Jądro komórkowe posiada czynniki odpowiedzialne za przekazywanie cech dziedzicznych 1869r. F. Miescher Pierwsza izolacja DNA 1871r. F. Miescher, F. HoppeSeyler, P. Plósz Pierwsza publikacja opisująca DNA („nukleinę”) 1889r. R. Altman Nukleina” zmienia nazwę na „kwas nukleinowy” 1944r. O.T. Avery, C. MacLeod, M. McCarty DNA jako materiał genetyczny i „czynnik Transformujący” Griffitha 1949-50 E. Chargaf Skład zasad azotowych w DNA i „reguła Chargaffa” informatyka + 3 TROCHĘ HISTORII….- 1953 rok Rosalind Franklin doktor na Uniwersytecie Cambridge brytyjska biofizyk i specjalistka w dziedzinie krystalografii promieniami X współodkrywczyni podwójnej helisy DNA James Watson i Francis Crick amerykańsko- brytyjski duet biologów zbudowali model przestrzennej budowy DNA, według którego cząsteczka DNA jest zbudowana z 2 łańcuchów polinukleotydowych 1962 – Nagroda Nobla 4 STRUKTURA CHEMICZNA • Kwasy nukleinowe są niezwykle długimi, nierozgałęzionymi polimerami. • Cząsteczka DNA składa się z dwóch łańcuchów polinukleotydowych skręconych śrubowo (helikalnie) wokół wspólnej osi. • Struktura ta nosi nazwę PODWÓJNEJ HELISY . 5 STRUKTURA CHEMICZNA nukleotyd • DNA składa się z 4 rodzajów nukleotydów. • Jedna nić DNA zawiera wiele milionów nukleotydów. 6 STRUKTURA CHEMICZNA – BUDOWA NUKLEOTYDU 7 STRUKTURA CHEMICZNA – DEOKSYRYBOZA I RESZTA FOSFORANOWA DEOKSYRYBOZA pięć atomów węgla w cząsteczce cukier prosty RESZTA FOSFORANOWA Nadaje cząsteczkom kwasów nukleinowych właściwości kwasowe Oraz ujemny ładunek kwasy odszczepiają + kationy wodoru H co sprawia, że reszta kwasowa staje się anionem 8 STRUKTURA CHEMICZNA – ZASADY AZOTOWE • Azotowe zasady organiczne to aromatyczne związki heterocykliczne zawierające atom lub atomy azotu w pierścieniu. • Związki te są pochodnymi puryny i pirymidyny. ZASADY AZOTOWE PIRYMIDYNY (jednoperścieniowe) PURYNY (dwupierścieniowe) 9 STRUKTURA CHEMICZNA DNA • Poszczególne nukleotydy DNA mogą się łączyć ze sobą wiązaniami fosfodiestrowymi poprzez cukier i reszty kwasu fosforowego. • Pozwala to na tworzenie długich łańcuchów polinukleotydowych, które nigdzie nie są rozgałęzione. 10 STRUKTURA CHEMICZNA DNA • DNA jest spiralną, dwuniciową cząsteczką, w której nici wzajemnie się dopełniają – są względem siebie komplementarne. • Komplementarność polega na tym, że skierowane do wnętrza dwuniciowej spirali zasady sąsiednich nici łączą się wiązaniami wodorowymi według prostej reguły: między Adeniną a Tyminą powstają dwa wiązania wodorowe między Guaniną a Cytozyną powstają trzy wiązania wodorowe 11 STRUKTURA CHEMICZNA DNA 12 STRUKTURA CHEMICZNA DNA Model budowy DNA zaproponowany przez Watson’a-Crick’a był zgodny z regułą Chargaff’a. Erwin Chargaff (Columbia University) • Z komplementarności zasad A i T oraz G i C wynika, że stosunek molowy adeniny do tyminy oraz cytozyny do guaniny w DNA dowolnego pochodzenia wynosi zawsze 1 :1 13 STRUKTURA CHEMICZNA DNA ORIENTACJA KOMPLEMENTARNYCH ŁAŃCUCHÓW DNA Końce łańcucha polinukleotydowego nie są jednakowe. , Koniec 5 wyznaczony jest przez resztę fosforanową przy piątym atomie węgla deoksyrybozy , Koniec 3 wyznaczony jest przez grupę hydroksylową przy trzecim atomie węgla deoksyrybozy. W cząsteczce DNA naprzeciw , końca 3 jednego łańcucha , podwójnej helisy leży koniec 5 komplementarnego łańcucha polinukleotydowego , dlatego określa się je jako przeciwnie zorientowane. 14 DNA jako nośnik informacji genetycznej Kolejność (sekwencja) nukleotydów w DNA decyduje o kolejności aminokwasów w łańcuchu białka. 15 informatyka + 16
