Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) является основной макромолекулой, отвечающей за хранение, передачу и реализацию генетической информации в живых организмах. Узнайте, почему ДНК имеет две цепи и как они обеспечивают стабильность и передачу генетической информации. - NOCFN
Cодержание
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) является основной макромолекулой, отвечающей за хранение, передачу и реализацию генетической информации в живых организмах. Молекула ДНК состоит из нуклеотидов, которые образуют генетический код и содержат информацию о структуре РНК и белков.
Структура ДНК
В основном случае, макромолекула ДНК состоит из двух нуклеотидных цепей. Компонентами нуклеотида являются азотистое основание (аденин, гуанин, тимин или цитозин), сахар (дезоксирибоза) и фосфатная группа. Азотистые основания одной цепи соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями согласно принципу комплементарности: аденин связан с тимином, а гуанин соединяется с цитозином.
Двухцепочечная молекула ДНК образует спиральную структуру, которая называется "двойная спираль" или "двойной винт". Форма ДНК может быть правой (A- и B-формы ДНК) или левой (Z-форма ДНК), а также различаться по диаметру, количеству оснований на виток спирали и шагу спирали.
Функция ДНК
ДНК хранит генетическую информацию, которая "кодирует" различные типы РНК, включая информационные РНК (мРНК). Различные последовательности нуклеотидов в ДНК определяют различные черты организма, такие как цвет глаз, аромат цветов или способность бактерии заражать хозяина. Эта информация считывается другими молекулами и запускает формирование свойств организма.
См. также
Локализация ДНК
В эукариотических клетках, таких как клетки животных, растений и грибов, ДНК находится в ядре клетки в виде хромосом. Она также присутствует в митохондриях и пластидах, которые являются клеточными органеллами. У прокариотических организмов, таких как бактерии и археи, ДНК представлена в виде кольцевой или линейной молекулы, называемой нуклеоидом, прикрепленной к клеточной мембране. Также существуют небольшие автономные молекулы ДНК, называемые плазмидами, которые присутствуют у прокариот и низших эукариот, таких как дрожжи.
Удвоение ДНК
При делении клетки необходимо скопировать ДНК, чтобы каждая новая клетка получила копию генетической информации. Удвоение ДНК происходит полуконсервативно, что означает, что одна из цепей остается от исходной молекулы, а вторая синтезируется заново. При помощи правила комплементарности исходная цепь ДНК служит матрицей для синтеза второй, дочерней цепи, где аденин соединяется с тимином, а гуанин с цитозином.
Таким образом, наличие двухцепочечной структуры ДНК обеспечивает стабильность и передачу генетической информации в живых организмах, а комплементарность оснований позволяет точно копировать генетическую информацию при делении клетки.
Что нам скажет Википедия?
В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух нуклеотидных цепей. В нуклеотидах, входящих в состав ДНК, встречаются четыре азотистых основания: аденин (A), гуанин (G), тимин (T) и цитозин (C). Азотистые основания одной цепи соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями, обеспечивая таким образом связь двух цепей макромолекулы ДНК друг с другом. Азотистые основания образуют связи попарно согласно принципу комплементарности: аденин (A) соединяется только с тимином (T), гуанин (G) — только с цитозином (C).
