Лекция 7: Нуклеиновые кислоты

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Что такое ген в молекуле ДНК?

Участок, который кодирует несколько белков

Молекула, состоящая из нескольких участков

Участок молекулы, который кодирует один белок (correct)

Часть молекулы, не содержащая информации

Какие области присутствуют в молекуле ДНК помимо генов?

Оптические области

Темные области

Только регионы, кодирующие белки

Межгенные области (correct)

Кто первым описал функцию гена как участка, кодирующего белок?

Бидл и Татум (correct)

Крик и Уотсон

Фрейд и Эйнштейн

Дарвин и Мендель

Какова основная функция гена в организме?

Кодировать информацию для синтеза белков (D) Signup and view all the answers

Что можно сказать об межгенных областях молекулы ДНК?

Они могут содержать регуляторные элементы (B), Они всегда находятся между двумя генами (D) Signup and view all the answers

Какой принцип лежит в основе матричного синтеза белков?

Комплементарное соответствие нуклеотидов (A) Signup and view all the answers

Какие нуклеотиды соответствуют друг другу в процессе полуконсервативной репликации ДНК?

А-Т и Г-Ц (D) Signup and view all the answers

Что представляет собой процесс репликации ДНК?

Синтез молекулы ДНК с использованием как матрицы молекулы ДНК. (A) Signup and view all the answers

Сколько белков необходимо для инициации репликации ДНК?

9 белков (B) Signup and view all the answers

Какой процесс включает синтез молекулы иРНК?

Транскрипция, использующая часть цепи ДНК как матрицу. (D) Signup and view all the answers

Какой метод используется для передачи информации о синтезе белков?

Трансляция иРНК (D) Signup and view all the answers

Какое из следующих утверждений неверно относительно транскрипции?

Матрицей служит только целая молекула ДНК. (A) Signup and view all the answers

Какова основная функция рибосом в клетке?

Синтезировать белки (C) Signup and view all the answers

Какой механизм не является частью процесса синтеза иРНК?

Копирование всей молекулы ДНК без исключений. (B) Signup and view all the answers

Какова главная цель репликации ДНК?

Увеличение количества молекул ДНК для деления клетки. (B) Signup and view all the answers

Study Notes

Лекция 7: Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты — это линейные полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.
Последовательность нуклеотидов в ДНК или РНК определяет первичную структуру этих нуклеиновых кислот.
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — линейный полимер, состоящий из нескольких сотен миллионов нуклеотидов, являющийся носителем генетической информации и основой формирования хромосом.
Молекула ДНК двутяжная, состоящая из двух полимерных цепей, соединённых водородными связями и стэкинг-взаимодействиями, закрученных в правостороннюю спираль (вторичная и третичная структура).
Молекула ДНК содержит гены и межгенные области.
Гипотеза: один ген кодирует один белок (Бидл и Татум, 1940).
Современное определение: ген — это вся ДНК, которая кодирует первичную последовательность конечного продукта гена, который может быть либо полипептидом, либо РНК.
РНК (рибонуклеиновая кислота) — обычно однотяжная молекула, длина которой колеблется от 70-90 до многих тысяч нуклеотидов.
Имеет вторичную и третичную структуры.
Выделяют три типа РНК: информационная (иРНК или мРНК), рибосомная (рРНК) и транспортная (тРНК).

Структура нуклеотидов и азотистых оснований

Нуклеотиды состоят из азотистого основания, пентозы (рибозы или дезоксирибозы) и фосфатной группы.
Азотистые основания бывают пуриновые (аденин, гуанин) и пиримидиновые (цитозин, тимин, урацил).
Рибоза входит в состав РНК, дезоксирибоза — в состав ДНК.
В ДНК основаниями являются аденин, гуанин, цитозин и тимин; в РНК тимин заменён урацилом.

Реакции матричного синтеза

Репликация ДНК: синтез молекулы ДНК с использованием в качестве матрицы молекулы ДНК.
Транскрипция: синтез молекулы иРНК с использованием в качестве матрицы части цепи ДНК (гена).
Трансляция (синтез белка): синтез белка в рибосомах с использованием в качестве матрицы молекулы иРНК.

Полуконсервативная репликация ДНК

Две цепи исходной ДНК разделяются, и каждая цепь служит матрицей для синтеза новой комплементарной цепи. В результате образуются две новые ДНК с одной старой и одной новой цепью.

Белки, участвующие в репликации

Хеликазы
Топоизомеразы
ДНК-связывающие белки
ДНК-полимеразы
РНК-полимеразы
ДНК-лигазы

Репликационная вилка

Место, где ДНК раскручивается и реплицируется.

Химия биосинтеза ДНК

Биосинтез ДНК происходит в направлении 5'→3'
Нуклеозид-5'-трифосфаты присоединяются к праймеру ДНК-полимеразой.

Ферменты обмена нуклеиновых кислот

Экзонуклеазы: гидролизуют нуклеиновую кислоту с одного конца.
Эндонуклеазы: гидролизуют нуклеиновые кислоты в определённых местах.
Обратная транскриптаза: синтезирует ДНК с использованием РНК в качестве матрицы.

Лактам-лактимная таутомерия

Таутомерия лактама и лактима — взаимопревращения различных таутомерных форм молекулы, например, урацила.

Правильное и неправильное спаривание оснований

Соответствующее спаривание оснований (А-Т, Г-Ц) в ДНК.
Неправильное спаривание оснований может привести к ошибкам в генетической информации.

Исправление ошибок в репликации ДНК

ДНК-полимераза имеет способность исправлять ошибки в репликации.
Активный центр ДНК-полимеразы избирательно отбирает правильные пары оснований.
Быстрый сдвиг в исходный таутомер не нарушит спаривания.
Если нуклеотид "неправильный", то ДНК-полимераза удаляет его.

Структура ДНК

ДНК имеет двойную спираль.
Спираль ДНК имеет два желоба: малый и большой.
Диаметр спирали ДНК составляет 20Å.
Расстояние между витками спирали ДНК 36Å.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

В этой лекции обсуждаются нуклеиновые кислоты, их структура и функции. Обоснования важности ДНК и РНК как носителей генетической информации также рассматриваются. Узнайте больше о ролях нуклеотидов и взаимодействиях, которые формируют генетический код.