DNA - kwas deoksyrybonukleinowy - jest nośnikiem informacji genetycznej. Jego struktura odkryta została w 1954 r. przez dwóch uczonych: Jamesa Watsona i Francisa Cricka.
Cała cząsteczka zbudowana jest z dwóch nici spiralnie okręconych wokół siebie tworzących podwójną helisę. Każda nić zbudowana jest z pojedynczych „cegiełek” - nukleotydów.
Struktura przestrzenna DNA to podwójna helisa.
Jednostką budującą każdą nić jest nukleotyd.
Budowa nukleotydu DNA:
Poszczególne nukleotydy łączą się ze sobą w ten sposób, że reszta kwasu fosforowego jednego nukleotydu łączy się z deoksyrybozą następnego.
Zasady azotowe cechuje zdolność do łączenia się w pary, przy czym obowiązuje tu ściśle określona reguła: adenina zawsze łączy się z tyminą, a guanina z cytozyną. Cecha ta nazywana jest komplementarnością zasad azotowych. Ponieważ zasady azotowe są jedynym elementem różniącym poszczególne nukleotydy, można mówić o komplementarności nukleotydów.
Druga, równoległa nić zbudowana jest z nukleotydów komplementarnych, a więc, jeśli na jednej nici w wybranym miejscu znajduje się nukleotyd adeninowy, to naprzeciwko niego będzie nukleotyd zawierający tyminę i odpowiednio naprzeciw nukleotydu guaninowego znajdzie się nukleotyd zawierający cytozynę. Można więc powiedzieć, że nici na całej swej długości są względem siebie komplementarne.
Całość składa się przeciętnie z kilku - kilkudziesięciu milionów par nukleotydów.
Obydwie nici okręcają się wokół siebie w prawą stronę, tworząc ostatecznie uformowaną cząsteczkę DNA.
Replikacja to jeden z ważniejszych procesów biologicznych - jego celem jest dokładne skopiowanie cząsteczki DNA (a tym samym informacji genetycznej w niej zapisanej). Powielony DNA jest następnie przekazywany komórkom potomnym - dziedziczą one tym samym informację genetyczną.
Replikacja, jak każdy proces zachodzący w komórce, jest katalizowana przez odpowiedni enzym - w tym przypadku jest to polimeraza DNA. Samo powielanie polega na systematycznym podstawianiu do jednej nici (starej) komplementarnych nukleotydów (powstaje nowa nić).
Przebieg replikacji:
1. Polimeraza DNA znajduje na nici DNA miejsca inicjacji replikacji. Są to odpowiednie sekwencje nukleotydów rozpoznawane jako miejsca startu. Takich miejsc w obrębie jednej cząsteczki jest wiele, stąd replikacja jednocześnie przebiega w wielu miejscach.
2. W miejscu inicjacji replikacji następuje rozplecenie podwójnej helisy. Jest to konieczne, gdyż zasady azotowe skierowane są do środka i inaczej nie dałoby się ich odczytać. W miejscu rozplecenia powstają tzw. widełki replikacyjne.
3. W widełkach replikacyjnych polimeraza DNA ustawia naprzeciwko każdego nukleotydu nowy komplementarny nukleotyd. Nowe nukleotydy łączą się ze sobą (polimeryzują) i powstaje nowa nić. Analogiczne zjawisko zachodzi na drugiej nici.
Wykorzystanie zasady komplementarności pozwala na bardzo precyzyjne powielenie cząsteczki DNA.
Powstałe w procesie replikacji cząsteczki składają się z jednej nici starej i jednej nowej - dobudowanej do starej. Dlatego mówimy, że replikacja jest semikonserwatywna (inaczej półzachowawcza).
RNA - kwas rybonukleinowy jest przeważnie jednoniciowy i w przestrzeni przyjmuje bardzo różne formy. Nić, podobnie jak w DNA, zbudowana jest z nukleotydów.
Poszczególne nukleotydy łączą się ze sobą, podobnie jak nukleotydy DNA, tworząc nić. Jest ona zawsze znacznie krótsza od nici DNA.
RNA występuje w komórce w kilku postaciach:
- matrycowy RNA (mRNA) - jest roboczą kopią genu
- transportowy RNA (tRNA) - przenosi aminokwasy niezbędne do syntezy białka
- rybosomalny RNA (rRNA) - jest składnikiem rybosomów.
Ogólnie rola RNA polega na udziale w realizacji informacji genetycznej.
Każdy RNA powstaje wg informacji zawartej w DNA. Proces ten nazywany jest transkrypcją i przebiega na podobnej zasadzie jak replikacja.
Synteza RNA nazywana jest transkrypcją.
Informacja o budowie RNA zawarta jest w DNA.
DNA | RNA | |
---|---|---|
występowanie | jądro komórkowe (również mitochondria i chloroplasty) | cytoplazma, rybosomy, jądro komórkowe |
struktura przestrzenna cząsteczki | zawsze podwójna helisa | najczęściej pojedyncza nić różnie ułożona |
budowa nukleotydu | reszta kwasu fosforowego cukier: deoksyryboza jedna z zasad azotowych:
|
reszta kwasu fosforowego cukier: ryboza jedna z zasad azotowych:
|
funkcja | jest nośnikiem informacji genetycznej | umożliwia realizację informacji genetycznej |
Teksty dostarczyło Wydawnictwo GREG. © Copyright by Wydawnictwo GREG
Autorzy opracowań: B. Wojnar, B. Włodarczyk, A Sabak, D. Stopka, A Szostak, D. Pietrzyk, A. Popławska, E. Seweryn, M. Zagnińska, J. Paciorek, E. Lis, M. D. Wyrwińska, A Jaszczuk, A Barszcz, A. Żmuda, K. Stypinska, A Radek, J. Fuerst, C. Hadam, I. Kubowia-Bień, M. Dubiel, J. Pabian, M. Lewcun, B. Matoga, A. Nawrot, S. Jaszczuk, A Krzyżek, J. Zastawny, K. Surówka, E. Nowak, P. Czerwiński, G. Matachowska, B. Więsek, Z. Daszczyńska, R. Całka
Zgodnie z regulaminem serwisu www.opracowania.pl, rozpowszechnianie niniejszego materiału w wersji oryginalnej albo w postaci opracowania, utrwalanie lub kopiowanie materiału w celu rozpowszechnienia w szczególności zamieszczanie na innym serwerze, przekazywanie drogą elektroniczną i wykorzystywanie materiału w inny sposób niż dla celów własnej edukacji bez zgody autora jest niedozwolone.
Ciekawostki (0)
Zabłyśnij i pokaż wszystkim, że znasz interesujący szczegół, ciekawy fakt dotyczący tego tematu.