Функції дезоксирибонуклеїнової кислоти. Генетичний код та його основні властивості - Реферат

Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК) - один із двох типів природних нуклеїнових кислот, що забезпечує зберігання, передачу з покоління в покоління і реалізацію генетичної програми розвитку й функціонування живих організмів. У клітинах еукаріотів (наприклад, тварин , рослин або грибів ) ДНК міститься в ядрі клітини в складі хромосом ,а також в деяких клітинних органелах (мітохондріях і пластидах ).І. Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК)Молекула ДНК має форму подвійної спіралі, і її відтворення засноване на тому, що кожна ланцюг подвійної спіралі служить матрицею для складання нових молекул. Сьогодні ми знаємо, що молекула ДНК є носієм коду, який управляє хімізмом всього живого (див. Ще в 1920-ті роки американський біохімік родом з Росії Фібус Левін встановив, що основні цеглинки, з яких побудована ДНК, - це пятиатомний цукор дезоксирибоза (вона позначена літерою Д у слові ДНК), Фосфатна група і чотири азотистих підстави - тимін,гуанін, цитозин і аденін (їх зазвичай позначають літерами Т, Г, Ц і А). На початку 1950-х років стали відомі два нових факти, що пролили світло на природу ДНК: американський хімік Лайнус Полінг показав, що в довгих молекулах, наприклад білках, можуть утворюватися звязку, закручують молекулу в спіраль, а в лондонській лабораторії Моріс Уілкінс і Розалінда Франклін отримали дані рентгеноструктурного аналізу (засновані на вдосконаленому застосуванні закону Брегга), що дозволили припустити, що ДНК має спіральну структуру. Ці молекули - чотири азотистих підстави - є поодинокі або подвійні кільця, містять атоми вуглецю, азоту і кисню і здатні утворювати дві або три водневі звязки (див.Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК) - один із двох типів природних нуклеїнових кислот, який забезпечує зберігання, передачу з покоління в покоління і реалізацію генетичної програми розвитку й функціонування живих організмів. Збереження спадкової інформації - кількість ДНК у соматичних та статевих клітинах організму людини є сталою величиною, яку ці клітини отримують у процесах запліднення батьківських гамет та подальшого поділу зиготи. Реалізація генетичної інформації - ця біологічна функція здійснюється за рахунок передачі закодованої в ДНК інформації молекулам інформаційних (матричних) РНК (транскрипції) та подальшої розшифровки цієї інформації при синтезі білків (трансляції). Кожний нуклеотид складається з азотистої основи, цукру (дезоксирибози) і фосфатної групи (або гомологічної арсеноїдної). Азотисті основи одного з ланцюжків сполучені з азотистими основами іншого ланцюжка водневими звязками згідно з принципом комплементарності: аденін зєднується тільки з тиміном, гуанін - тільки з цитозином.Довжина її в багато сотень разів перевищує довжину ланцюжка білкової молекули. Кожна одинарна ланцюжок є полімер і складається з окремих зєднаних між собою мономерів - нуклеотидів. До складу будь-якого нуклеотиду входять два постійних хімічних компонентів (фосфорна кислота і вуглевод дезоксирибоза) і один змінний, який може бути представлений одним з чотирьох азотистих основ: аденін, гуанін, тимином або цитозином. Різноманітність же молекул ДНК величезне і досягається завдяки різній послідовності нуклеотидів в ланцюжку ДНК. У звязку з цим послідовність нуклеотидів в одному ланцюжку жорстко визначає послідовність їх і в інший ланцюжку.Найважливішим досягненням біології XX ст. стало зясування генетичного коду - встановлення відповідності між послідовністю нуклеотидів молекули ДНК та амінокислотами молекули білка. Уся важлива робоча інформація в молекулі записана на перекладинах сходів - вони складаються з двох молекул, кожна з яких кріпиться до однієї з вертикальних стійок. Строга відповідність між послідовністю пар основ в молекулі ДНК і послідовністю амінокислот, що становлять білкові ферменти, називається генетичним кодом. Так вони встановили, що послідовність " - У-У-У-" на молекулі І-РНК (і, отже, еквівалентну їй послідовність " - А-А-А-" на молекулі ДНК) кодує білок, що складається тільки з амінокислоти фенілаланіну. Виконуючи експерименти, аналогічні описаному вище, генетики врешті-решт розшифрували увесь генетичний код, в якому кожному з 64 можливих кодонів відповідає певна амінокислота.

План дезоксирибонуклеїновий кислота генетичний код

Вступ

Розділ І. Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК)

1.1 Історія відкриття ДНК

1.2 Будова, властивості та функції ДНК

Висновок І Розділ ІІ. Генетичний код

2.1 Історія відкриття генетичного коду

2.2 Генетичний код. Властивості генетичного коду

Висновок ІІ

Список літератури

Отже, молекула ДНК - дуже довгий подвійний ланцюжок, спірально закручений навколо своєї поздовжньої осі. Довжина її в багато сотень разів перевищує довжину ланцюжка білкової молекули. Кожна одинарна ланцюжок є полімер і складається з окремих зєднаних між собою мономерів - нуклеотидів. До складу будь-якого нуклеотиду входять два постійних хімічних компонентів (фосфорна кислота і вуглевод дезоксирибоза) і один змінний, який може бути представлений одним з чотирьох азотистих основ: аденін, гуанін, тимином або цитозином. Тому в молекулах ДНК всього чотири різних нуклеотиду. Різноманітність же молекул ДНК величезне і досягається завдяки різній послідовності нуклеотидів в ланцюжку ДНК.

Два ланцюга ДНК зєднані в одну молекулу азотистими підставами. При цьому аденін зєднується тільки з тиміном, а гуанін - з цитозином. У звязку з цим послідовність нуклеотидів в одному ланцюжку жорстко визначає послідовність їх і в інший ланцюжку. Суворе відповідність нуклеотидів один одному в парних ланцюжках молекули ДНК отримало назву комплементарності. Ця властивість лежить в основі утворення нових молекул ДНК на базі вихідної молекули.

Редуплікація зводиться до того, що під дією спеціального ферменту вихідна подвійна ланцюжок молекули ДНК поступово розпадається на дві однакові - і тут же до кожної з них за принципом хімічної спорідненості (аденін до тимін, гуанін до цитозин) приєднуються вільні нуклеотиди. Так відновлюється подвійна спіраль ДНК. Але тепер таких подвійних молекул ще дві. Тому синтез ДНК і отримав назву редуплікації (подвоєння): кожна молекула ДНК як би сама себе подвоює. Роль ДНК полягає в зберіганні, відтворенні та передачі з покоління в покоління спадкової інформації.

1. Біологія: Навч. посіб. / За ред. та пер. з рос. В.О. Мотузного. - 3тє вид., випр. і допов. - К.: Вища шк., 2002. - 622 с.: іл.

2. Доменюк В.П., Белоусов А.А., Сиволап Ю.М. Отбор RAPD-праймеров для маркирования хозяйственных признаков кукурузы // Сборник материалов 2-й Междунар. научной конференции "Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии". - Москва, 2001. С. 141 - 142.

3. Доменюк В.П., Сиволап Ю.М. Детекція поліморфізму послідовностей ДНК у ліній кукурудзи методами RAPD, ISSR та SSR- аналізу // Збірник матеріалів Міжнар. конференції молодих вчених "Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений". - Харків, 2001. - С. 21 - 22

4. Про. Про. Фаворова. Збереження ДНК у низці популяцій: реплікація ДНК. Соросівський освітній журнал, 1996 р.

5. Г.М. Димшиць. Проблема раеплікації кінців лінійних молекул і теломераза. Соросівський освітній журнал, 2000 р.

6. Ратнер В.А. Молекулярна генетика: Принципи і механізми. Новосибірськ: Наука, 1983.

7. Крік Ф. Структура й третя функція клітини, перекл. з анг. М.: 1964.

8. Вотсон Дж. Молекулярна біологія гена, перекл. з анг. М.: 1967.

9. Ниренберг М. Структура й третя функція клітини, перекл. з анг. М.: 1964.

10. Основи генетики. - К., 2000.

Размещено на .ru