Нуклеиновые кислоты

Тип работы: Материал
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 14 страниц
В избранное:

Министерство Образования и Науки РК

Алматинский Технологический Университет

Кафедра О и ФХ

Реферат на тему:

Нуклеиновые кислоты

Выполнила: ст-ка 3 курса

Гр. ТБПВ 03-2

Демеубаева Мадина

Проверила:

Шоинбекова С. А.

Алматы
2005 г.

ПЛАН

1. Состав нуклеиновых кислот
1. Состав ДНК
2. Состав РНК
2. Выделение дезоксирибонуклеиновых кислот
3. Выделение рибонуклеиновых кислот
4. Природа межнуклеотидных связей
1. Межнуклеотидная связь в ДНК
2. Межнуклеотидная связь в РНК
6. Значение нуклеиновых кислот
7. Список литературы

Состав нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты - это биополимеры, макромолекулы которых состоят
из многократно повторяющихся звеньев - нуклеотидов. Поэтому их называют
также полинуклеотидами. Важнейшей характеристикой нуклеиновых кислот
является их нуклеотидный состав. В состав нуклеотида - структурного звена
нуклеиновых кислот - входят три составные части:
азотистое основание - пиримидиновое или пуриновое. В нуклеиновых кислотах
содержатся основания 4-х разных видов: два из них относятся к классу
пуринов и два – к классу пиримидинов. Азот, содержащийся в кольцах, придает
молекулам основные свойства.
моносахарид - рибоза или 2-дезоксирибоза. Сахар, входящий в состав
нуклеотида, содержит пять углеродных атомов, т.е. представляет собой
пентозу. В зависимости от вида пентозы, присутствующей в нуклеотиде,
различают два вида нуклеиновых кислот – рибонуклеиновые кислоты (РНК),
которые содержат рибозу, и дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК), содержащие
дизоксирибозу.
остаток фосфорной кислоты. Нуклеиновые кислоты являются кислотами потому,
что в их молекулах содержится фосфорная кислота.

Нуклеотид - фосфорный эфир нуклеозида. В состав нуклеозида
входят два компонента: моносахарид (рибоза или дезоксирибоза) и азотистое
основание.

Состав ДНК

Исследуя нуклеотидный состав нативных ДНК различного происхождения,
Чаргафф обнаружил следующие закономерности:

1. Все ДНК независимо от их происхождения содержат одинаковое число
пуриновых и пиримидиновых оснований. Следовательно, в любой ДНК на каждый
пуриновый нуклеотид приходится один пиримидиновый.
2. Любая ДНК всегда содержит в равных количествах попарно аденин и
тимин, гуанин и цитозин, что обычно обозначают как А=Т и G=C. Из этих
закономерностей вытекает третья.
3. Количество оснований, содержащих аминогруппы в положении 4
пиримидинового ядра и 6 пуринового (цитозин и аденин), равно количеству
оснований, содержащих оксо-группу в тех же положениях (гуанин и тимин), т.
е. A+C=G+T. Эти закономерности получили название правил Чаргаффа. Наряду с
этим было установлено, что для каждого типа ДНК суммарное содержание
гуанина и цитозина не равно суммарному содержанию аденина и тимина, т. е.
что (G+C)(A+T), как правило, отличается от единицы (может быть как больше,
так и меньше ее). По этому признаку различают два основных типа ДНК: А(Т-
тип с преимущественным содержанием аденина и тимина и G(C-тип с
преимущественным содержанием гуанина и цитозина.
Величину отношения содержания суммы гуанина и цитозина к сумме
содержания аденина и тимина, характеризующую нуклеотидный состав данного
вида ДНК, принято называть коэффициентом специфичности. Каждая ДНК имеет
характерный коэффициент специфичности, который может изменяться в пределах
от 0,3 до 2,8. При подсчете коэффициента специфичности учитывается
содержание минорных Оснований, а также замены основных оснований их
производными. Например, при подсчете коэффициента специфичности для ЭДНК
зародышей пшеницы, в которой содержится 6% 5-метилцитозина, Последний
входит в сумму содержания гуанина (22,7%) и цитозина (16,8%). Смысл правил
Чаргаффа для ДНК стал понятным после установления ее пространственной
структуры.

Состав РНК

Первые сведения о нуклеотидном составе РНК относились к препаратам,
представляющим собой смеси клеточных РНК (рибосомных, информационных и
транспортных) и называемым обычно суммарной фракцией РНК. Правила Чаргаффа
в этом случае не соблюдаются, хотя определенное соответствие между
содержанием гуанина и цитозина, а также аденина и урацила все же имеет,
место.
Данные, полученные в последние годы при анализе индивидуальных РНК,
показывают, что и на них правила Чаргаффа не распространяются. Однако
различия в содержании аденина и урацила, а также гуанина и цитозина для
большинства РНК невелики и что, следовательно, тенденция к выполнению
указанных правил все же наблюдается. Этот факт объясняется особенностями
макроструктуры РНК.
Характерными структурными элементами некоторых РНК являются минорные
основания. Соответствующие им нуклеотидные остатки обычно входят в состав
транспортных и некоторых других РНК в очень небольших количествах, поэтому
определение полного нуклеотидного состава таких РНК представляет собой
иногда весьма сложную задачу.

Выделение дезоксирибонуклеиновых кислот

Живые клетки, за исключением сперматозоидов, в норме содержат
значительно больше рибонуклеиновой, чем дезоксирибонуклеиновой кислоты. На
методы выделения дезоксирибонуклеиновых кислот оказало большое влияние то
обстоятельство, что, тогда как рибонуклеопротеиды и рибонуклеиновые кислоты
растворимы в разбавленном (0,15 М) растворе хлористого натрия,
дезоксирибонуклеопротеидные комплексы фактически в нем нерастворимы.
Поэтому гомогенизированный орган или организм тщательно промывают
разбавленным солевым раствором, из остатка с помощью крепкого солевого
раствора экстрагируют дезоксирибонуклеиновую кислоту, которую осаждают
затем добавлением этанола. С другой стороны, элюирование того же остатка
водой дает- раствор, из которого при добавлении соли выпадает
дезоксирибонуклеопротеид. Расщепление нуклеопротеида, который в основном
представляет собой солеподобный комплекс между полиосновными и
поликислотными электролитами, легко достигается растворением в крепком
солевом растворе или обработкой тиоцианатом калия. Большую часть белка
можно удалить либо добавлением этанола, либо эмульгированием с помощью
хлороформа и амилового или октилового спирта (белок образует с хлороформом
гель). Широко применялась также обработка детергентами. Позднее
дезоксирибонуклеиновые кислоты выделяли с помощью экстракции водными n-
аминосалицилат — фенольными растворами. При использовании этого метода были
получены препараты дезоксирибонуклеиновой кислоты, из которых одни
содержали остаточный белок, тогда как другие были фактически свободны от
белка, что указывает на то, что характер связи белок — нуклеиновая кислота
различен в различных тканях. Удобная модификация состоит в
гомогенизировании животной ткани в 0,15 М растворе фенолфталеиндифосфата с
последующим добавлением фенола для осаждения ДНК (свободной от РНК) с
хорошим выходом.
Дезоксирибонуклеиновые кислоты, каким бы способом они не выделялись,
представляют собой смеси полимеров различного молекулярного веса, за
исключением образцов, полученных из некоторых видов бактериофагов.

Выделение рибонуклеиновых кислот

Методы, используемые для экстракции рибонуклеиновых кислот, частично
зависят от природы органа или организма. В одном из ранних методов,
использованном Левиным, к густому тесту из дрожжей добавляли щелочь, смесь
перемешивали с пикриновой кислотой, фильтровали и нуклеиновую кислоту
осаждали из фильтрата добавлением соляной кислоты. Такая довольно жесткая
обработка приводила к тому, что полученная нуклеиновая кислота значительно
отличалась от нативной рибонуклеиновой кислоты. Для выделения
рибонуклеиновых кислот, приближающихся по структуре к нуклеиновым кислотам
живой клетки, необходимо избегать применения жестких условий (рН,
температура) в то же время необходимо, насколько возможно, затормозить
ферментативный распад. Широко применялась экстракция рибонуклеопротеидов
изотоническим раствором хлористого натрия. Белки от нуклеиновых кислот
могут быть отщеплены различными методами, такими, как обработка смесями
хлороформа с октиловым спиртом, додецилсульфатом натрия, нитратом стронция
или спиртом, а также расщепление белковой фракции трипсином. И снова
эффективность каждого метода определяется природой рибонуклеопротеида. Для
инактивации ферментов в процессе экстракции полезно применение хлоргидрата
гуанидина (денатурирующего агента); для выделения рибонуклеиновых кислот и
нативных рибонуклеопротеидов из дрожжей был применен метод, использующий
адсорбцию рибонуклеаз на бентоните после предварительной обработки ионами
цинка.
Особые преимущества имеет выделение рибонуклеиновых кислот из
гомогенатов тканей млекопитающих, микроорганизмов и вирусов экстракцией
фенолом и водой при комнатной температуре, так как при этом белки и
дезоксирибонуклеиновые кислоты выпадают в осадок, активность рибонуклеазы
подавляется и высокополимерные продукты могут быть получены с хорошими
выходами. Прямая экстракция дрожжей водным раствором фенола была применена
для препаративного получения транспортных РНК.

Природа межнуклеотидных связей

Работы по определению способа соединения нуклеотидов в полимерных
молекулах НК были успешно завершены в начале 50-х годов сразу после того,
как была установлена структура нуклеотидов и изучены некоторые свойства их
производных (главным образом эфиров). К этому же времени были разработаны
методы выделения и очистки ДНК и РНК, так что исследование природы
межмономерных связей проводилось с использованием чистых, хотя и сильно
деградированных препаратов НК.
Первые сведения о типе межмономерной, или, как ее принято называть,
межнуклеотидной связи были получены с помощью потенциометрического
титрования. Эти сведения свидетельствовали о наличии как в РНК, так и в ДНК
только одной гпдроксильной группы у каждой фосфатной группы (рКа~1). На
основании этого было сделано заключение, что НК содержит структурную
единицу дизамещенной фосфорной кислоты.
Естественно было предположить, что фосфатные остатки сшивают
нуклеозиды за счет двух своих гидроксилов, а один остается свободным.
Оставалось выяснить, какие части нуклеозидных фрагментов участвуют в
образовании связи с фосфатными группами.
Поскольку НК могут быть дезаминированы действием азотистой кислоты,
очевидно, что аминогруппы пиримидиновых и пуриновых оснований не принимают
участия в образовании межнуклеотидной связи. Помимо этого
потенциометрическое титрование указывало, что и оксо(окси)-группы остатков
гуанина и урацила, ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.