Kami menerangkan apakah struktur DNA, jenis yang wujud dan bagaimana ia ditemui. Juga, struktur RNA.
Apakah struktur DNA?
Struktur molekul bagi DNA (atau ringkasnya struktur DNA) ialah cara ia tersusun secara biokimia, iaitu, ia adalah bentuk khusus organisasi protein Y biomolekul yang membentuk molekul DNA.
Sebagai permulaan, mari kita ingat bahawa DNA adalah singkatan untuk Asid DeoksiriboNukleik. DNA ialah biopolimer nukleotida, iaitu struktur molekul panjang yang terdiri daripada segmen (nukleotida) yang terdiri daripada gula (ribosa) dan bes nitrogen.
Asas nitrogen DNA boleh terdiri daripada empat jenis: adenine (A), sitosin (C), timin (T) atau guanin (G), bersama-sama dengan kumpulan fosfat. Dalam urutan sebatian ini, semua maklumat genetik a makhluk hidup, penting untuk sintesis protein dan pewarisan pembiakan, iaitu, tanpa DNA tidak akan ada penghantaran aksara genetik.
Pada makhluk hidup prokariot, DNA biasanya linear dan bulat. Tetapi dalam eukariota, struktur DNA adalah dalam bentuk heliks berganda. Dalam kedua-dua kes, ia adalah biomolekul beruntai dua, iaitu, terdiri daripada dua rantai panjang yang disusun secara antiselari (menunjuk ke arah yang bertentangan): bes nitrogen mereka menghadap satu sama lain.
Di antara dua rantai ini terdapat ikatan hidrogen yang mengikatnya bersama-sama dan dalam bentuk heliks berganda. Secara tradisinya, terdapat tiga peringkat struktur ini:
- Struktur utama. Ia terdiri daripada jujukan nukleotida berantai, yang jujukan khusus dan menepati masa mengekodkan Maklumat genetik daripada setiap individu yang wujud.
- Struktur sekunder. Heliks berganda rantai pelengkap yang disebutkan di atas, di mana bes nitrogen bercantum mengikut urutan yang ketat: adenine dengan timin, dan sitosin dengan guanin. Struktur ini berbeza-beza bergantung pada jenis DNA.
- Struktur tertier. Ia merujuk kepada cara DNA disimpan dalam struktur yang dipanggil kromosom, di dalam sel. Molekul-molekul ini mesti dilipat dan disusun dalam ruang terhingga, jadi dalam kes organisma prokariotik mereka biasanya melakukannya dalam bentuk superheliks, manakala dalam kes eukariota pemadatan yang lebih kompleks dijalankan, memandangkan saiz yang lebih besar. DNA, yang memerlukan campur tangan protein lain.
- Struktur kuarternari. Ia merujuk kepada kromatin yang terdapat dalam nukleus sel eukariotik, dari mana kromosom terbentuk semasa pembahagian sel.
Ia boleh memberi perkhidmatan kepada anda:Mikrobiologi
Penemuan struktur DNA
James Watson (kiri) dan Francis Crick (kanan)
Bentuk molekul spesifik DNA ditemui pada tahun 1950, walaupun pada hakikatnya kewujudan jenis sebatian biologi ini telah pun diketahui sejak 1869. Penemuannya dikaitkan terutamanya kepada saintis James Watson, dari Amerika Syarikat, dan Francis Crick, dari British, yang mencadangkan model double helix bagi struktur DNA.
Walau bagaimanapun, bukan mereka sahaja yang menyiasat topik ini. Kerjanya, sebenarnya, berdasarkan maklumat yang diperoleh sebelum ini oleh Rosalind Franklin dari British, seorang pakar dalam kristalografi sinar-X untuk menentukan struktur molekul.
Terima kasih kepada imej yang sangat tajam yang diperoleh Franklin menggunakan ini teknik ("Foto 51") yang terkenal, Watson dan Crick dapat menyimpulkan dan merumuskan model tiga dimensi untuk DNA.
jenis DNA
Dengan mengkaji strukturnya, iaitu, konformasi tiga dimensi khusus, adalah mungkin untuk mengenal pasti tiga jenis DNA yang diperhatikan dalam makhluk hidup, iaitu:
- DNA-B. Ini adalah jenis DNA yang paling banyak terdapat makhluk hidup dan satu-satunya yang mengikuti model double helix yang dicadangkan oleh Watson dan Crick. Strukturnya adalah teratur, kerana setiap pasangan tapak mempunyai saiz yang sama, walaupun meninggalkan alur (berturut-turut lebih besar dan lebih kecil) dengan variasi 35 ° berkenaan dengan yang sebelumnya, untuk membolehkan akses kepada asas nitrogen dari luar.
- DNA-A. DNA jenis ini muncul dalam keadaan yang jarang berlaku kelembapan dan kurang suhu, seperti yang terdapat di banyak makmal. Ia membentangkan, seperti B, alur berulang walaupun dalam perkadaran yang berbeza (lebih lebar dan cetek untuk alur kecil), sebagai tambahan kepada struktur yang lebih terbuka, dengan tapak bernitrogen lebih jauh dari paksi heliks berganda, lebih condong berkenaan dengan mendatar. dan lebih simetri di tengah.
- Z-DNA. Ia berbeza daripada yang sebelumnya kerana ia adalah heliks berganda dengan pusingan kiri (kidal) dalam rangka zigzag, dan ia adalah perkara biasa dalam urutan DNA yang menukar purin dan pirimidin (GCGCGC), jadi ia memerlukan kepekatan kation. lebih besar daripada B-DNA. Ia adalah heliks berganda yang lebih sempit dan lebih panjang daripada yang sebelumnya.
struktur RNA
Tidak seperti DNA, RNA (Asid Ribonukleik) biasanya tidak muncul sebagai heliks berganda. Sebaliknya, struktur RNA ialah satu urutan nukleotida beruntai tunggal. Asas nitrogennya adalah sama dengan DNA, kecuali dalam kes timin (T), digantikan dalam RNA oleh urasil (U).
Nukleotida ini dihubungkan bersama oleh pautan fosfodiester. Kadang-kadang mereka boleh menghasilkan lipatan dalam rantai RNA apabila mereka menarik antara satu sama lain, dengan itu membentuk jenis gelung, heliks atau jepit rambut tertentu semasa kawasan pendek.