Nucleic Acids Structure

ساختمان اسیدهای نوکلئیک ساختمان نوکلئوتیدها ساختمان ملکول های DNA ساختمان ملکول های RNA

Nucleotides Structure

اجزاء سازنده ی اسیدهای نوکلئیک اعمال نوکلئوتیدها شکل رایج انرژی سلول رابط شیمیایی در پاسخ سلول ها به هورمون ها و سایر محرک ها در ساختار کوفاکتورهای آنزیمی و ترکیبات واسط متابولیک اجزاء سازنده ی اسیدهای نوکلئیک

اجزای نوکلئوتیدها باز نیتروژنی فسفات قند 5 کربنه (پنتوز)

بازهای نیتروژنی از دو ترکیب مادر به نام های پیریمیدین و پورین مشتق می شوند. Imidazole بع علت اینکه بازهایی ضعیفی هستند... آب گریزند شماره گذاری حلقه مسطح هستند، به علت پیوندهای دوگانه و رزونانس

بازهای نیتروژنی سه نوع باز پیریمیدینی و دو نوع باز پورینی اصلی در ساختمان اسیدهای نوکلئیک وجود دارد.

پنتوز دو نوع پنتوز در ساختار اسیدهای نوکلئیک وجود دارد، '2- داکسی--D ریبوز در ساختار DNA و D -ریبوز در ساختار RNA ها . 2'-deoxy-D-ribose (in DNA) D-ribose (in RNA)

اتصال باز و قند باز هر نوکلئوتید توسط یک پیوند -N-βگلیکوزیل به کربن1' ریبوز متصل می گردد. اتصال از نیتروژن 1 در پیریمیدین ها و نیتروژن 9 در پورین ها

نوکلئوتیدها و نوکلئوزیدها نوکلئوزید = باز نیتروژنی + پنتوز نوکلئوتید = باز نیتروژنی + پنتوز + فسفات

نوکلئوتیدها و نوکلئوزیدها (RNA) گوانین گوانوزین گوانیلات اوراسیل اوریدین اوریدیلات سیتوزین سیتیدین سیتیدیلات باز آلی نوکلئوزید نوکلئوتید آدنین آدنوزین آدنیلات

نوکلئوتیدها و نوکلئوزیدها (DNA)

اتصال نوکلئوتیدها نوکلئوتید های متوالی در DNA و RNA به طور کوالان توسط پل های فسفاتی به هم متصل می شوند. این پل ها پیوندهای فسفو دی استری هستند که گروه '5 هیدروکسیل یک نوکلئوتید را به گروه '3 هیدروکسیل نوکلئوتید بعدی متصل می کنند.

اتصالات فسفو دی استری در اسکلت DNA و RNA

Deoxyribo Nucleic Acid Structure

مولکول های DNA دارای ترکیبات بازی مشخصی هستند قواعد شارگاف 1- ترکیب بازی DNA عموماً از یک گونه ای به گونه دیگر متفاوت است. 2- نمونه های DNA جدا شده از بافت های مختلف یک گونه دارای ترکیب بازی مشابهی است. 3- ترکیب بازی DNA هرگونه با افزایش سن، تغییر تغذیه و یا تغییر محیط، تغییر نمی کند. 4- در تمامی مولکول های DNA سلولی، بدون توجه به گونهف تعدادآدنوزین برابر تیمین و تعداد گوانوزیت برابر سیتوزین است. و به عبارتی A+G=T+C.

کشف ساختمان DNA ارائه ی مدل سه بعدی DNA توسط واتسون و کریک در سال 1953

ساختمان DNA دو زنجیره مارپیچی که حول یک محور چرخیده و ایجاد یک مارپیچ دوتایی راست گردان  می کند.

ساختمان DNA اسکلت های آبدوست تشکیل شده از گروه های یک در میان داکسی ریبوز و فسفات هستند. باز های پورینی و پیریمیدینی هر رشته در داخل مارپیچ قرار دارند.

ساختمان DNA به واسطه جفت شدن زاویه دار دو رشته یک دهانه ی اصلی(بزرگ) و یک دهانه فرعی (کوچک) ایجاد می گردد. فاصله ی بین دو نوکلئوتید مجاور در یک رشته 3.4 A می باشد و در هر دور 10/5 جفت باز وجود دارد.

ساختمان DNA دو رشته DNA به صورت موازی ناهمسو در مقابل هم قرار دارند. هر باز نوکلئوتیدی یک رشته در همان صفحه با باز رشته ی مقابل جفت می گردد.

ساختمان DNA در ملکول DNA آدنین همیشه با تیمین و گوانین با سیتوزین جفت می شود. بین A و T دو پیوند هیدروژنی و بین G و C سه پیوند هیدروژنی وجود دارد.

ساختمان DNA دو زنجیره مارپیچی که حول یک محور چرخیده و ایجاد یک مارپیچ دوتایی راست گردان  می کند. اسکلت های آبدوست تشکیل شده از گروه های یک در میان داکسی ریبوز و فسفات هستند. باز های پورینی و پیریمیدینی هر رشته در داخل مارپیچ قرار دارند. به واسطه جفت شدن زاویه دار دو رشته یک دهانه ی اصلی(بزرگ) و یک دهانه فرعی (کوچک) ایجاد می گردد. فاصله ی بین دو نوکلئوتید مجاور در یک رشته 3.4 A می باشد و در هر دور 10/5 جفت باز وجود دارد. دو رشته DNA به صورت موازی ناهمسو در مقابل هم قرار دارند. هر باز نوکلئوتیدی یک رشته در همان صفحه با باز رشته ی مقابل جفت می گردد. در ملکول DNA آدنین همیشه با تیمین و گوانین با سیتوزین جفت می شود. بین A و T دو پیوند هیدروژنی و بین G و C سه پیوند هیدروژنی وجود دارد.

دناتوره شدن مولکول های DNA تحت pH بسیار بالا یا بسیار پایین و همچنین حرارت بیش از 80 درجه DNA دناتوره می شود. دناتوره شدن در واقع جدا شدن پیوند های هیدروژنی بین بازهای DNA می باشد،

دناتوره شدن مولکول های DNA دناتوره شدن موجب کاهش ویسکوزیته و همچنین اقزایش جذب نور UV می شود (اثر هیپرکروماتیک) هرچه درصد CG در DNA بیشتر باشد، دمای دناتوره شدن بالاتر است.

Ribo Nucleic Acid Structure

RNA ها RNA پیک (mRNA) ، messenger RNA RNA ریبوزومی (rRNA)، ribosomal RNA (tRNA) transfer RNA

mRNA ها اطلاعات ژنتیکی را از DNA به ریبوزوم ها منتقل می کند. از اینترون و اگزون تشکیل شده است. به پروتئین ها ترجمه می شود. توسط RNApol II رونویسی می شود.

tRNA ها انتقال دهنده ی اسیدهای آمینه به ریبوزوم ها طی فرایند ترجمه هستند. شکل برگ شبدری دارند. دارای 75-95 نوکلئوتید هستند. دارای نوکلئوتیدهای غیر معمول زیادی هستند. توسط RNApol III رونویسی می شود.

rRNA ها در ساختمان ریبوزوم ها قرار دارند. اکثر آنها توسط RNApol I رونویسی می شود.

ساختمان دوم مولکول های RNA

تفاوت های RNA و DNA ریبوز در RNA و داکسی-ریبوز در DNA، که باعث پایداری بیشتر ملکول های DNA نسبت به RNA می شود. وجود تیمین در DNA و اوراسیل در RNA ملکول های DNA معمولا به صورت دو رشته ای و ملکول های RNA معمولا به صورت تک رشته ای وجود دارند. معمولا ملکول های DNA نسبت به ملکول های RNA طول بیشتر(تعداد نوکلئوتیدهای بیشتر) ی دارند.

خلاصه نوکلئوتیدها اعمال متنوع مهمی رادرداخل سلول انجام می دهند. نوکلئوتیدها به عنوان زیر واحد های اسیدهای نوکلئیک، حامل اطلاعات ژنتیکی هستند. این مولکول ها همچنین ناقلین اصلی انتقال انرژی شیمیایی در داخل سلول بوده، در ساختمان بعضی از کوفاکتورهای آنزیمی شرکت نموده و به عنوان پیامبرهای ثانویه سلولی به کار می روند. هر نوکلئوتید از باز نیتروژنی(پورین یا پیریمیدین)، یک یا چند قند پنتوز و یک یا چند گروه فسفات تشکیل شده است. اسیدهای نوکلئیک، پلیمرهای نوکلئوتیدی هستند که توسط اتصالات فسفو دی استری بین ´5 هیدروکسیل یک پنتوز و ´ 3 هیدروکسیل پنتوز بعدی به یکدیگر متصل شده اند. 2 نوع اسید نوکلئیک شامل DNA و RNA وجود دارد. نوکلئوتیدهای دارای RNA دارای ریبوز بوده و بازهای پیریمیدینی آنها را اوراسیل و سیتوزین تشکیل می دهد. در DNA ، نوکلئوتیدها حاوی 2- دئوکسی ریبوز بوده و بازهای پیریمیدینی آنها را عموماً تیمین و سیتوزین تشکیل می دهند. پورین های اصلی موجود در هر دو گروه مولکول DNA و RNA شامل آدنین و گوانین می باشند. DNA حاوی اطلاعات ژنتیکی است. از مطالعات انکسار اشعه X و کشف شارگاف مبنی بر وجود مقادیر برابر بازها در DNA( A=T و C=G)، واتسون و کریک ساختمان DNA را به صورت 2 زنجیر موازی ناهمسو در نطر گرفتند که دارای آرایش مارپیچ 2 رشته ای راست گرد می باشد. جفت های بازی مکمل با تشکیل پیوند هیدروژنی در داخل مارپیچ ایجاد شده و اسکلت آبدوست قند- فسفات در خارج قرار می گیرند. این جفت های بازی عمود بر محور اصلی متراکم شدهاند و 3/4 آنگستروم از یکدیگر فاصله دارند. در هردور کامل چرخش مارپیچ دو رشته ای 10/5 جفت باز وجوددارد. مولکول DNA به چندین شکل ساختمانی دیده می شود. 2 شکل متفاوت از شکل B واتسون و کریک بنامهای اشکال A و Z وجوددارد. مارپیچ شکل A در مقایسه با B با توالی یکسان، کوتاهتر و قطر بیشتری دارد. شکل Z مارپیچ چپ گرد دارد. بعضی قطعات پلی پیریمیدینی و پلی پورینی قادرند با رشته ها یا مولکول های دو رشته ی حاوی توالی مناسب، جفت شده و ایجاد مولکول DNA سه رشته یا چهار رشته نمایند. قطعات پلی پیریمیدینی که به شکل توالی های تکراری آینه ای هستند نیز می توانند ساختمان مارپیچ سه تایی بنام H-DNA ایجا نمایند. RNA پیک وسیله ای است که توسط آن اطلاعات لازم برای سنتز از DNA به ریبوزوم ها منتقل می گردد. RNA ناقل و RNA ریبوزومی نیز در سنتز پروتئین نقش دارند. مولکول RNA می تواند ساختمان مولکولی پیچیده ای داشته باشد. به طوری که تک ر شته RNA، اغلب به صورت سنجاق، نواحی دو رشته و قوسهای پیچیده دیده می شوند. با گرم نمودن و یا PH بسیار بالا یا پایین، رشته های موجود در مولکول DNA طبیعی به طور برگشت پذیر باز و از یکدیگر جدا(ذوب) می شوند. به دلیل پایداری بیشتر جفتهای C و G از جفت های A و T نقطه ذوب توالی های غنی از C و G بالا می باشد.