DNR teorija egzaminui

5.Pirminė,antrinė ir tretinė DNR struktūra.Polinukleotidai sudaryti iš pasikartojančių monomerinių vienetų-mononukleotidų,sujungtų tarpusavy fosfoesteriniais ryšiais.Ilgos grandinės sudarytos iš didelio kiekio deoxiribonukleotidų-DNR, o polinukleotidai sudaryti iš ribonukleotidų-RNR.Pirminė-Kiekv.deoxiribonukleorūgšties –DNR- molekulė sudaryta iš dešimčių ar šimtų tūkstančių monomerinių vienetų-nukleotidų.Visos DNR molekulės sudarytos iš 4 tipų mononukleotidų vienetų dAMP,dGMP,dTMP,dCMP.DNR išskirtos iš įvairių organizmų,skiriasi nuosekliu išsidėstymu polinukleotidinėje grandinėje.Azotinių bazių seka grandinėje lemia nukleorūgšties unikalumą.Pagr.azotinės bazės-adenino,guanino,citozino,timino,taip pat randama minorinių bazių(dažn.metilintų pagrindinių bazių darinių).Visoms DNR molekulėms yra nustatyti bendri dėsningumai-Čargafo taisyklės: 1)molinis adenino kiekis lygus moliniam timino kiekiui,t.y. A/T=1 2)molinis guanino kiekis lygus moliniam citozino kiekiui t.y. G/C=1 3)purino bazių suma lygi pirimidino bazių sumai. A+G/T+C=1 Nustatant iš įvairių išskyrimo šaltiniųt.y. skirtingų organizmų DNR sudėtį ,šiuos šaltinius galima apibūdinti –specifiškumo faktoriumi A+G/G+C Antrinė-DNR struktūra sudaryta iš 2 dešiniojo sukinio priešingų krypčių spiralinių polinukleotidinių grandinių.Ši struk.vad.dvigubąja spirale.Abiejų polinukleotidinių grandinių azotinės bazės pasuktos į spiralės vidų ir statmenos menamai ašiai.Tarp vienos grandinės purino bazės ir kitos grandinės pirimidino bazės susidaro vandeniliniai ryšiai,kurie stabilizuoja dvigubosios spiralės struktūrą.Šios bazės sudaro komplementariąją porą. Vandeniliniai ryšiai susidaro tarp vienos bazės amino grupės ,taip pat tarp amidino ir imidino azoto atomų. Tikslią erdvinę tarpusavio azoto bazių orientaciją dvigubojoje spiralėje lemia dviejų polinukleotidų antiparalelinės kryptys.Viena grandinė orientuota 3 5 kryptimi, kita 5 3. Tai lemia didž.vandenilinų ryšių susidarymo skaičių tarp N bazių dvigub.spiralėje.Adeninas visada susijungęs 2 vandenil.ryšiais su timinu, o o guaninas 3 su citozinu.Atstumas tarp Nglikozidinių ryšių 1,085nm, dvig,spiralės diametras 2,0nm, vand,ryšio ilgis 0,3nm, fosfatidinės grupės yra 0,9nm atstumu nuo ašies,DNr spiralės žingsnis 3,4nm,atstumas tarp N bazių plokštumų 0,34.Žinomos 3 panašios dvigarndės DNR spiralės formos:A,B,C.B-įprasta forma randama tirpaluose in vivo,B lengvai virsta A.A skiriasi nuo B tuo ,kad N bazės ne statmenos spiralės ašiai , o pakryopusios 20 kampu.Cforma labai panši į B. Dar 2 DNR formos:tai z forma ir SBS forma.Z yra kairiojo sukinio dvigrandė spiralė,kurios vienam vijos žingsniui tenla 12 N bazių porų.Z formą įgauna angliavandeninis fosfatinis karkasas.SBS neturi spiralinės struktūros.Kampas tarp N bazių ašių yra 36 laipsniai.,bet dėl šiluminio judėjimo pakinta +-5.Perėjimui tarp 2 DNR formų susidaryti užtenka jog kampas pakistų 2,5.Vienos ir tos pačios DNR skirtingos dalys vienu metu gali būti skirtingose konformacijose.Antrinę DNR struktūrą palaiko ir hidrofobinė sąveika tarp vienos ir tos pačios vijos heterociklinių bazių plokštumų.Heterociklinės N bazės yra plokščios ir išsidėsčiusios stulpeliu dvispiralės struktūros viduje.B formos DNR spiralės viduje nėra tuštumos, o A-susidaro apie 0,4 nm kiaurymė.Vienos DNR formos gali virsti kitom,is DNR formomis,in vivo DNR yra tik B formos.Ne visos DNR yra dvigrandės spiralės struktūros,labiausiai paplitusios dvigrandės žiedo formos DNR ,jos yra 2 tipų:atvirosios ir uždarosios.Atvirojo tipo žiedo struktūra sudaroma iš dvigrandės linijinės DNR,kurios galai yra viengubosios grandinės polinukleotidas vad.lipniuoju galu.Susidarabt žiedui galai sulimpa.Uždaroji- randama bakterijose,virusuose,mitochondrijose,chloroplastuose,plazmiodės t.p. yra dvigrandės žiedo formos uždarojo tipo DNR. Tretinė-izoliuotos DNR molekulės g.b. linijinės struktūros,t.y.turėti 2 galus, arba ciklinės (žiedo) struktūros.DNR paprastai yra didelio tankio kompaktiškų struktūrų ląstelės chromosomose ir viruso galvutėje.Uždaroji žiedo formos dvispiralė DNR gali egzistuoti superspiralės fromoje.Superspiralinė struktūta-tai strukt.kai ilgio vienetui tenka daugiau N bazių porų nei standartiniam.Superspir,susidaro,kai uždarasis žiedas susisuka aplink savo ašį arba susisuka linijinis DNR fragmentas,kurio galai yra prisitvirtinę prie baltym,o ar membranos.Jei superspiralizacijos kryptis priešinga nei DNR dvigrandės spiralinės struktūros,tai neigiama superspir.,jei ta pati-teigiama superspir.Daugelis gamtinių DNR-neigiamos.Nutraukus vieną iš 2 žiedo formos DNR plonukleotidinių grandinių DNR praranda superspir.formą-molekulė relaksuojama.Žiedo formos DNR neturinti superspir.vijų –relaksuota.Fermentai katalizuojantys DNR topologinius pokyčius suskirstyti į 2 grupes:topoizomerazesI ir topoizomerazes II.TopoI grup4s 5kerpa tik 1 iš 2 žiedo formos DNR grandinių ir kovalentiškai prisijungia prie 5-galinio fosfato.DNR molekulė relaksuojama,o fermentas trūkį susiuva.II grupės topo. Įkerpa abi DNR grandines ir po relaksacijos susiuva trūkius.Ir I ir II veikia kaip endonukleazės ir ligazės,jiems veikiant susidaro katenanų ir mazgo formos DNR struktūros.Eukariotinių organizmų DNR molekulėse susidaro atvirkštinė kaita-palindromai,šiose vietose DNR susisukant superspirale,kartais susidaro “kryžiai”.Tret.strukt.DNR g.b. superspiralinės,mazgo,katenano ir kryžiaus formos struktūros.Daugelį tokių strukt.katalizuoja f-tai ,todėl jos egzistuoja ir organizme.Superspiralizacija svarbi replikacijai,rekombinacijai ir transkripcijai reguliuoti. 6.DNR denatūravimas.DNR denatūravimas-tai DNR grandinių atskyrimas,nutraukiant vandenilinius ryšiusw.Tirpale esančią dvispiralę DNR molekulę galima išvynioti ,keliant temperatūrą,mažinant druskų konc. Arba į tirpalą pridėjus rūgšių ar šarmų.Dvigubosios DNR spiralės išvyniojimas vad.”išlydymu”,nes jis vyksta staiga ir esant tik tam tikrai temp.DNR lydymosi temp.-™tai temp. ,kuriai esant suyra pusė spiraklinės strukt.Lydymosi metu nutrūksta vandenil.ryšiai ir DNR grandinės išsiskiria.Fosfodiesteriniai išlieka nenutrūkę.Denatūravimo metu padidėja purino ir pirimidino bazių optinė absorbcija.Šis reišk.vad. DNR denatūravimo hiperchrominiu efektu.Denatūravimo metu išnyksta gamtinės DNR tirpalams būdingas did,klampumas,dvispiralė strukt.ir tarp N bazių esantis kmoplementarumas. Lydymosi temp (Tm) reikšmė prikl.nuo DNR nukleotidų sudėties ir tirpalo druskos konc.DNR molekuės turinčios G-C poras lydosi esant aukštesn,temp.nei molekulės turinčios A-T poras.Taigi A-T poras turinčios sritys lydosi anksčiausiai.Jei temp.žemesne už Tm temp.lydymosi išskirtos komplementariosios DNR reasocijuoja,vėl sudarydamos dvigubą spiralę.Šis procesas kartais vad,atkaitinimu. DNR lydymasis arba dvigrandės DNR spiralės grandinių atsiskyrimas vyksta rūgš.ph,11 terpėse.Pirmuoju atveju protonas prijungiamas prie adenino ,guanino ir citozino amino grupių,t.y.vyksta reakcija. NH2 +H NH3 Antruoju atveju DNR spiralinės strukt.nestabilumą lemia G ir timino ketoenolinės tautomerijos hidroxi grupės rūgšt,disociacija. 7.DNR hibridizacija.DNR funkcijos.Įkaitinus dvispiralę DNR labiau nei jos lyd.temp.ji pereina į viengrandę formą,o tirpalą lėtai atšaldant,šios grandinės reasocijuoja ir vėl sudaro dvispiralę struktūrą,turinčią biologinį aktyvumą.Mažinant temp.dvigrandės molekulės susidaro tik tuo atveju ,jei DNR buvo išskirtos iš vienos rūšies organizmų arba panaš.rūš.org.Mišinyje sudarytame iš viengrandės DNR ir RNR turėtų susidaryti DNR-RNR hibridai.Jei šių molekulių nukleotidų sekos yra komplementarios.Buvo atrastas labia svarbus metodas,parodantis genetinės info srauto kryptį. 1)Naudojantis hibridizac.metodu buvo galima įrodyti 2 nukleorūgščių molekulių panašumą. 2)Visos rRNR ir mRNR sudaro hibridus su DNR. 3)Buvo įrodyta,kad genetinė info nuo DNR transkribuoja RNR. 4)DNR-RNR hybrid.med.buvo nustat.genų skaičius DNR molekulėje. 5)Band.įrodė kad iRNR atitinka koduojančią DNR matricą. Analogiškai buvo gauti ir RNR –RNR bei DNR-DNR hibridai ,kurie svarbūs gyvūnų klasifikacijos vertiniom kriterijus.DNR funkcijos-genetinė info užkoduota nukleotidų seka vartojama: 1)baltymų molekulių sintezei . 2)perduoti savo pačios struktūrą kitoms ląstelių ir organizmų kartoms. Abi funkcijos pagrįstos tuo,kad pati DNR molekulė yra kaip matrica.Pirmuoju atveju padeda transkripcijai,t.y.info perkoduoti į RNR molekulės struktūrą,antruoju- replikacijai.t.y.info kopijuoti dukterinėse DNR molekulėse.Pusiau koncervatyvusis DNR replikacijos būdas – abi grandinės išsiskiria ir kiekviena iš jų yra kaip matrica naujai komplementariąjai sekai sudaryti.Susidarę 2spiralės DNR molekulės iš kurių kiekv.sudaryta iš vienos pirminės ir vienos naujai susintetintos komplementariosios grandinės pasiskirsto tarp 2 antrinių ląstelių.Kiekv. iš antrinių ląast.gauna identišką info t.y. tokią pačią heterociklinių bazių porų seką kaip ir pirminė molekulė.Abiejose antrinėse ląstelėse yra išsaugoma viena pirminė DNR grandinė. 8.Pirminė,antrin ir tretinė RNR (mRNR,tRNR,rRNR)struktūra. RNR cheminė prigimtis. RNR yra polimeras sudarytas iš purino ir pirimidino ribonukleotidų sujungtų tarpusavyje 3,5-fosfodiesteriniais ryšiais. Skirtumai nuo DNR: 1. RNR molek. Angliavandenis prie kurio prijungtos purino bei pirimidino bazės bei fosfatinės gr., yra ribozė.2. RNR turi kitokius pirimidino komponentus.Į RNR sudėtį įeina A,G,C nukleotidai vietoj T yra U. 3. RNR yra vienvijė molek. Tačiau kai RNRmolek. Yra sričių su komplementariosiomis sekomis vienvij RNR gali susisukti sudaryd. Kilpas turinčias 2spirales charekteristikas. 4. RNR molek. Sudaro tik 1 vija atitinkanti 1 iš 2 DNR grandinių, todėl G kiekis nelygus C kiekiui, o A kiek nebūtinai U kiek. 5. RNR galima hidrolizuoti šarmais iki 2,3- ciklinių mononukleotidų diesterių; hidrolizės metu susidaro tarpiniai produktai- 2,3,5-triesteriai. RNR šarminis nestabilumas naud. Diagnostikai ir analitiniams tyrimams. Info. Esanti viengrandėje RNR molekulėje perduodama atitinkama purino ir pirimidino bazių polimerinės grand. Seka. Ši seka atitinka koduojančią geno grand. Nuo kurios RNR yra nuskaitoma. Komplementarioji RNR molek. Gali hibridizuotis su koduojančia grandine tačiau nesudaro hibridų su nekoduojančia DNR grandine.RNR nukl. Seka yra identiška nekoduojančiai geno grandinei, iRNR ,mRNR- info RNR arba matricinė,tRNR –pernašos RNR ,rRNR- ribosominė RNR-visos jos skiriasi dydžiu, funkcijomis ir stabilumu. Pirminė strukt.-tam tikra tvarka išsidėstę nukleotidai RNR grandinėje sudaro jos pirminę struktūrą.Šią struktūrą palaiko fosfodiesteriniai ryšiai ,kuriais visose RNR molekulėse monomukleotidai jungiasi tarpusavyje.Pirminė trukt.lemia RNR makromolekulinę struktūrą,savybes ir funkcijas.Nustačius daugelio tRNR nukletidų seką paaiškėjo kad į jos sudėtį įeina apie 60 minorinių nukelozidų.Nustačius tam tikrų mRNR pirminės nukleotidų seką ir palyginus ją su jų koduojamų baltymų ,amino r.seka.mRNR yra nukleotidų sekų kurios nekoduoja jokios amino.r. Yra sekos,kurios labia svarbios sužadinti baltymų biosintezes bei nutraukti.Eukariotų mRNR 5-gale yra kepurė,o 3 gale-poli-(A)-fragmentas.Kepurę sudaro 7-metilguanozinotrifosfatas prisijungęs prie 5-hidoxilo kito 2-O-metilribonukleozido per trifosfato liekabną. Ištyrus kai kurių 5S rRNR pirminę struktūrą rasta universali CGAA seka.5,8S rRNR rasti 2-0-metiluridinas ir guanozinas,pseudouridinas ir kt.minoriniai nukleozidai.Metilintų nukleozidų ir pseudouridino rasta ir 16S rRNR bei 23S rRNR, jų yra 3-galiniame fragmente,tam tikros 16S rRNR nukleotidų sekos ant ribosomos sąveikauja su mRNR sekomis ir yra svarbios baltymų biosintezei.RNR pirminės struktūros nukleotidų sekos nustatymas yra l. svarbus tiriant tRNR, sąveiką su aminoacil-tRNR sintetazėmis,rRNR sąveiką su ribosomų baltymais aiškinantis nukelorūgščių evoliuciją,organizmų sistematiką ir kt.Antrinė- Daugelis RNR turi po 1 polinukleotidinę grandinę tačiau jos niekada nebūna linijinės formos.Nustačius kad keliant temp.RNR optinis tankis didėja buvo padaryta išvada kad RNR kaip ir baltymai turi antrinę strukt.Temp.kuriai esant denatūruoja 50%RNR molekulių vad.lydymosi temp.RNR netrui griežtos lyd.temp.Tai rodo,kad susisukusi ne visa RNR o tik tam tikri jos fragmentai.rRNR turi spiralinius fragmentus,vad.-segtukais.RNR susisukimą lemia vandenilinės jungtys tarp komplementariųjų heterociklinių bazių ,visada A-U visada 2 vandenil.ryšiai,o G-C 3.RNR spiraliniai fragmentai yra jos antrinė strukt.tRNR antrinė strukt,yra dobilo lapo formos.Beveik pusė tRNR nukl.yra suporuoti ir sudaro dvigubosios spiralės sritis.Nesuporuotos 5 bazių grupės :1.CCA-3galas (akceptorinis stiebas ) sudarytas iš nukleotidų porų ir baigiasi seka CCA.Per adenozilo liekanos 3hidroxi grupę prie jo jungiasi amino r.karboxi grupė.2.TC kilpa-dėl sekos-T-pseudouridinas-C.3.Papildoma kilpa(kintamoji)-įvariose tRNR turi skirtingą nukleotidų skaičių.Ji yra labiausiai kintanti nepastovi strukt.Pagal ją tRNR klasifikuojamos į 2 klases.4.Dihidrouridilo kilpa,turinti kelias hidrouridilo liekanas.5.Antikodono kilpa-atpažįsta nukleotidinį tripletą arba kodoną esantį mRNR.Antikodonu tRNR sąveikauja su mRNR kodonu ribosomose.Tokia antrinė tRNR strukt.būdinga visų tipų tRNR.Atsižvelgiant į tRNR prigimtį molekulėje gali būti 4 ar 5 spiraliniai fragmentai.Visų stiebų susidarymą lemia Votsono-Kriko tipo vandeniliniai ryšiai.Susidarant vandenil.ryšiams dalyvauja ir minorinės heterociklinės bazės.tRNR antrinę strukt.stabilizuoja ir hidrofobinės sąveikos atsirandančios tarp heterociklinių bazių plokštumų.Prokariotų tRNR molek.stabilios, o eukariotų-mažiau.Gamtoje aptinkamos RNR antrinė strukt.yra jos molekulės dvispiraliai fragmentai kuriuos lemia vandenilinės jungtys tarp komplementariųjų heterociklinių bazių ir hidrofobinės sąveikos tarp heterociklinių bazių plokštumų.Tretinė-tai makromolekulėas strukt.kuri formuojasi erdvėje įv.išsidėstant spiraliniams ir nespiraliniams fragmentams.Ji priklauso nuo vandenilinių joninų jungčių ir kt.jėgų jungiančių tam tikrus nukleorūgšties fragmentus tiek vieną su kitu , tiek su kt.organoido ,citoplazmos ar terpės molekulėmis.tRNR yra apverstos L raidės formos.Tret.strukt.ypatinga tuo,kad kilpa(L kampas) sąveikauja su D kilpa ir akceptorinio (AA) ir  stiebų dvispiraliai fragmentai sudaro 1 L briauną, o D ir antikodono(AK) stiebas kitą.Spiraliniai fragmentai yra statmeni vienas kitam tai ir sudaro molekulės L formą.kai kurios bazės sudaro netipiškus vandenil.ryšius.Ak ir akceptorinis galas yra maxiomaliai nutolę vienas nuo kito,tarp jų L formos kampe yra dihidrouridilo ir TC kilpos.JI svarbi tRNR ir 5S rRNR sąveikai ribosomose,,tokią formą lemia vandenil.ryšiai tarp heterociklinių bazių ,tarp heterociklinių bazių ir fosforibozinio karkaso atomų bei tarp kai kurių fosforibozinio karkaso.Tret.strukt.susidarant dalyvauja tik 1 Votsono-Kriko sąveika.Tret.struktūrą lemia netipiškos sąveikos tarp heterociklinių bazių pvz.G-C sudaro tik 2 vandenil. Ryšius, formuojasi trigubieji kompleksai,kai 3 heterociklinės bazės sąveikauja tarpusavyje. t.RNR stabilizuoja hidrofobinmės sąveikos tarp heterociklinių bazių plokštumų.Čia taip pat dalyvauja ir bazės esančios viengrandės tRNR kilpose.Dvigrandžiai fragmentai-svarb L formos tRNR struktūros vienetai.Vandenil.ryšiai ir hidrofobinės sąveikos lemia tRNR tret,struktūrą.Visos tRNR turi universalią L formos tret,struktūrą.tRNR tret.strukt.yra dinamiška. Kitos RNR-nedidels stabilios RNR-eukariotų ląstelėse rastas didelis skaičius diskretinių labai koncervatyvių ,mažų ir stabilų RNR molekulių.Šio tipo RNR įeina į ribonukleoproteinų sudėtį ir yra branduolyje ,citoplazmoje arba vienu metu abiejose dalyse.Mažosios branduolinės nukleoproteino dalelės-snurps-turi svarbią įtaką genų expresijos reguliacijai.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!