Слайд 1Нуклеиновые кислоты
Френсис Крик и Джеймс Уитсон рядом со своей моделью
ДНК
(© A. Barrington Brown/Science Source/Photo Researchers, Inc.)
Слайд 2НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
Ф. Мишер (1869) (Швейцария)
Нуклеиновые основания
Пиримидин
Пурин
Слайд 3НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
Нуклеиновые основания (в лактамной форме)
Пиримидиновые
Урацил
Ura
(2,4-диоксопиримидин)
Тимин Thy
(5-метил-2,4-диоксопиримидин,
5-метилурацил
Цитозин Cyt
(4-амино-2-оксопиримидин)
Слайд 4НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
Нуклеиновые основания (в лактамной форме)
Пуриновые
Аденин
Ade
(6-аминпурин)
Гуанин Gua
(2-амино-6-оксопурин)
Слайд 5НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
Нуклеиновые основания (в лактамной форме)
Лактим-лактамная таутомерия
Слайд 6НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
Нуклеиновые основания (в лактамной форме)
Плоское строение
молекул пиримидина и пурина
Слайд 8НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
R=OH β-D-рибофураноза
R=H 2-Дезокси-β-D-рибофураноза
Слайд 9НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
Общая структура нуклеозида
R=OH Рибонуклеозид
R=H Дезоксирибонуклеозид
Слайд 10НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
Цитозин + Рибоза Цитидин
Цитозин +
Дезоксирибоза Дезоксицитидин
Аденин + Рибоза Аденозин
Аденин + Дезоксирибоза Дезоксиаденозин
Слайд 11НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
НУКЛЕОЗИДЫ, ВХОДЯЩИЕ В СОСТАВ РНК (РИБОНУКЛЕОЗИДЫ)
Слайд 12НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
НУКЛЕОЗИДЫ, ВХОДЯЩИЕ В СОСТАВ РНК (РИБОНУКЛЕОЗИДЫ)
Слайд 13НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
НУКЛЕОЗИДЫ, ВХОДЯЩИЕ В СОСТАВ РНК (РИБОНУКЛЕОЗИДЫ)
Слайд 14НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
НУКЛЕОЗИДЫ, ВХОДЯЩИЕ В СОСТАВ ДНК (ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕОЗИДЫ)
Слайд 15НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
НУКЛЕОЗИДЫ, ВХОДЯЩИЕ В СОСТАВ ДНК (ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕОЗИДЫ)
Слайд 19НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
Циклофосфаты
Слайд 20СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Общее строение полинуклеотидной цепи
Слайд 21СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Первичная структура участка цепи ДНК
d(…A—С—G—Т...)
Слайд 22СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
СБОРКА ПОЛИМЕРНОЙ ЦЕПИ ДНК из фрагментов фосфорной
кислоты и дезоксирибозы
Слайд 23СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
ПРИСОЕДИНЕНИЕ К ПОЛИМЕРНОЙ ЦЕПИ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ГЕТЕРОЦИКЛОВ
Слайд 24СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Первичная структура нуклеиновых кислот
Слайд 25СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Вторичная структура нуклеиновых кислот
1953 г. Джеймс
Уотсон и Френсис Крик
(М. Уилкинс, Э. Чаргафф, А. Тодд, Л.
Полинг)
Слайд 26СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
РАЗМЕЩЕНИЕ ДВУХ ПОЛИМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ ДНК и
образование водородных связей между парами А – Т и Г
– Ц. Свободные валентности на концах цепи (отмечены красным и синим цветом) указывают на полимерный характер молекул ДНК. Цепи располагаются, чтобы их направление было противоположным (см. расположение синих и красных свободных валентностей), именно в этом случае группы А, Т, Г и Ц оказываются оптимально ориентированными навстречу друг другу.
Слайд 27СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Вторичная структура нуклеиновых кислот
Слайд 28СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Вторичная структура нуклеиновых кислот
Слайд 29СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Вторичная структура нуклеиновых кислот
Слайд 30СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Вторичная структура нуклеиновых кислот
Слайд 31СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Вторичная структура нуклеиновых кислот
Слайд 32СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Вторичная структура нуклеиновых кислот
Слайд 33СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Вторичная структура нуклеиновых кислот
Правила Чаргаффа
1)
количество пуриновых оснований равно количеству пиримидиновых оснований;
2) количество аденина равно
количеству тимина; количество гуанина равно количеству цитозина;
3) количество оснований, содержащих аминогруппу в положениях 4 пиримидинового и 6 пуринового ядер, равно количеству оснований, содержащих в этих же положениях оксогруппу. Это означает, что сумма аденина и цитозина равна сумме гуанина и тимина.
Слайд 34СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Модель нити ДНК толщиной 30 миллионных частей
миллиметра. Изображение Nature
Слайд 35СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Нуклеосома, первый уровень упаковки.
Двойная спираль ДНК
дважды огибает комплекс гистонных протеинов. Точное положение уплотнительного протеина H1
требует еще уточнения.
Иллюстрация Матиас Бадер (Mathias Bader)
Слайд 36СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Второй уровень упаковки. Вопреки тому, что полагали
до сих пор, структура «жемчужного ожерелья» ДНК закручивается не в
форме спиралевидной структуры (а), а в форме зигзага (b). Изображения Science
Слайд 37СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Структура тетрануклеосомы, определенная командой Тима Ричмонда, показывает,
что две нуклеосомы, сложенные одна в другую, соединены с двумя
другими нуклеосомами, расположенными напротив, посредством прямой нити ДНК. Эти две кипы соответственно сложены в противоположном направлении.
Слайд 39СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
ДНК бактериофага Т2
ДНК была высвобождена из
головки фага с помощью осмотического шока. В верхнем правом углу
— микрофотография целой частицы фага. Снимки 1962 года
Слайд 42РЕПЛИКАЦИЯ ДНК
Таблица. Параметры некоторых молекул ДНК
Слайд 43РЕПЛИКАЦИЯ ДНК
Таблица. Параметры молекул РНК бактерии Е. соli
Слайд 44СТРУКТУРА РНК
Схема двухцепочечного участка РНК
Слайд 45СТРУКТУРА РИБОСОМАЛЬНОЙ РНК
А. Вторичная структура и доменная организация рибосомальной
16S РНК T.Thermophilus. 5'-домен обозначен синим цветом, центральный — фиолетовым,
3'-major — красным и 3'-minor — желтым. Спиральные участки пронумерованы от 1 до 45.
Слайд 46СТРУКТУРА РИБОСОМАЛЬНОЙ РНК
B. Вторичная структура и доменная организация 16S
и 5S РНК T.Thermophilus. Шесть доменов обозначены разными цветами. спиральные
участки пронумерованы от 1 до 101.
Слайд 47СТРУКТУРА РИБОСОМАЛЬНОЙ РНК
C. Трехмерная структура рРНК малой субъединицы. Цвет
доменов соответствует рис. А. Домены образуют отдельные блоки укладки.
D. Трехмерная
структура рРНК большой субъединицы. Цвет доменов соответствует рис.В. В процессе укладки (фолдинга) домены сильно переплетаются друг с другом.
Слайд 51БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
1. Информационная, или матричная РНК (ее обозначают
мРНК) считывает и переносит генетическую информацию от ДНК, содержащейся в
хромосомах, к рибосомам, где происходит синтез белка со строго определенной последовательностью аминокислот.
Слайд 52БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Слайд 53БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
2. Транспортная РНК (тРНК) переносит аминокислоты к
рибосомам, где они соединяются пептидными связями в определенной последовательности, которую
задает мРНК.
3. Рибосамная РНК (рРНК) непосредственно участвует в синтезе белков в рибосомах.
Рибосомы — это сложные надмолекулярные структуры, которые состоят из четырех рРНК и нескольких десятков белков.
Слайд 54БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Таблица. Генетический код
Слайд 55БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Слайд 57Нуклеозидполифосфаты в биохимических процессах
Слайд 58Нуклеозидполифосфаты в биохимических процессах
Слайд 59Нуклеозидполифосфаты в биохимических процессах
Слайд 60Нуклеозидполифосфаты в биохимических процессах
Слайд 61Нуклеозидполифосфаты в биохимических процессах
Слайд 62Нуклеозидполифосфаты в биохимических процессах
Слайд 65Никотинамиднуклеотиды
Энантиотопные атомы Hа
(про-R) и Нб (про-S) в молекуле НАДН
Слайд 67Никотинамиднуклеотиды
Стереоспецифичность окислительно-восстановительной реакции с участием кофермента.