Struktury kwasów nukleinowych

Podobnie jak w białkach, również i w kwasach nukleinowych wyróżniamy struktury;

* strukturę pierwszorzędową

* strukturę drugorzędową

Struktura pierwszorzędowa - podaje sekwencję nukleotydów w łańcuchu, natomiast struktura drugorzędowa - przestrzenne ukształtowanie cząsteczki.

Struktura pierwszorzędowa

Budowa łańcucha kwasu dezoksyrybonukleinowego - jest wielkocząsteczkowy polinukleotyd; liczne nukleozydy połączone są ze sobą za pomocą kwasu fosforowego wiązaniami dwuestrowymi.

Kwasy rybonukleinowe - zbudowane są zupełnie podobnie jak kwasy dezoksyrybonukleinowe. Składają sie one z licznych nukleozydów połączonych resztami kwasu fosforowego. Wycinek łańcucha kwasu rybonukleinowego przedstawia poniższy wzór:

Sekwencja nukleotydów w łańcuchu nazywana jest inaczej strukturą pierwszorzędową kwasu nukleinowego. Zwykle sekwencję podaje się używając tylko pierwszych liter występujących w nukleotydach zasad.

I tak, na przykład dla fragmentu, w którym występują kolejno nukleotydy zawierające: adeninę, tyminę, guaninę, cytozynę, tyminę, adeninę - sekwncję można zapisać; ATGCTA

Struktura drugorzędowa

Struktura drugorzędowa (przestrzenna) kwasu dezoksyrybonukleinowego Na podstawie danych rentgenograficznych, otrzymanych przez Wilkinsona i współpracowników, Watson i Crick zaproponowali model strukturalny, który następnie potwierdzono licznymi badaniami.

Podstawą tego modelu jest założenie, że poszczególne zasady łączą się ze sobą parami za pomocą wiązań wodorowych. Jest to możliwe dla par adenina - tymina i guanina-cytozyna - patrz rysunki niżej.

Przypuszczenie o łączeniu się parami zasad znajduje silne poparcie we wspomnianych już danych analitycznych.

Wskutek takiego wiązania się parami następuje łączenie dwóch łańcuchów polinukleotydowych. Jednocześnie każda z zasad determinuje swój odpowiednik w drugim łańcuchu, tak że jeden łańcuch określa już sekwencję zasad w drugim łańcuchu. Pokazano to na rysunku poniżej (część A). Każda z figur odpowiada tylko określonemu partnerowi i w ten sposób determinuje go.

Jeżeli teraz wyobrazimy sobie, że taka dwułańcuchowa wstęga ulegnie skręceniu, to otrzymamy przybliżony obraz modelu Watsona i Cricka dla kwasu dezoksyrybonukleinowego. Polega on na tym, że dwie cząsteczki okręcają się śrubowo dookoła siebie na kształt podwójnej liny. Widzimy to na przedstawionym wyżej (cześć B) i niżej rysunku.

Struktura drugorzędowa DNA

Struktura przestrzenna kwasu rybonukleinowego Struktura drugorzędowa RNA jest mniej poznana niż struktura DNA. RNA zbudowany jest z pojedyńczej nici polinukleotydowej. Niektóre jej odcinki mogą być jednak komplementarne. Powstają wtedy charakterystyczne pętle.

Struktura drugorzędowa DNA i RNA

Komórki życiowe zawierają trzy podstawowe rodzaje RNA;

informacyjny RNA (tzw. mRNA od angielskiego messenger RNA)

przenośnikowy RNA (tzw. tRNA od angielskiego transfer RNA)

rybosomalny RNA (tzw. rRNA od angielskiego ribosomal RNA)

Nazwy te wskazują na różne funkcje odpowiednich kwasów nukleinowych, co będzie opisane w dalszej części. Z chemicznego punktu widzenia te trzy rodzaje RNA różnią się przede wszystkim ciężarem cząsteczkowym i składem zasad. Rybosomalny RNA ma ciężar cząsteczkowy ok. 500000 lub ok. 1000000. Informacyjne kwasy rybonukleinowe charakteryzują się ciężarem cząsteczkowym kilkuset tysięcy, a pod względem składu zasad upodobniają się do nici DNA. Natomiast przenośnikowe kwasy rybonukleinowe mają niższe ciężary cząsteczkowe, w granicach 25000 - 30000. Są one rozpuszczalne w cytoplazmie i dlatego nazywane są również rozpuszczalnym RNA.

Źródło: http://www.chemia.dami.pl/wyzsza/rozdzial_XIII/bio6.htm