Что значит "дезоксирибонуклеиновая кислота"

биополимер, построенный из нуклеотидов, содержащих дезоксирибозу; находится в основном в клеточных ядрах, является носителем генетической информации.

ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА (ДНК) высокополимерное природное соединение, содержащееся в ядрах клеток живых организмов; вместе с белками гистонами образует вещество хромосом. ДНК - носитель генетической информации, ее отдельные участки соответствуют определенным генам. Молекула ДНК состоит из 2 полинуклеотидных цепей, закрученных одна вокруг другой в спираль. Цепи построены из большого числа мономеров 4 типов - нуклеотидов, специфичность которых определяется одним из 4 азотистых оснований (аденин, гуанин, цитозин, тимин). Сочетания трех рядом стоящих нуклеотидов в цепи ДНК (триплеты, или кодоны) составляют код генетический. Нарушения последовательности нуклеотидов в цепи ДНК приводят к наследственным изменениям в организме - мутациям. ДНК точно воспроизводится при делении клеток, что обеспечивает в ряду поколений клеток и организмов передачу наследственных признаков и специфических форм обмена веществ. также Уотсона - Крика гипотеза.

(ДНК), присутствующая в каждом организме и в каждой живой клетке, главным образом в её ядре, нуклеиновая кислота , содержащая в качестве сахара дезоксирибозу, а в качестве азотистых оснований аденин, гуанин, цитозин и тимин. Играет очень важную биологическую роль, сохраняя и передавая по наследству генетическую информацию о строении, развитии и индивидуальных признаках любого живого организма. Препараты ДНК можно получить из различных тканей животных и растений, а также из бактерий и ДНК-содержащих вирусов .

ДНК ≈ биополимер , состоящий из многих мономеров ≈ дезоксирибонуклеотидов, соединённых через остатки фосфорной кислоты в определённой последовательности, специфичной для каждой индивидуальной ДНК. Уникальная последовательность дезоксирибонуклеотидов в данной молекуле ДНК представляет собой кодовую запись биологической информации (см. Генетический код ). Две такие полинуклеотидные цепочки образуют в молекуле ДНК двойную спираль (см. рис.), в которой комплементарные основания ≈ аденин (А) с тимином (Т) и гуанин (Г) с цитозином (Ц) ≈ связаны друг с другом при помощи водородных связей и так называемых гидрофобных взаимодействий. Такая характерная структура обусловливает не только биологические свойства ДНК, но и её физико-химические особенности. Большое число фосфатных остатков делает ДНК сильной многоосновной кислотой (полианионом), которая присутствует в тканях в виде солей. Наличие пуриновых и пиримидиновых оснований обусловливает интенсивное поглощение ультрафиолетовых лучей с максимумом при длине волны около 260 ммк. При нагревании растворов ДНК связь между парами оснований ослабевает и при некоторой температуре, характерной для данной ДНК (обычно 80≈90╟), две полинуклеотидные цепочки отделяются друг от друга (плавление, или денатурация, ДНК).

Нативные молекулы ДНК обладают очень высокой молярной массой ≈ до сотен миллионов. Лишь в митохондриях, а также некоторых вирусах и бактериях молярная масса ДНК значительно меньше; в этих случаях молекулы ДНК имеют кольцевую (иногда, например, у фага ÆХ174, однонитевую) или, реже, линейную структуру. В клеточном ядре ДНК находится преимущественно в виде ДНК-протеидов ≈ комплексов с белками (главным образом гистонами), образующих характерные ядерные структуры ≈ хромосомы и хроматин . У особи данного вида в ядре каждой соматическую клетки (диплоидной клетки тела) содержится постоянное количество ДНК; в ядрах половых клеток (гаплоидных) оно вдвое ниже. При полиплоидии количество ДНК выше и пропорционально плоидности. Во время деления клетки количество ДНК удваивается в интерфазе (в так называемом синтетическом, или «S»-периоде, ≈ между G1- и G2-периодами митоза ). Процесс удвоения ДНК ( репликация ) заключается в развёртывании двойной спирали и синтезе на каждой полинуклеотидной цепи новой, комплементарной ей, цепочки. Т. о., каждая из двух новых молекул ДНК, идентичных старой молекуле, содержит по одной старой и одной вновь синтезированной полинуклеотидной цепочке. Биосинтез ДНК происходит из богатых свободной энергией нуклеозидтрифосфатов под действием фермента ДНК-полимеразы. Сначала синтезируются небольшие участки полимера, которые затем соединяются в более длинные цепи под действием фермента ДНК-лигазы. Вне организма биосинтез ДНК идёт в присутствии всех 4 типов дезоксирибонуклеозидтрифосфатов, соответствующих ферментов и ДНК ≈ матрицы, на которой синтезируется комплементарная нуклеотидная последовательность. Американскому учёному А. Корнбергу, впервые осуществившему эту реакцию (1967), удалось получить путём ферментативного синтеза вне организма биологически активную ДНК вируса. В 1968 Х. Корана (США) синтезировал химически полидезоксирибонуклеотид, соответствующий структурному гену (цистрону) ДНК.

ДНК служит также матрицей для синтеза рибонуклеиновых кислот (РНК), определяя тем самым их первичную структуру ( транскрипция ). Через посредство информационной РНК (и-РНК) осуществляется трансляция ≈ синтез специфических белков, структура которых задана ДНК в виде определённой нуклеотидной последовательности. Итак, если РНК переносит биологическую информацию, «записанную» в молекулах ДНК, на синтезируемые молекулы белков, то ДНК сохраняет эту информацию и передаёт её по наследству. Эта роль ДНК доказывается тем, что очищенная ДНК одного штамма бактерий способна передавать др. штамму признаки, характерные для штамма-донора, а также тем, что ДНК вируса, обитавшего в скрытом состоянии в бактериях одного штамма, способна переносить участки ДНК этих бактерий на др. штамм при заражении его этим вирусом и воспроизводить соответствующие признаки у штамма-реципиента. Т. о., наследственные задатки (гены) материально воплощены в определённой последовательности нуклеотидов в участках молекулы ДНК и могут передаваться от одного индивидуума другому вместе с этими участками. Наследственные изменения организмов ( мутации ) связаны с изменением, выпадением или включением азотистых оснований в полинуклеотидные цепочки ДНК и могут быть вызваны физическими или химическими воздействиями. Выяснение строения молекул ДНК и их изменение ≈ путь к получению наследственных изменений у животных, растений и микроорганизмов, а также к исправлению наследственных дефектов.

Лит.: Химия и биохимия нуклеиновых кислот, под ред. И. Б. Збарского и С. С. Дебова, Л., 1968; Нуклеиновые кислоты, пер. с англ., под ред. И. Б. Збарского, М., 1966; Уотсон Дж., Молекулярная биология гена, пер. с англ., М., 1967; Дэвидсон Дж., Биохимия нуклеиновых кислот, пер. с англ., под ред. А. Н. Белозерского, М., 1968.

И. Б. Збарский.

Дезоксирибонуклеи́новая кислота́ (ДНК) — макромолекула (одна из трёх основных, две другие — РНК и белки ), обеспечивающая хранение , передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов . ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков .

В клетках эукариот ( животных , растений и грибов ) ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом , а также в некоторых клеточных органоидах ( митохондриях и пластидах ). В клетках прокариотических организмов ( бактерий и архей ) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеоид, прикреплена изнутри к клеточной мембране . У них и у низших эукариот (например, дрожжей ) встречаются также небольшие автономные, преимущественно кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами . Кроме того, одно- или двухцепочечные молекулы ДНК могут образовывать геном ДНК-содержащих вирусов .

С химической точки зрения ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков — нуклеотидов . Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания , сахара ( дезоксирибозы ) и фосфатной группы . Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула закручена по винтовой линии . В целом структура молекулы ДНК получила традиционное, но ошибочное название «двойной спирали », на самом же деле она является «двойным винтом ». Винтовая линия может быть правой (A- и B- формы ДНК) или левой (Z-форма ДНК).

В ДНК встречается четыре вида азотистых оснований ( аденин , гуанин , тимин и цитозин ). Азотистые основания одной из цепей соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями согласно принципу комплементарности : аденин соединяется только с тимином, гуанин — только с цитозином. Последовательность нуклеотидов позволяет «кодировать» информацию о различных типах РНК, наиболее важными из которых являются информационные, или матричные ( мРНК ), рибосомальные ( рРНК ) и транспортные ( тРНК ). Все эти типы РНК синтезируются на матрице ДНК за счёт копирования последовательности ДНК в последовательность РНК, синтезируемой в процессе транскрипции , и принимают участие в биосинтезе белков (процессе трансляции ). Помимо кодирующих последовательностей, ДНК клеток содержит последовательности, выполняющие регуляторные и структурные функции. Кроме того, в геноме эукариот часто встречаются участки, принадлежащие «генетическим паразитам», например, транспозонам .

Расшифровка структуры ДНК (1953 г.) стала одним из поворотных моментов в истории биологии. За выдающийся вклад в это открытие Фрэнсису Крику , Джеймсу Уотсону и Морису Уилкинсу была присуждена Нобелевская премия по физиологии или медицине 1962 г. Розалинд Франклин , которая получила рентгенограммы , без которых Уотсон и Крик не имели бы возможность сделать выводы о структуре ДНК, умерла в 1958 г. от рака .