Acid deoxiribonucleic. Modelul Crick și Watson

Primele informații despre proprietățile chimice ale acidului dezoxiribonucleic datează din 1868. În secolul al XX-lea, până la începutul anilor patruzeci, sa demonstrat că molecula este un polimer liniar. Unitățile monomere sunt nucleotide, care constau dintr-o bază azotată, o grupare fosfat și pentoză (un zahăr cu cinci atomi de carbon).

acidul dezoxiribonucleic poate avea o bază de două tipuri: o pirimidină (timină (T) și citozină (C)) și o purină (adenină (A) și guanină (G)). Nucleotida este legată prin legături de fosfodiester.

Biologii Creek și Watson în 1953, luând ca bază Analiza difracției cu raze X Cristalele ADN, au ajuns la concluzia că molecula nativă constă dintr-o pereche de lanțuri de polimeri care formează o dublă helix. Lanțurile polinucleotidice înfășurate unul pe altul sunt ținute împreună legături de hidrogen, care se formează între baze complementare (corespondente reciproc) în lanțurile opuse. În acest caz, perechile se formează numai după cum urmează: adenină-timină, guanină-citozină. Stabilizarea primei este efectuată de două, iar a doua pereche de trei legături de hidrogen.

Acidul dezoxiribonucleic dublu catenar are o lungime, calculată prin numărul de perechi de nucleotide corespondente reciproc (bp). Pentru acele molecule care constau din milioane și mii de perechi, unitățile de mn.p. și așa mai departe. De exemplu, deoxiribonucleic cromozomul este reprezentat de o dublă helix. Lungimea sa este de 263 m.

Denaturarea ADN-ului (topirea) este un proces în care o helică dublă obișnuită a unei molecule liniare trece într-o stare asemănătoare bobinei. În timpul topirii, molecula de helix dublu este împărțită în lanțuri independente. Temperatura la care este topită jumătate din acidul deoxiribonucleic este punctul de topire. Aceasta depinde de compoziția moleculară calitativă.

Așa cum s-a menționat deja mai sus, perechile G-C sunt stabilizate de trei și perechi de A-T prin două legături de hidrogen. În consecință, cu cât proporția primelor perechi este mai mare, cu atât este mai stabilă molecula. La denaturarea cu o lungime de undă de 260 nm, absorbția luminii crește. Acest efect hiperchromic face posibilă asigurarea controlului asupra stării structurii moleculare secundare. Dacă soluția de acid topit este răcită încet, atunci se pot forma legături slabe între lanțurile complementare, poate apărea o structură spirală identică cu cea nativă (cea originală). Această metodă de ADN la renaturare și denaturare se bazează pe metoda de hibridizare a moleculelor. Este folosit în studiul structurii acizi nucleici.

Moleculele cu dublă helix, care poartă datele genetice, trebuie să îndeplinească două cerințe principale. În primul rând, trebuie să se reproducă (reproduce) cu o mare precizie și, în al doilea rând, să codifice sinteza moleculelor de proteine. Acidul deoxiribonucleic, modelul căruia a fost descris de Crick și Watson, îndeplinește pe deplin aceste cerințe. Sa constatat că, în conformitate cu principiul complementarității, fiecare lanț din moleculă poate fi o matrice pentru a forma un nou lanț corespunzător reciproc. Ca urmare a unei etape de replicare, astfel, apare o pereche de molecule fiice având o secvență nucleotidică identică cu cea din original molecula de ADN. În plus, acest lanț al genei structurale în proteina codificată specifică secvența de aminoacizi.

De la descoperirea ADN-ului și a principiului complementarității, s-au stabilit procesele care sunt responsabile pentru descifrarea datelor ereditare și a reglementărilor în sinteza substanțelor genetice. În plus, sa dezvoltat și teoria moleculelor recombinante.