Темата е написана като реферат от Елица Дойчинова Христова (ХИМИКОТЕХНОЛОГИЧЕН И МЕТАЛУРГИЧЕН УНИВЕРСИТЕТ – СОФИЯ -Катедра: Биохимия) 

В исторически план за пръв ДНК е изолирана през 1869г. от F. Miescher, който успял да изолира от гной “слаба органична киселина, съдържаща въглерод, водород, кислород, азот и фосфор”. R. Feulgen доказал пръв наличието на хидрофобни участъци в молекулите на ДНК, A. Kossel установява строежа на пуриновите и пиримидиновите бази (Нобелова награда1910г), A.T. Avery характеризирал ДНК като носител на генетичната информация (1944г.). Строежът на нуклеиновите киселини е изяснен от J.D.Watson, F.Crick и M.Wilkins, за което те получават нобелова награда за медицина през 1962г.
Нуклеиновите киселини са най- важната съставна част на живата клетка. Те съдържат и предават наследствените белези (генетичната информация) на клетката. Нуклеиновите киселини се разделят според състава си на две групи: ·        Дезоксирибонуклеинови киселини (съдържат 2’-дезокси-D-рибофураноза)-ДНК; ·        Рибонуклеинови (съдържат D-рибофураноза)- РНК; Според вида на на клетките/ доклетъчните форми, в чието изграждане участват, те биват: ·        Вирусни нуклеинови киселини (1- или 2- верижна РНК или 1- или 2- верижна ДНК); ·        Бактериални ДНК (нагъната или кръгова форма) и РНК; ·        Еукариотни НК; При вирусите се среща само по един вид нуклеинова кислина (ДНК или РНК). В прокариотните клетки се срещат и двата вида нуклеинови киселини. При тях липсва обособено ядро и генетияният материал(ДНК) се разполага непосредствено в цитоплазмата. РНК се среща при бактериите само като информационна и рибозомна (иРНК и рРНК). Рибозомите са клетъчни органели, в които се извършва синтеза на белтъци. Изградени са от рРНК и белтъчна част.             В еукариотните клетки по- голямата част от генетичния материал е съсредоточена в клетъчното ядро- над 80% от ДНК, и в него се синтезират всички РНК (иРНК, рРНК и транспортна- тРНК). Освен в ядрото ДНК се съдържа и в митохондриите и пластидите- органелите, които снабдяват клетката с енергия (съотв. от разграждането на органични вещества или фотосинтеза) и се делят независимо от клетката. Характерно за различните видове клетки е количественото съотношение на азотните бази, изгрждащи техните нуклеинови киселини.             Нуклеиновите киселини са биополимери. Техни градивни единици са нуклеотидите. Всеки нуклеотид е изграден от 3 фрагмента:

• Азотна база (пуринова или пиримидинова)

Пуринови:

Пиримидинови:  
В молекулите на ДНК участват само аденин, тимин, гуанин ицитозин. В молекулите на РНК на мястото на тимин участва урацил.  

• Пентозен остатък- D-рибофураноза или 2’-дезокси-D-рибофураноза
  
• ·        Остатъци на фосфорната киселина.   Азотната база се свързва с пентозния остатък чрез β-N-гликозидна връзка, като пиримидиновата база се свързва при N-1, а пиридиновата при N-9. Остатъците на фосфорната киселина се свързват естерно на 3’- и/или 5’- позиция с пентозния остатък. Общата фрормула на един нуклеотид изглежда по следния начин:

При свързването на нуклеотидите се получава т.нар. “захарофосфатен скелет”, който за ДНК има следния вид

Подредбата на нуклеотидите вмолекулите на ДНК определя т.нар. първична структура . Прието е поредността на базите да се представя от 5’ към 3’ края.

В природата рядко се среща единична молекула ДНК. Обикновено ДНК е под формата две молекули, свързани помежду си чрез водородни връзки. Свързването не е случайно, а подчинено на строга зависимост, наречена на името на откривателя си “правило на Chargaff”или още правило за комплементарност. Според това правило при сдвояването срещу аденин се разполага тимин, а срещу гуанин- цитозин.

 Известно е, че дължината и на двете водородни връзки е 1080 pm, т.е. в образуваната двуверижна структура, разстоянията се запазват, независимо от първичната структура.

Двуверижната структура се разполага в пространството под формата на спирала и съответства на т.нар. вторична структура.

При ДНК се наблюдава и свръхструктура, при която към двойната спирала са свързани белтъчни остатъци (хистонови- само при еукариотите, и нехистонови). Тези ДНК-протеинови комплекси се наричат хроматин, който с началото на клетъчното делене се нагъва силно и формира хромозомите.             При РНК първичната структура също отразява подредбата на нуклеотидите в молекулата. Прието е, че молекулите РНК са едноверижни. При транспортната РНК се наблюдават вътрешномолекулни сдвоени участъци (запазва се правилото за комплементарност-срещу гуанин се разполага цитозин, а срещу аденин- урацил), които обуславят и формата на детелина. Т.е. при РНК вторичната структура е вътрешномолекулна. Вторичната структура се среща и в рибозомната РНК, която при свързването си с рибозомните протеини формира и третична структура.             В клетката синтезата на нуклеиновите киселини се осъществява на няколко етапа: ·        Изграждане на азотните бази; ·        Изграждане на нуклеотидите; ·        Изграждане на нуклеиновите киселини Пуриновият пръстен например се образува от глицин, аспаргинова киселина, глутамин, производни на 5,6,7,8- тетрахидрофолиевата киселина и въглероден диоксид:


Пиримидиновият пръстен се образува от карбамоилфосфат и аспаргинова киселина.Рибозофосфатният остатък се образува от 5-фосфорибозил-1-пирофосфат (ФРПФ)., който се синтезира от рибозо-5-фосфат, получаващ се в пентофосфатния цикъл и от АТФ.          В клетката процесът на синтезиране на молекули ДНК от четирите типа мононуклеотиди-трифосфати се извършва под действието на ензима ДНК-полимераза и с участието на изходна ДНК (родителска). Процесът се нарича репликация.При него родителската молекула се разплита и започва комплементарното изграждане на две нови молекули. Синтезирането на РНК също включва участието на родителска ДНК. Процесът се нарича транскрипция.             Разграждането на нуклеинови киселини в клетката се извършва с участието на ензими- хомолитично се разкъсват естерни и N-гликозидни връзки:   ДНК, РНК                                                                  ↓ (дезоксирибонуклеази, рибонуклеази) олигонуклеотиди                                                            ↓(олигонуклеотидфосфодиестерази) мононуклеотиди                          (фосфомоноестерази)↓                         ↓(N-гликозидази)          Н₃РО₄                                         нуклеозиди                    ↓                              ↓                       ↓                                      пуринови и пиримидинови основи         рибоза и дезоксирибоза               Разграждането на нуклеинови киселини по химичен път се извършва главно по хидролитичен метод. В меки условия се хидролизират фосфатните естерни групи до мономерни единици- нуклеотиди. Чрез хидролиза на отделните нуклеотиди до отцепване на фосфатната група се получават т.нар. нуклоезиди (изградени от пентоза и азотна база):

Нуклеозидите са по- устйчиви. Разпадат се при по- твърди условия- обикновено при нагряване до 100˚С и с хлорна киселина.

• Киселинна хидролиза:
  
• Алкална хидролиза:

Нуклеиновите киселини, както повечето биополимери, имат характерни абсорбционни спектри- чист ДНК-разтвор:OD₂₆₀/OD₂₈₀=1,8 ; чист РНК-разтвор:OD₂₆₀/OD₂₈₀=2,0.
******************************************* Литература:

1. Einfьhrung in die Nukleinsдure-Biochemie- Vorlesungen (WS2005/2006) Prof.Dr. P. Kainz- Universitдt Salzburg;
2. Organische chemie- Vorlesungen (SS2004/2005) Prof. Dr. F.Monforts, Prof.Dr. W. Stohrer- Universitдt Bremen;
3. www.biologie.uni-hamburg.de

4. Органична химия- Галин Петров- Университетско издателство “Св. Климент Охридски” 1996.

xhaxhaxhahxahxhahxhahxahuxuhahuxhuahuhahxhahuxhuahuxhuahuxahuxhuahuxhuahuxahuxhuahuxxxayhuaxyuhyhuaxyhuxayhuaxyhuxayhuaxyhuxayhuhyxuhyuxyhuxayhuaxhyxahyxyhauyhxuyhuxhyxahyahxyyhuyhuxyhuaxyhuxhyuxhyuxhyuxyhuaxhuyxahuyahuyxhxyuahuyxahyuxhuyaxuyhxayhuyhuxaxuyhyhxuahyuxhyuxayhuxhyuxayhuax

..все едно че го е направила полуграмотна учителка по пеене.

:шок: :шок: :шок: :шок:

какво ви пречи публикуването на сериозни неща в блог.бг?!

Симона, знаеш кого да сразиш с мълчание.
Аз също нищо не разбирам от ДНК и РНК само от обща култура знам че това са вещества съдържащи се в човешките клетки и носят информация за наследствеността.
Всичко е вярно и добре предсавено ,но това са много сериозни научни трудове и мястото им просто не е тук.Ще останеш неразбрана.

за това че ще остана неразбрана. Нека тези материали съществуват за общо потребление на хората, които се интересуват. За останалите...без коментар :-)

qko

Dobre 4e ne ste go mahnali tva 4e mi spasi jivota !!!!

И аз не разбирам разните му там анонимни коментари, които видях - като не ги интересува подобно сериозно нещо, да не четат просто. Камо ли коментират и показват простотията си единствено.
Да не ти пука.

не само ПР, право и подобни простотии...

еваларка!

науката е майка (и непризнат баща) на всичко.

Хе спомних си генетиката дето я учих и биохимията. А колко пот хвърлих над тях и накрая какво.....

referata e mnogo dabar i shte mi e mnogo polezen

Много е бледо и трудно се чете, но въпреки това открих грешка във формулата на фосфородиестеразното свързване на захарофосфатния скелет! провери си го пак, грешно е и за това късат на изпит! Успех!