核酸:特性、特性、種類、種類、機能および構造

核酸:特性、特性、種類、種類、機能および構造 細胞の核から分離された最初の高分子でした。 核酸は、構築単位としてのヌクレオチドモノマーの組み合わせである線状鎖の形をしています。

核酸

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核酸

クイックリードリスト公演
1.核酸
2.ヌクレオシド配合核酸
3.核酸の種類
3.1.デオキシリボ核酸
3.2.リボ核酸
4.核酸の種類
4.1.言語。
4.2.ヌクレオチド、ヌクレオチド。
4.3.オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド。
5.核酸機能
6.核酸構造
6.1.デオキシリボ核酸(DNA)の構造
6.2.リボ核酸(RNA)の構造
7.核酸の命名法
8.核酸加水分解
8.1.これを共有:
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核酸は、細胞の核から単離された最初の高分子でした。 核酸は、構成要素としてのヌクレオチドモノマーの組み合わせである線状鎖の形をしています。 この分子は、細胞の成長と生殖に関する情報を保存します。

核酸 は、サイズが25,000 / 1,000,000から10億の間で変化する大きなポリマーです。 DNAとRNAの両方の核酸は、ヌクレオチドモノマーで構成されています。 ヌクレオチドは、リン酸基、窒素塩基、ペントース糖で構成されています。 窒素塩基は、プリン基とピリミジン基に由来します。 プリン 主な核酸は アデニン そして グアニン、一方、 ピリミジン です シトシン、チミン そして ウラシル.

核酸の一次構造としてのヌクレオチドモノマーは、核酸の加水分解から得られます。 ヌクレオチドモノマーをさらに加水分解すると、リン酸とヌクレオシドが生成されます。 この加水分解プロセスは、アルカリ性環境で実行されます。


酸水溶液中のヌクレオシド化合物の加水分解を続けると、糖分子と核酸塩基が複素環式に生成されます。 核酸の分子組成が明確にわかるように

核酸

核酸の主な構造は、リン酸とホスホジエステル結合によって結合して長鎖を形成する窒素塩基を含む糖分子であるように思われます。 ヌクレオチドモノマーが見られます

ヌクレオチド分子

ヌクレオチドを構成する糖化合物は、炭素原子が5つ(5つ)の糖、つまり2-デオキシ-D-リボースとD-リボースです。下の表を参照してください。

砂糖の配合

核酸に見られるヌクレオシド塩基は、アデニン(Aと表示)、シトシン(C、 シトシン)、グアニン(G)、チミン(T)、およびウラシル(U)、図14.58を参照してください。

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細胞内の核酸はDNAで構成されています(デオキシリボ核酸)およびRNA(リボ核酸). これらの2種類の核酸は、構成分子であるプリン塩基が異なります。 RNAはD-リボース糖とウラシル塩基で構成されています。 一方、DNAは2-デオキシ-D-リボース糖、すなわちC原子番号2のOH基と塩基性チミンを失うD-リボース糖で構成されています。


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ヌクレオシド配合核酸

ヌクレオチドは、5 '位の糖基がエステル結合によりリン酸(リン酸基)に結合するヌクレオシドです。 ヌクレオシドは、塩基(プリンまたはピリミジン誘導体)に結合するペントース(デオキシリボースまたはリボース)で構成されています。 グリコシド結合.


DNAに由来するペントースはデオキシリボースであり、RNAに由来するペントースはリボースです。 DNAに由来するプリンおよびピリミジン塩基は、アデニン、グアニン、シトシン、およびチミンです。 RNA塩基はアデニン、グアニン、シトシン、ウラシルで構成されています。 したがって、ヌクレオシドはヌクレオチドの構成要素であり、次の表に示すように、慣用名と体系的な名前を付けることができます。


表10.1ヌクレオシド配合核酸

核酸モノマー 慣用名 組織名
リボヌクレオシド

リボース+ベースアデニン

リボース+グアニン塩基

リボース+ベースウラシル

リボース+ベースシトシン

デオキシリボヌクレオシド

デオキシリボース+アデニン塩基

デオキシリボース+グアニン塩基

デオキシリボース+塩基性シトシン

デオキシリボース+チミンベース

アデノシン

グアノシン

ウリジン

シチジン

デオキシアデノシン

デオキシグアノシン

デオキシシチジン

デオキシ-チミジン

アデニンヌクレオシド

グアニンヌクレオシド

ウラシルヌクレオシド

シトシンヌクレオシド

デオキシアデノシンヌクレオシド

デオキシグアニンヌクレオシド

デオキシシトシンヌクレオシド

デオキシ-チミンヌクレオシド

遊離型のヌクレオシドは、健康に重要な機能を持っています。たとえば、タンパク質合成を阻害する抗生物質として機能するピューロマイシン( ストレプトマイセス). 抗ウイルス剤および抗真菌剤としてのアラビノシルシトシンおよびアラビノシルアデニン。

ヌクレオチドは遊離分子として存在するか、他のヌクレオチドと結合して核酸を形成します。 次の表に例を示します。


表10.2DNAおよびRNA核酸のモノヌクレオチド組成

窒素ベース 名前リボヌクレオチド(RNA) 名前デオキシリボヌクレオチド(DNA)
アデニン(A)

グアニン(G)

チミン(T)

シトシン(C)

ウラシル(U)

アデノシン5'-一リン酸(AMP)

グアノシン5'-一リン酸(GMP)

——————-

シチジン5'-一リン酸(CMP)

ウリジン5'-一リン酸(UMP)

デオキシアデノシン5'-一リン酸(dAMP)

デオキシグアノシン5'-一リン酸(dGMP)

デオキシチミジン5'-一リン酸(dTMP)

デオキシシチジン5'-一リン酸(dCMP)

——————


アデノシン5 '一リン酸(AMP)、アデノシン5'-二リン酸などの細胞で重要な機能を持ついくつかのヌクレオチド (ADP)およびアデノシン5'-三リン酸(ATP)は、リン酸基の移動を受け入れて送達するのに重要な役割を果たします。 エネルギー。

AMP、ADP、ATPの構造

アデノシン3'-5'-サイクリックモノホスフェート(サイクリックAMPまたはcAMP)などの他のサイクリックヌクレオチドは、アドレナリン代謝を制御する際の二次メッセンジャーとして機能します。 別の遊離ヌクレオチドはサイクリックグアノシン一リン酸(サイクリックGMP = cGMP)であり、cAMPによって刺激される酵素の阻害剤として機能すると考えられています。 また、ATP以外のいくつかのトリホスホヌクレオチドが細胞内のさまざまな反応に関与していることが知られています。 たとえば、CTP(シチジン5'-三リン酸)はリン脂質の生合成に関与しており、UTPはさまざまな炭水化物化合物の生合成に関与しています。 CTPおよびUTPは、RNAおよびDNA生合成にも使用されます。


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核酸の種類

デオキシリボ核酸

デオキシリボ核酸は、すべての既知の生物の発達と機能に使用される遺伝的指示を含む核酸です。 DNA分子の主な役割は情報の長期保存であり、DNAは単一のセットと比較されることがよくあります タンパク質や分子など、細胞の他のコンポーネントを構築するために必要な指示が含まれているため、青写真 RNA。 この遺伝情報を運ぶDNAのセグメントは遺伝子と呼ばれますが、他のDNA配列は構造的な目的を持っているか、この遺伝情報の使用の規制に関与しています。

デオキシリボ核酸の特徴:

  • 非常に大きな高分子
  • 主なモノヌクレオチドで構成されています:

dAMP、dGMP、dTMP、dCMP

  • らせん構造(二重らせん)に配置された2つ以上のポリヌクレオチド鎖で構成されています
  • 各モノヌクレオチド種/生物は、主に特定の比率、配列、および分子量(Mr)を持っています。
  • 原核細胞(染色体を1つだけ含む)では、DNAはMr = 2 x10の単一高分子です。9.
  • 真核細胞(多くの染色体を含む)では、非常に大きなMrを持つ多くのDNA分子があります。
  • DNAは主にタンパク質と結合した細胞核(核DNA)に見られます ヒストン。 また、細胞質(細胞質DNA)、ミトコンドリア、葉緑体にも見られます。
  • 細菌細胞では、細胞核に見られるだけでなく、細胞膜=メソソーム、染色体の外側の細胞質=プラスミド/エピソームにも見られます。
  • 異なる種からの正常なDNAは規則性を示します

シャルガフの法則:

  1. 生物のDNAの基本的な構成は、そのすべての細胞で固定されており、特定の特性を持っています
  2. DNAの塩基組成は、非対称比で表される生物ごとに異なります:(A + T)/(G + C)
  3. 種の基本組成は、年齢、栄養状態、または環境によって変化しません。
  4. 生物のDNAに含まれるアデニンの量は、常にチミンの量と同じです(A = T)。
  5. 生物のDNAに含まれるグアニンの量は、常にシトシンの量と同じです(G = C)。
  6. 生物のDNAに含まれるプリン塩基の総数は、常にピリミジン塩基の総数に等しくなります:(A + G)=(T + C)。

リボ核酸

リボ核酸(RNA)は、遺伝子からの遺伝情報をタンパク質からのアミノ酸配列に変換する機能を果たします。 3つの普遍的なタイプには、トランスファーRNA(tRNA)、メッセンジャーRNA(mRNA)、およびリボソームRNA(rRNA)が含まれます。 メッセンジャーRNAは、DNAとリボソームの間で遺伝子配列情報を運ぶように作用し、タンパク質合成を指示します。 リボソームRNAはリボソームの主成分であり、ペプチド結合の形成を触媒します。 トランスファーRNAは、タンパク質合成に使用されるアミノ酸のキャリア分子として機能し、mRNAのデコードを担当します。 さらに、RNAの多くのクラスが現在知られています。


リボ核酸の特徴:

ポリリボヌクレオチドの一本鎖で構成されています。

  • ほぼ完全に細胞質に見られ、ウイルスにも見られます。
  • シングルチェーン→シャルガフの法則は適用されません
  • 3種類あります:tRNA(トランスファーRNA)– mRNA(メッセンジャーRNA)– rRNA(リボソームRNA)
  1. -tRNA
    小分子
    塩基:A、G、Uはメチル化されています。
    量は細胞内の全RNAのほんの少しです
    特定のアミノ酸をに輸送(輸送)
    タンパク質合成のプロセスのためのリボソーム。
  2. -mRNA
    彼の拠点:A、G、C、U
    転写の過程で細胞核で合成される
    DNAから遺伝子情報へのキャリア
    タンパク質合成
    短い寿命→劣化/再合成を受けます。
  3. -rRNA
    細胞内のほとんどのRNA(80%)
    リボソームの重量の60%で構成されています
    主な拠点:A、G、C、U
    その機能は明確ではありません

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核酸の種類

核酸は、すべての遺伝情報、つまり、 前の世代から生物が受け取り、その後世代に受け継がれる実際の特性と潜在的な特性 次。


核酸には2種類あります。

  1. デオキシリボ核酸(DNA)
  2. リボ核酸(RNA)

DNA は核(細胞核)に見られる巨大な分子で、相対的な分子量(氏) 600万から1600万の範囲でした。 DNAの各機能部分はとして知られています 遺伝子。 生物の何千もの遺伝子には、タンパク質配列の遺伝暗号が含まれています。 つまり、タンパク質のアミノ酸鎖のシーケンスに関する情報が含まれています。 各アミノ酸は、の助けを借りて適切なDNA配列に書かれています コドン 3つの連続する塩基対で構成されます。 たとえば、アミノ酸のフェニルアラニン(Phe)のコドンは次のとおりです。 TTC。 DNA分子は2つの湾曲したポリマー鎖で構成されています ヘリックス ダブル。 二重らせんは、一方の鎖からのチミンともう一方の鎖からのアデニンを含む水素結合によって確認されます。 そして、ある鎖のシトシンと別の鎖のグアニンの間。


にとって 適切なタンパク質の合成を意味する遺伝子、DNA配列情報はタンパク質配列に変換される必要があります。 DNA自体はタンパク質合成に関与していないからです。 したがって、情報は細胞核からタンパク質が合成される場所、つまりリボソームに転送される必要があります。 そのために最初にコピーのプロセスを通して( 転写 ).


RNAは、分子量が2万から4万と小さいポリマーです。 遺伝子の関連部分はカラカRNA(メッセンジャーRNA、mRNA)にコピーされます。 形をしたmRNA配列 カップル 適切な遺伝子のコードを含むDNA鎖を持つ。 RNAにはti-minの代わりにウラシルが含まれているため、DNAトリプレット AAG たとえば、mRNAコドンが形成されます UUC。


DNAとRNAはどちらもユニットのポリマーです ヌクレオチド。 ヌクレオチドユニットは3つの部分で構成されています。 ペントースシュガー、有機塩基 (窒素含有複素環式化合物)、および リン酸。 ペントースが含まれています RNA です リボース、ペントースが DNA です デオキシリボース、リボースの酸素原子を欠いています。 DNAとRNAは砂糖の種類によって区別することができます。


言語。

核酸塩基は、ピリミジンまたはプリンに由来する芳香族複素環式化合物です。 これらの塩基のうち5つは、すべての生体組織の核酸の主成分を構成します。 プリン塩基のアデニン(Ade)とグアニン(Gua)、およびピリミジン塩基のシトシン(Cyt)は、RNAとDNAに含まれています。 一方、ウラシル(ウラ)はRNAにのみ見られます。 DNAでは、ウラシルはウラシルの5-メチル誘導体であるチミン(Thy)に置き換えられています。 他の多くの修飾塩基がtRNAや他のタイプのRNAに見られます。


ヌクレオチド、ヌクレオチド。

核酸モノマーはヌクレオチドと呼ばれます。 核酸の塩基がリボースまたは2-デオキシリボースに結合すると、ヌクレオシドが得られます。 ヌクレオシドはリン酸基のないヌクレオチドです。

RNAには4種類の有機塩基があります。

  1. アデニン(6-アミノプリン)またはA、
  2. グアニン(6-オキシ-2-アミノプリン)またはG
  3. シトシン(2-オキシ-6-アミノプリン)またはC
  4. ウラシル(2,6-ジオキシピリミジン)またはU

DNAではウラシルは含まれていませんが、チミン(2,6-デュオキシ-5-メチルピリミジン)に置き換えられています。 細胞内では、ヌクレオシドの糖成分の5'-OH基は一般的にリン酸でエステル化されています。 アデノシンからアデノシン5'-OH一リン酸(AMP)が形成され、dAからdAMPでそれに対応する
5'-リン酸鎖が酸無水物結合によって別のリン酸鎖に結合すると、ヌクレオシドの二リン酸と三リン酸、たとえばADPとATPが生成されます。 これらの2つの核種は、エネルギー代謝における重要な補酵素です。


オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド。

互いにリン酸鎖は酸無水物を形成することができます。 これにより、リン酸鎖を介したヌクレオチドの相互結合が可能になります。 あるヌクレオチドのリン酸鎖が別のヌクレオチドの3'-OH基と反応すると、それは異なるリン酸構造を持つジヌクレオチドを形成します。 さらに、他のジエステルリン酸結合と結合することにより、このジヌクレオチドは、1つの追加のモノヌクレオチドによって拡張することができます。 このようにして、オリゴヌクレオチド、そして最後にポリヌクレオチドが形成される。
リボヌクレオチド成分を含むポリヌクレオチドはリボ核酸(RNA)と呼ばれ、デオキシリボ核モノマーから形成されるポリヌクレオチドはデオキシリボ核酸(DNA)と呼ばれます。 オリゴ核および多核の構造を説明するために、5'-3 '方向に左から右に書かれたヌクレオシド成分の略語が使用されます。 リン酸鎖の位置が「p」で示されることもあります。 したがって、RNAの構造。


ヌクレオシドおよびヌクレオチドでは、ペントース鎖はフラノースの形で存在します。 糖と塩基は、C-1糖とN-9プリンまたはN-1ピリミジン環の間のN-グリコシド結合を介して結合しています。 この結合には常に構成があります。 有機塩基がペントースと結合するとヌクレオシドが形成され、ヌクレオシドがリン酸と結合するとヌクレオチドが形成されます。

  • RNA中のヌクレオシド
    アデニン+リボース=アデノシン
    グアニン+リボース=グアノシン
    シトシン+リボース=シトシン
    ウラシル+リボース=ウリジン。
  • DNA中のヌクレオシド
    アデニン+デオキシリボース=デオキシアデノシン
    グアニン+デオキシリボース=デオキシグアノシン
    シトシン+デオキシリボース=デオキシシチジン
    チミン+デオキシリボース=デオキシチリミジン

アミノ酸が凝縮してタンパク質ポリマーを形成するのと同じように、ヌクレオチドも凝縮して核酸ポリマー(DNAおよびRNA)を形成します。 ヌクレオチドのリン酸基は、隣接するヌクレオチドのペントース部分と結合して、非常に長い核酸鎖を形成します。

DNAとRNAには4種類の有機塩基しかありませんが、これらの塩基の数と順序は非常に多様であるため、非常に多くなります。 ヌクレオチドで構成される鎖の場合、理論的には4x10Eが87種類の核酸(DNAおよびRNA)で発生する可能性があると想像してください。


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核酸機能

DNAは、細胞が作らなければならないタンパク質の種類に関する情報(コード)を保存します. 遺伝情報 DNAの核酸塩基の配列間の関係がタンパク質のアミノ酸の配列を決定します。遺伝子コードの構造はと呼ばれます コドン。 コドンは、特徴的な順序の3つのヌクレオチドの配列です。 各コドンは、タンパク質合成に使用される1つのアミノ酸を指定します。新しいセルには、元のセルと同じ遺伝情報があります。 新しい染色体の形成にエラーが発生することがあり、その結果、遺伝的特性が変化します。 このようなものはしばしば呼ばれます 突然変異.


核酸のさまざまな機能

核酸には他にもいくつかの重要な機能があります。それらは次のとおりです。

  • セーブ
  • 送信する
  • 遺伝情報の翻訳
  • 中間代謝
  • エネルギー情報反応
  • エネルギーキャリアcoenzymeenzim
  • 酢酸転移補酵素
  • シュガー
  • アミノ化合物
  • その他の生体分子
  • そして酸化還元反応の補酵素

核酸はポリヌクレオチド、すなわち構成単位がヌクレオチドであるポリマーである。 ヌクレオチドは、核酸塩基、ペントース(5つの炭素糖)、リン酸基の3つの成分で構成されています。 核酸塩基には、チミン(T)、シトシン(S)、ウラシル(U)からなるピリミジン、アデニン(A)、グアニン(G)からなる2つのグループがあります。

ヌクレオチドの種類に基づいて、核酸は2つの種類に分けられます。

  • リボ核酸(RNA)
  • そしてデオキシリボ核酸(DNA)

DNAとRNA分子にはいくつかの基本的な違いがあり、DNAには1種類しかありません。 RNAにはm-RNA(メッセンジャーとしてのメッセンジャーRNA)、r-RNA(リボソームにリボソームRNAがあります)、t-RNA(RNAを転移してアミノ酸を運ぶ)の3種類があります。


ヌクレオチドは、DNAやRNA分子だけでなく、エネルギー貯蔵や補酵素として他の分子にも見られます。 エネルギー貯蔵ヌクレオチド分子、例えば、アデノシン一リン酸(AMP)、アデノシン二リン酸(ADP)、アデノシン 三リン酸(ATP)、グアノシン一リン酸(GMP)、グアノシン三リン酸(GTP)、ストリジン三リン酸(STP)、およびウリジン一リン酸 (UMP)。 たとえば、補酵素として使用されるヌクレオチド分子は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)、フラビンアデニンジヌクレオチド(FAD)、およびフラビンモノヌクレオチド(FMN)です。


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核酸構造

核酸構造

デオキシリボ核酸(DNA)の構造

この酸は、互いに結合して長いポリヌクレオチド鎖を形成するデオキシリボヌクレオチド分子からなるポリマーです。

デオキシリボ核酸(DNA)の構造

この長いDNA分子は、リン酸基によるデオキシリボース分子の3番目のC原子と5番目のC原子の間の結合によって形成されます。


化学的にDNAには次の特徴があります。

  1. デオキシリボース糖基を持っています。
  2. 核酸塩基は、グアニン(G)、シトシン(C)、チミン(T)、およびアデニン(A)です。
  3. 逆平行二重らせん鎖を持っています
  4. 2つの鎖の間の窒素塩基含有量は等しく、互いに特異的に対になっています。 グアニンは常にシトシン(G–C)とペアになり、アデニンはチミン(A–T)とペアになるため、グアニンの量は常にシトシンの量と等しくなります。 同様にアデニンとチミン。

リボ核酸(RNA)の構造

リボ核酸は、リボヌクレオチド分子からなるポリマーです。 DNAと同様に、リボ核酸は、リン酸基によるリボース分子の3番目のC原子と5番目のC原子の間の結合によって形成されます。 構造式は図10.2と同じですが、糖はリボースです(C原子番号2はOH基に結合します)


RNAには、DNAの化学的性質とは異なる特定の性質があります。

  1. ペントース糖はリボースです
  2. RNAは、DNAのチミンの代わりに、リボヌクレオチドのグアニン(G)、シトシン(C)、アデニン(A)、およびウラシル(U)を持っています。
  3. ホスホジエステル鎖は、二本鎖のようにヘアピンに折りたたむことができる一本鎖です。 DNAとは異なり、分子の形状は二重らせんです。
  4. 低音含有率は同じである必要はなく、アデニンペアはウラシルと同じである必要はなく、シトシンはグアニンと同じである必要はありません。

RNAには、tRNA(トランスファーRNA)、mRNA(メッセンジャーRNA)、rRNA(リボソームRNA)の3種類があります。 これら3種類のRNAは機能が異なりますが、タンパク質合成において重要な役割を果たしています。


核酸の構造は、一次、二次、および三次構造の形で見たり書いたりすることができます。 一次構造は、あるヌクレオチドのリン酸基が別のヌクレオチドのヒドロキシル基と共有結合を介してエステルに結合したときに形成されます。 これらのヌクレオチドは結合して長鎖(ポリヌクレオチド)を形成します。 すべてのポリヌクレオチドの2つの重要な特徴は次のとおりです。

  • モノマー単位間のポリヌクレオチドホスホジエステル結合は、常に、あるモノマーの3 '炭素と次のモノマーの5'炭素の間にあります。 したがって、線状ポリヌクレオチド鎖のDNAの両端は反対になります。 通常、一方の端は5 'リン酸と反応し、もう一方の端は3'ヒドロキシル基と反応します。

  •  ポリヌクレオチド鎖は独特であり、その塩基の順序によって決定されます。ポリヌクレオチド鎖

DNAの二次構造はJamesDによって発見されました。 ワトソンとF.H.Cクリック(1953)。 彼らは、二重らせんの形でポリデオキシリボヌクレオチドモデルを示すX線回折パターンを設定しました。

二重らせんDNAモデル

図10.4は、

  • (A)図のバンドは、2本のDNA鎖の糖リン酸骨格を示しています。 このらせんは「右手」らせんであり、正しい方向に上向きに湾曲しています。 2つのストランドは、二重らせんの内側でペアになっている核酸塩基間の水素結合(点線)によって結合されています。
  • (B)は部分的な化学構造を示しており、2つのストランドの輪郭が描かれており、ストランドの向きが反対であることに注意してください。
  • (C)強く結合した窒素塩基対は、コンピューターモデル(3次元)ではっきりと見えます。 交差する塩基対間の引力は、分子を維持する上で重要な役割を果たします。

RNAの二次構造は、単一のランダムコイルと塩基対を示すいくつかのらせんセクションです。 RNAの二次構造はRNAの種類によって異なります。 mRNAの種類はらせん状で、tRNAはクローバー型、rRNAはランダムです。


多くのDNAは自然に三次構造を持っています。 一例は、ランダム(ねじれ)および開いた円形の円形構造です。 コイルは、ポリヌクレオチド鎖が無傷のままであるために共有結合で閉じられたDNA構造です。 この構造には、5 'または3'の自由端がありません。 ポリヌクレオチド鎖の1つが壊れた場合、

その後、二重らせんは開いた循環として通常の形状に戻ります。 三次DNAの例は、ST-40ウイルスDNA、細菌プラスミドDNAなどです。 このDNA構造は非常に特徴的な特性を持っており、遺伝子工学に役立ちます。


二重らせんDNA構造

図10.5は、分子鎖の塩基間、つまり水素原子と窒素原子間の結合に水素結合が形成されていることを示しています。 アデニンは2つの水素結合を持つチミンとペアになり(A = T)、シトシンを持つグアニンは3つの水素結合で形成されます(G C)。


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核酸の命名法

核酸という用語は、生体高分子ファミリーのメンバーであるDNAおよびRNAの総称であり、ポリヌクレオチドと同義です。 核酸は、核内での最初の発見と、リン酸基(リン酸に関連する)にちなんで名付けられました。 真核細胞の核で最初に発見されましたが、核酸は現在、 バクテリア、古細菌、ミトコンドリア、葉緑体、ウイルス、 ウイロイド。 すべての生細胞と細胞小器官にはDNAとRNAの両方が含まれていますが、ウイルスにはDNAまたはRNAのいずれかが含まれていますが、通常は両方は含まれていません。 生物学的核酸の基本的な構成要素は、それぞれがペントース糖(リボースまたはデオキシリボース)、リン酸基、および核酸塩基を含むヌクレオチドである。 核酸は、酵素(DNAおよびRNAポリメラーゼ)の使用および固相化学合成によって、実験室でも生成されます。


化学的方法はまた、自然界には見られない変化した核酸、例えばペプチド核酸の生成を可能にする。

  • 核酸の糖はリボースです。
  • リボース(b-D-フラノース)はペントース糖(炭素数5)です。
  • 番号付けに注意してください。 書面では、核酸塩基の番号付けを区別するためにprime( ')でマークされています
  • リボース糖は核酸塩基(炭素原子番号1)に結合します。
  • リボース糖はリン酸基(炭素原子番号5)と結合します。
  • 炭素原子番号2のヒドロキシル基

窒素ベース

  1. 窒素塩基は、リボースまたはデオキシリボース糖の1 '番目の炭素原子でb結合に結合しています。
  2. ピリミジンは、環構造のN-1原子でリボース糖に結合しています。
  3. プリンは、環構造のN-9原子でリボース糖に結合しています。

プリン言語
リン酸塩クラスター

  • ヌクレオシド:プリンとプリミジンの間にリボースとデオキシリボースを含む化合物。 ヌクレオシドのいくつかの名前:
  • ヌクレオチド:リン酸を含むヌクレオシドエステル。

いくつかのヌクレオチドの名前とその機能の略語:

  1. エネルギーキャリアとして。 重要なヌクレオチド:AMP、ADP、ATP→細胞代謝中のエネルギー貯蔵と利用に重要。
    ATPは細胞の主要なエネルギー担体です:
    ADP + Pa ATP(酸化型ホスホリラーゼ)
    エネルギー
    ATP + H2O→ADP + Pa(as。 リン酸塩)+エネルギー(加水分解)

  2. 分子の基本的な構成要素のキャリア。
    例:
    –グリコーゲン合成用のヌクレオチドウリジン二リン酸(UDP)
    –コリンリン脂質のコリンシチジン二リン酸合成。
    – DNAおよびRNAのヌクレオチド三リン酸(NTP)合成


  3. 補酵素として
    –ニコチンアミドモノヌクレオチド(NMN)→はビタミンです
    –フラビンモノヌクレオチド(FMN)→酸化の補酵素–細胞呼吸の還元プロセス。
    –ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(NADP)、フラビンアデニンジヌクレオチド(FAD)→補酵素酸化–還元プロセス


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核酸加水分解

1. 酵素による加水分解

酵素による加水分解→ヌクレアーゼ酵素。

  • エキソヌクレアーゼ酵素はポリヌクレオチド鎖の末端を攻撃します
  • エンドヌクレアーゼ酵素→。鎖の内側を攻撃する

2. 酸/塩基による加水分解

  • DNAの酸による加水分解→アプリン酸(プリンを含まないDNA)とアピリミジン酸(ピリミジンを含まないDNA)を形成する
  • DNAは塩基によって加水分解されません
  • 塩基によるRNAの加水分解は切断されます→ヒドロキシル基の結合–2リボース。

参考文献
アルバーツ、ブルース他。 2007. ウォルターセルからの分子生物学。 NCBI。
バーグ、ジェレミーマークら。 2007. 生化学。 WHフリーマン:サンフランシスコ。
ダーム、R。 2008. DNAの発見:フリードリッヒ・ミーシェルと初期の核酸研究」ヒト遺伝学。 ISSN 0340-6717
Jeremy M Berg、John L Tymoczko、およびLubert Stryer、Biochemistry 5th edition、2002、WHFreeman。
センガー、ヴォルフラム。 核酸の構造の原理。 Springer-Verlag:ニューヨーク。
Stryer、Lubert etal。 2007. 生化学。 WHフリーマン:サンフランシスコ。