ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ МОЛЕКУЛЯРНОЙ РАДИОБИОЛОГИИ

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) как воспроизводящаяся матрица и ее структура. Хроматин. Репликация ДНК

Двойная спираль.

Цепь двуспиральной (двуцепочечной, двуни- тевой) молекулы ДНК состоит из регулярно повторяющихся остатков фосфорной кислоты и сахара дезоксирибозы, соединенных фосфорно-эфирной связью (рис. 2.1). К дезоксирибозе через Ц-гликозид- ную связь присоединяются пуриновые (аденин, гуанин) и пиримидиновые основания (тимин, цитозин). В рибонуклеиновую кислоту (РНК) вместо тимина входит урацил. Молекула РНК, как правило, имеет одноцепочечную структуру.

Модель Дж. Уотсона и Ф. Крика (1953). Молекула ДНК является правозакрученной спиралью диаметром 20 А. Две нити молекулы удерживаются водородными связями между комплементарными азотистыми основаниями: аденин А комплементарен тимину Т, а гуанин Г — цитозину Ц (рис. 2.1). Пары азотистых оснований расположены внутри спирали (рис. 2.2).

Общая схема первичной структуры ДНК

Рис. 2.1. Общая схема первичной структуры ДНК

Модель двоимой спирали ДНК

Рис. 2.2. Модель двоимой спирали ДНК

М

Хроматин. Важным для радиобиологических исследований клеток высших организмов (к которым относится и человек) является уяснение сложной и компактной структуры ДНК в составе хроматина. Надмолекулярная организация ДНК в клетке представлена хроматином.

Общая схема организации ДНК в клетке эукариот имеет следующую последовательность:

ДНК + белок —> дезоксирибонуклеопротеид —» надмолекулярные структуры хроматина (рис. 2.3):

первичная структура ДНК. Матрица: последовательность оснований в цепочке (рис. 2.3, я);

вторичная структура ДНК. Двойная спираль;

третичная структура ДНК. Все, что свыше двойной спирали.

Участки длиной около 200 пар нуклеотидов периодически сворачиваются вокруг белков гистонов, формируя нуклеосомы — «бусины на нити» (рис. 2.3, б). Помимо гистонов с ДНК связываются и негистоновые белки как структурные, так и ферменты; ДНК в комплексе с гистонами и негистоновыми белками называется хроматином.

Нуклеосомная нить хроматина складывается в структуры диаметром 30 нм (рис. 2.3, «), образующие «гигантские петли» длиной 300 тыс. пар оснований. Эти петли фиксируются внутри ядра, прикрепляясь белковым «якорем» к ядерной мембране и фибриллярной сети ядерпого матрикса.

Следующий уровень упаковки хроматина — петли шириной 300 нм, из которых формируются петли шириной 700 им, располагающиеся поперек хроматиды (рис. 2.3, г).

Хромосома в метафазе состоит из двух хроматид, одна из них образована «родительской», а вторая — синтезированной в 8-периоде повой нитыо ДНК (рис. 2.3, 0). Хроматиды соединяются центромерой, образуя хромосому. В анафазе хроматиды отделяются одна от другой и расходятся к полюсам деления клетки. Бывшие хроматиды называют хромосомами дочерних клеток.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >