Περιγράψτε τη δομή 3D του DNA;

Η δομή 3D του DNA:μια διπλή έλικα

Το DNA, το σχέδιο της ζωής, υπάρχει σε μια πολύπλοκη τρισδιάστατη δομή γνωστή ως A Double Helix . Φανταστείτε δύο αλληλένδετες σκάλες, σπείρα προς τα πάνω. Αυτή είναι η βασική μορφή του DNA:

* Δύο σκέλη: Οι "πλευρές" της σκάλας είναι κατασκευασμένες από δύο αντιπαράλληλα σκέλη νουκλεοτιδίων. Κάθε σκέλος αποτελείται από μια αλυσίδα ζάχαρης (δεοξυριβόζη) και μόρια φωσφορικών που συνδέονται μεταξύ τους.

* ζεύγη βάσεων: Τα "σκαλοπάτια" της σκάλας σχηματίζονται από αζωτούχνες βάσεις, οι οποίες συνδέονται με τα μόρια ζάχαρης. Υπάρχουν τέσσερις τύποι βάσεων:η αδενίνη (Α), η θυμίνη (Τ), η γουανίνη (G) και η κυτοσίνη (C).

* Συμπληρωματική ζεύγος βάσεων: Οι βάσεις στα δύο σκέλη ζευγαρώνουν με συγκεκριμένο τρόπο:ένα ζευγάρι πάντα με το T και το G πάντα ζεύγει με το C. Αυτό το ζευγάρωμα ονομάζεται συμπληρωματική ζεύγος βάσεων . Αυτό εξασφαλίζει ότι και τα δύο σκέλη φέρουν τις ίδιες γενετικές πληροφορίες, αν και με συμπληρωματικό τρόπο.

* δεσμούς υδρογόνου: Αυτά τα ζεύγη βάσεων συγκρατούνται από αδύναμους δεσμούς υδρογόνου, οι οποίοι παρέχουν σταθερότητα στη διπλή έλικα.

* Μεγάλα και μικρά αυλακώσεις: Τα δύο σκέλη του DNA δεν είναι απολύτως επίπεδη, αλλά μάλλον στρέφονται γύρω από το άλλο, δημιουργώντας δύο αυλακώσεις διαφορετικών μεγεθών:μια μεγάλη αυλάκωση και ένα μικρό αυλάκι. Αυτές οι αυλακώσεις παρέχουν σημεία πρόσβασης για πρωτεΐνες που αλληλεπιδρούν με το DNA.

Εδώ είναι μια πιο λεπτομερής κατανομή:

1. Νουκλεοτίδια: Κάθε νουκλεοτίδιο αποτελείται από φωσφορική ομάδα, μόριο ζάχαρης (δεοξυριβόζη) και αζωτούχο βάση.

2. Η φωσφορική ομάδα ενός νουκλεοτιδίου σχηματίζει έναν δεσμό φωσφοδιεστέρα με τη ζάχαρη του επόμενου νουκλεοτιδίου, δημιουργώντας μια μακρά αλυσίδα.

3. Οι δύο κλώνοι τρέχουν σε αντίθετες κατευθύνσεις, με το 5 'άκρο του ενός κλώνου (ομάδα φωσφορικών) που αντιμετωπίζει το 3' άκρο του άλλου κλώνου (υδροξυλομάδα).

4. Βάση στοίβαξης: Τα επίπεδα ζεύγη βάσεων στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο, όπως τα νομίσματα, σχηματίζοντας έναν σταθερό, υδρόφοβο πυρήνα.

5. Παράμετροι έλικας: Η διπλή έλικα έχει μια συγκεκριμένη διάμετρο, το βήμα (πόσο σφιχτά είναι τραυματισμό) και ο αριθμός των ζευγών βάσεων ανά στροφή.

Γιατί η δομή 3D του DNA είναι σημαντική;

Η δομή διπλής έλικας του DNA είναι κρίσιμη για τη λειτουργία του:

* σταθερότητα: Η διπλή έλικα είναι μια πολύ σταθερή δομή, επιτρέποντας στο μόριο DNA να αντέχει τις ακαμψίες των κυτταρικών διεργασιών.

* Αντιγραφή: Η συμπληρωματική σύζευξη βάσης επιτρέπει την ακριβή αναπαραγωγή των γενετικών πληροφοριών κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης.

* Έκφραση γονιδίων: Η διπλή έλικα παρέχει μια πλατφόρμα για τις πρωτεΐνες να αλληλεπιδρούν με το DNA, ρυθμίζοντας την γονιδιακή έκφραση.

Περαιτέρω ανάγνωση:

* Η δομή του DNA: https://www.genome.gov/genetics-glossary/deoxyribonucleic-acid-dna

* Αντιγραφή DNA: https://www.genome.gov/genetics-glossary/dna-replication

* Έκφραση γονιδίων: https://www.genome.gov/genetics-glossary/gene-expression

Η κατανόηση της δομής 3D του DNA είναι το κλειδί για την κατανόηση του θεμελιώδους ρόλου της στη γενετική, την κληρονομικότητα και τη μοριακή βιολογία.