Последовательности ДНК и РНК: хранители наследственной информации
Наследственная информация всех живых организмов, за исключением некоторых вирусов, хранится в молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты или ДНК.
ДНК обычно состоит из двух нитей, закрученных одна вокруг другой, формируя спираль. Каждая цепь является линейным полимером состоящим из четырех типов мономеров, называемых нуклеотидами. Пурины аденин (А) и гуанин (G), и пиримидины тимин (Т) и цитозин (С).
Формирование двойной спирали происходит за счет водородных связей расположенных друг против друга оснований. Аденин взаимодействует с тимином образуя "слабую связь" (две водородных связи), а гуанин с цитозином образуя "сильную связь" (три водородных связи).
Остов молекулы ДНК состоит из сахара и фосфата соединенных последовательно.
Структура молекулы ДНК схематично представлена на рисунке, dR - сахар (дезоксирибоза), P - фосфат, | - водородная связь.
5'
P───dR───P───dR───P───dR───P───dR───P───dR───OH
3'
│ │ │ │
│
A A C T G
|| ||| || ||| ||
T G A C T
│ │ │ │
│
3'
OH──dR───P───dR───P───dR───P───dR───P───dR───P
5'
С одной стороны цепь ДНК имеет на конце фосфат и этот конец обычно обозначают 5', с другой радикал OH и этот конец обозначается 3'. По соглашению единичная цепь ДНК всегда рисуется от 5' к 3' концу, это совпадает с направлением процесса транскрипции.
Молекулы РНК также состоят из нуклеотидов, но вместо дезоксирибозы у них стоит рибоза и вместо нуклеотида тимина используется урацил - U. РНК молекулы гораздо менее стабильны и поэтому используются либо как промежуточные передатчики информации (мРНК), либо как функциональные структуры живущие много менее одного клеточного цикла (тРНК, рРНК и т.д.).
Последовательность ДНК или РНК записывается в виде последовательности нуклеотидов, если нуклеотид неизвестен или же в данной позиции могут быть несколько вариантов нуклеотидов, то прибегают к консенсусным символам.
