Vi forklarer hvordan strukturen til DNA er, hvilke typer som finnes og hvordan det ble oppdaget. Også strukturen til RNA.
Hvordan er strukturen til DNA?
Den molekylære strukturen til DNA (eller ganske enkelt strukturen til DNA) er måten det er biokjemisk sammensatt på, det vil si at det er den spesifikke organiseringsformen til protein Y biomolekyler som utgjør DNA-molekylet.
For å begynne, la oss huske at DNA er akronymet for DeoxyriboNucleic Acid. DNA er en nukleotidbiopolymer, det vil si en lang molekylær struktur sammensatt av segmenter (nukleotider) sammensatt i sin tur av et sukker (ribose) og en nitrogenbase.
Nitrogenbasene til DNA kan være av fire typer: adenin (A), cytosin (C), tymin (T) eller guanin (G), sammen med en fosfatgruppe. I sekvensen til denne forbindelsen er all den genetiske informasjonen til en levende skapning, avgjørende for proteinsyntese og reproduktiv arv, det vil si uten DNA ville det ikke vært noen overføring av karakterer genetisk.
I levende vesener prokaryoter, DNA er vanligvis lineært og sirkulært. Men i eukaryoter, strukturen til DNA er i form av en dobbel helix. I begge tilfeller er det et dobbelttrådet biomolekyl, det vil si sammensatt av to lange kjeder arrangert på en antiparallell måte (peker i motsatte retninger): deres nitrogenholdige baser vender mot hverandre.
Mellom disse to kjedene er det hydrogenbindinger som holder dem sammen og i form av en dobbel helix. Tradisjonelt er det tre nivåer av denne strukturen:
- Primær struktur. Den er sammensatt av sekvensen av kjedede nukleotider, hvis spesifikke og punktlige sekvens koder for Genetisk informasjon av hvert individ som eksisterer.
- Sekundær struktur. Den nevnte doble helixen av komplementære kjeder, der de nitrogenholdige basene er sammenføyd etter en streng rekkefølge: adenin med tymin og cytosin med guanin. Denne strukturen varierer avhengig av typen DNA.
- Tertiær struktur. Det refererer til måten DNA er lagret i strukturer kalt kromosomer, inne i celle. Disse molekylene må brettes og arrangeres i et begrenset rom, så når det gjelder prokaryote organismer, gjør de det vanligvis i form av en superhelix, mens det for eukaryoter utføres en mer kompleks komprimering, gitt den større størrelsen på DNA, som krever intervensjon av andre proteiner.
- Kvartær struktur. Det refererer til kromatinet som er tilstede i kjernen til eukaryote celler, hvorfra kromosomer dannes under celledeling.
Det kan tjene deg:Mikrobiologi
Oppdagelse av strukturen til DNA
James Watson (til venstre) og Francis Crick (til høyre)
Den spesifikke molekylære formen til DNA ble oppdaget i 1950, til tross for at eksistensen av denne typen biologiske forbindelser allerede hadde vært kjent siden 1869. Oppdagelsen tilskrives hovedsakelig forskerne James Watson, fra USA, og Francis Crick, fra britene, som foreslo den doble helixmodellen av strukturen til DNA.
Imidlertid var de ikke de eneste som undersøkte dette emnet. Hans arbeid var faktisk basert på informasjon tidligere innhentet av britiske Rosalind Franklin, en ekspert på røntgenkrystallografi for å bestemme strukturen til molekyler.
Takket være et spesielt skarpt bilde som Franklin fikk med denne teknikk (den berømte "Photograph 51"), var Watson og Crick i stand til å utlede og formulere en tredimensjonal modell for DNA.
DNA-typer
Ved å studere dens struktur, det vil si dens spesifikke tredimensjonale konformasjon, er det mulig å identifisere tre typer DNA observert i levende vesener, som er:
- DNA-B. Dette er den vanligste typen DNA i levende vesener og den eneste som følger den doble helix-modellen foreslått av Watson og Crick. Dens struktur er regelmessig, siden hvert par baser har samme størrelse, selv om det etterlater spor (følgende større og mindre) med en variasjon på 35 ° i forhold til den forrige, for å gi tilgang til nitrogenbasene fra utsiden.
- DNA-A. Denne typen DNA dukker opp under knappe forhold luftfuktighet og mindre temperatur, som de i mange laboratorier. Den har, i likhet med B, tilbakevendende riller, selv om de er av forskjellige proporsjoner (bredere og grunnere for den mindre rillen), i tillegg til en mer åpen struktur, med nitrogenbasene lenger bort fra aksen til den doble helixen, mer skråstilt i forhold til horisontalt og mer symmetrisk i midten.
- Z-DNA. Den skiller seg fra de forrige ved at den er en dobbel helix med venstresving (venstrehendt) i et sikksakkskjelett, og det er vanlig i DNA-sekvenser som alternerer puriner og pyrimidiner (GCGCGC), så det krever en konsentrasjon av kationer større enn B-DNA. Det er en smalere og lengre dobbelhelix enn de forrige.
RNA struktur
I motsetning til DNA, vises RNA (Ribonukleinsyre) vanligvis ikke som en dobbel helix. Snarere er strukturen til RNA en enkelt, enkelttrådet sekvens av nukleotider. Dens nitrogenholdige baser er identiske med de av DNA, bortsett fra når det gjelder tymin (T), erstattet i RNA med uracil (U).
Disse nukleotidene er koblet sammen av lenker fosfodiester. Noen ganger kan de generere folder i RNA-kjeden når de tiltrekker hverandre, og dermed danne visse typer løkker, spiraler eller hårnåler i korte områder.