Нуклеотиды и нуклеиновые кислоты

Как работает жизнь…

Генотип и фенотип
?
?
?
ГЕ-НЕ-ТИ-ЧЕС-КИЙ КОД!!!

Код должен быть, но где его искать???
Хорошо заметный участок внутри клетки, который делится синхронно с клеткой – кандидат на титул носителя генетической информации, но это не доказано

В поисках доказательства
План:
Выделить содержимое ядра
Выяснить его структуру
Понять, как оно функционирует
Эрнст Геккель
(1834-1919 гг.)
Геккель в 1866 г. выдвинул предположение о том, что наследственная информация находится в ядре клетки

Выделить содержимое ядра
Иоганн Фридрах Мишер
(1844-1895 гг.)
В 1869 г. выделил из гноя вещество, назвал его «нуклеин» (от nucleus- ядро), после выяснения его природы, вещество было названо «нуклеиновая кислота»
Выяснил, какие элементы входят в состав вещества – углерод, кислород, водород, азот и много фосфора
Не нашёл различий в «нуклеине» лейкоцитов и молок лосося, на основании чего сделал вывод что «нуклеин» к наследственной информации не имеет отношения и является депо фосфора

Доказательство того, что бактерии могут передавать друг другу генетическую информацию
Фредерик Гриффит (1879-1941 гг.)
Streptococcus pneumoniae

Доказательство того, что «нуклеин» при чём
Освльд Эвери
Колин Маклауд
В 1944 г. Маклауд, Эвери и Маккарти доказали, что «нуклеин» вызывает трансформацию бактерий
Взяли бактерии с капсулой
Разрушили ферментами углеводную капсулу
Осадили хлороформом белки
Оставшееся соединение способно вызывать трансформацию
Соотношение элементов в веществе такое же, как и в «нуклеине», следовательно, вещество – «нуклеин»

Ещё один очень красивый эксперимент
Альфред Херши
(1908-1997 гг.)
Марта Коулз Чейз (1927-2003 гг.)
В 1952 г. доказали, что наследственная информация содержится в ДНК, за что Херши получил нобелевскую премию «За открытия, касающиеся механизма репликации и генетической структуры вирусов»

Сера – в белках!,
фосфор – в нуклеиновых кислотах!

Не путать!
Азотистое основание
Нуклеозид
Нуклеотид
Nucleus - ядро

Азотистые основания
Кофеин
Теобромин

Сахара - пентозы
Рибонуклеотиды и дезоксирибонуклеотиды!

Зачем нужны нуклеотиды
Коферменты - ФАД, НАД, НАДФ
Перенос и «активация» мономеров – УДФ-глюкоза
Запасание энергии – АТФ
Вторичные мессенджеры – цАМФ, цГМФ
Регуляторы работы ферментов
Входят в состав нуклеиновых кислот

Нуклеотиды как вторичные мессенджеры
цАМФ
АТФ

Нуклеотиды как компоненты полимеров
Рибонуклеотиды
Дезоксирибонуклеотиды
Рибонуклеиновая кислота (РНК)
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)

Правило Чаргаффа
Эрвин Чаргафф (1905-2002 гг.)
В 1950 — 1953 годах Чаргафф показал, что в молекуле ДНК общее количество адениновых равно количеству тиминовых остатков,
а количество гуаниновых остатков — количеству цитозиновых.

Строение ДНК
Альфа-спираль ДНК
Rosalind Franklin

Репликация

Репликация ДНК
(1) запаздывающая нить, (2) лидирующая нить, (3) ДНК-полимераза (Polα), (4) ДНК-лигаза, (5) РНК-праймер, (6) праймаза, (7) фрагмент Оказаки, (8) ДНК-полимераза (Polδ), (9) хеликаза, (10) одиночная нить со связанными белками, (11) топоизомераза (гираза)