Vă explicăm care este structura ADN-ului, ce tipuri există și cum a fost descoperit. De asemenea, structura ARN-ului.
Cum este structura ADN-ului?
Structura moleculară a ADN (sau pur și simplu structura ADN-ului) este modul în care este compus biochimic, adică este forma specifică de organizare a proteină Y biomolecule care constituie molecula de ADN.
Pentru început, să ne amintim că ADN este acronimul pentru acidul dezoxiribonucleic. ADN-ul este un biopolimer de nucleotide, adică o structură moleculară lungă compusă din segmente (nucleotide) compuse pe rând dintr-un zahăr (riboză) și o bază azotată.
Bazele azotate ale ADN-ului pot fi de patru tipuri: adenina (A), citozina (C), timina (T) sau guanina (G), împreună cu o grupare fosfat. În secvența acestui compus, toată informația genetică a a ființă, esențială pentru sinteza proteinelor și moștenirea reproductivă, adică fără ADN nu ar exista transmiterea caracterelor genetic.
La fiinţele vii procariote, ADN-ul este de obicei liniar și circular. Dar în eucariote, structura ADN-ului este sub forma unui dublu helix. În ambele cazuri, este o biomoleculă dublu catenară, adică compusă din două lanțuri lungi dispuse antiparalel (îndreptate în direcții opuse): bazele lor azotate sunt față în față.
Între aceste două lanțuri există legături de hidrogen care le țin împreună și sub formă de dublu helix. În mod tradițional, există trei niveluri ale acestei structuri:
- Structura primară. Este compus din secvența de nucleotide înlănțuite, a căror secvență specifică și punctuală codifică Informații genetice a fiecărui individ care există.
- Structura secundara. Dubla helix de lanțuri complementare menționată mai sus, în care bazele azotate sunt unite după o ordine strictă: adenina cu timină și citozină cu guanina. Această structură variază în funcție de tipul de ADN.
- Structura terțiară. Se referă la modul în care ADN-ul este stocat în structurile numite cromozomii, în interiorul celulă. Aceste molecule trebuie să fie pliate și dispuse într-un spațiu finit, astfel încât în cazul organismelor procariote o fac de obicei sub forma unui superhelix, în timp ce în cazul eucariotelor se realizează o compactare mai complexă, având în vedere dimensiunea mai mare a ADN, care necesită intervenția altor proteine.
- Structura cuaternară. Se referă la cromatina prezentă în nucleul celulelor eucariote, de unde se formează cromozomii în timpul diviziunii celulare.
Vă poate servi:Microbiologie
Descoperirea structurii ADN-ului
James Watson (stânga) și Francis Crick (dreapta)
Forma moleculară specifică a ADN-ului a fost descoperită în 1950, în ciuda faptului că existența acestui tip de compus biologic era deja cunoscută încă din 1869. Descoperirea sa este atribuită în principal oamenilor de știință James Watson, din Statele Unite, și Francis Crick, din britanicii, care au propus modelul cu dublu helix al structurii ADN-ului.
Cu toate acestea, nu au fost singurii care au investigat acest subiect. Lucrarea sa, de fapt, s-a bazat pe informațiile obținute anterior de britanicul Rosalind Franklin, expert în cristalografie cu raze X pentru a determina structura molecule.
Datorită unei imagini deosebit de clare pe care Franklin a obținut-o folosind aceasta tehnică (celebra „Fotografie 51”), Watson și Crick au reușit să deducă și să formuleze un model tridimensional pentru ADN.
Tipuri de ADN
Prin studierea structurii sale, adică a conformației sale tridimensionale specifice, se pot identifica trei tipuri de ADN observate la ființele vii, care sunt:
- ADN-B. Acesta este cel mai abundent tip de ADN din fiinte vii și singurul care urmează modelul dublu helix propus de Watson și Crick. Structura sa este regulată, întrucât fiecare pereche de baze are aceeași dimensiune, deși lăsând șanțuri (succesiv mai mari și mai mici) cu o variație de 35° față de cea anterioară, pentru a permite accesul la bazele azotate din exterior.
- DNA-A. Acest tip de ADN apare în condiții de rară umiditate și mai puțin temperatura, ca cele din multe laboratoare. Prezintă, ca şi B, şanţuri recurente deşi de proporţii diferite (mai largi şi mai adânci pentru şanţul minor), pe lângă o structură mai deschisă, cu bazele azotate mai îndepărtate de axa dublei helix, mai înclinate faţă de orizontal. și mai simetric în centru.
- Z-ADN. Se deosebește de cele precedente prin faptul că este un dublu helix cu viraj la stânga (stângaci) într-un schelet în zig-zag și este frecvent în secvențele de ADN care alternează purine și pirimidine (GCGCGC), deci necesită o concentrație de cationi. mai mare decât cea a ADN-ului B. Este un dublu helix mai îngust și mai lung decât precedentele.
Structura ARN
Spre deosebire de ADN, ARN-ul (acidul ribonucleic) nu apare de obicei ca un dublu helix. Mai degrabă, structura ARN-ului este o singură secvență monocatenar de nucleotide. Bazele sale azotate sunt identice cu cele ale ADN-ului, cu excepția cazului timinei (T), înlocuită în ARN de uracil (U).
Aceste nucleotide sunt legate între ele prin link-uri fosfodiester. Uneori pot genera pliuri în lanțul ARN atunci când se atrag unul pe altul, formând astfel anumite tipuri de bucle, elice sau agrafe de păr în timpul regiunilor scurte.