DNA
- Pri la aliaj signifoj de DNA rigardu en DNA (apartigilo).
La desoksiribonuklea acido, aŭ DNA, estas du-helica molekulo konsistanta el ĉeno farita de paroj de nukleotidoj (la eroj de nukleaj acidoj), kiuj konsistas el nitrogenaj bazoj (adenino, timino, guanino, kaj citozino, respektive mallongigitaj per A, T, G kaj C). Tiuj ĉi bazoj estas kiuj ligas la du helicojn unu la alian, kaj ilia ordo tra la DNA-molekulo gravas ĉar ĝi influas la elekton de aminoacidoj en proteinoj.
DNA estas tre longa molekulo: la longeco de la homa DNA estas ĉirkaŭ du metroj, kvankam ĝi estas tiom pakigita, ke ĝi estas tute ene de la ĉelkerno (kies diametro estas nur ĉirkaŭ 6 µm).
Skeme direblas, ke:
- DNA estas ĉeno de desoksinukleotidoj,
- desoksinukleotido estas desoksinukleosido kaj forfora acido,
- desoksinukleosido estas purina aŭ pirimidina bazo kaj desoksiribozo (kvinkarbona sukero, aŭ pentozo).
Historio
Antaŭ 1953
La strukturo de la DNA estis fame malkovrita en 1953, tamen, tiu ne estis la unua malkovro pri DNA:
- DNA estis unuafoje izolita de Friedrich Miescher en 1869. Li nomigis tiun nekonatan substancon nukleino, pro tio, ke ĝi lokiĝis en la ĉelkerno (aŭ nukleo).
- Frederick Griffith eksperimente malkovris en 1928, ke iu genetika inform-materialo transportiĝis de unu bakterio al alia (vidu eksperimento de Griffith).
- En la 1940-aj jaroj Oswald Avery, Colin MacLeod, kaj Maclyn McCarty malkovris, ke la DNA kaŭzis bakterian transformiĝon, montrante, ke ĝi povus esti la genetika materialo.
- En 1950 Erwin Chargaff rimarkas, ke en la sama DNA la kvanto de adenozino egalas al tiu de timino, kaj la kvanto de guanino egalas al tiu de citozino. Tiu ĉi konkludo estas konata kiel la regulo de Chargaff.[1]
- En 1952, danke al la eksperimento de Hershey kaj Chase, oni pruvis, ke la DNA estis la genetika materialo.
- En 1952 Rosalind Franklin kaj Raymond Gosling laboris kun Ikso-radia difrakto de DNA por esplori ĝian strukturon.
Ekde 1953
En 1953 Francis Crick kaj James Watson, danke al la bildoj faritaj de Rosalind Franklin kaj Raymon Gosling, proponis en la scienca gazeto Nature, ke DNA-strukturo estis du-helica, kun nitrogenaj bazoj duope aranĝitaj. Samtempe, Maurice Wilkins publikigis similan ideon, kies bazo estis diversaj envivaj eksperimentoj, kiujn li faris. Pro tio ĉi, Watson, Crick kaj Wilkins ricevis la 1962an Nobel-premion pri medicino. Vedaŭrinde, Rosalind Franklin ne estis premiebla, pro tio, ke ŝi mortis en 1958 (Nobel-premio, laŭ ĝiaj reguloj, ne estas ricevebla postmorte).
En 1957 Crick proponis la centran dogmon de molekula biologio, kiu stabiligas, ke la sekvenca informo moviĝas el DNA ĝis proteino, sed ne male. Tio ĉi signifas, ke DNA transskribiĝas al RNA (aŭ replikas al alia DNA), kaj RNA tradukiĝas (per proteina sintezo) al proteinoj.
Strukturo
Laŭ la propono de Watson kaj Crick, DNA ekzistas en la formo de du polinukleotidaj ĉenoj volvitaj ĉirkaŭ si en duopa helica strukturo.[2] La unika trajto de ilia proponita strukturo estas la maniero per kiu la ĉenoj estas kuntenataj en la duopa helico. Watson kaj Crick teoriumis ke la DNA-strukturo stabiliĝas per hidrogenaj ligoj inter la bazoj etendiĝantaj internen el suker-fosfataj ĉefĉenoj.
Bazaj paroj
Pli detalaj informoj troveblas en artikolo baza paro.DNA fariĝas de du fadenoj, unu kontraŭ la alia. Scieblas, kiu nukleotido estas kontraŭ nukleotido de la alia fadeno, pro tio, ke ili pariĝas tiel, ke:
- adenino ĉiam troveblas kontraŭ timino per du hidrogen-ligoj, kaj
- guanino ĉiam troveblas kontraŭ citozino per tri hidrogen-ligoj.
Do, la nukleotida sinsekvo de ambaŭ fadenoj estas komplementa. Tio ĉi okazas, pro la specifan strukturon de ĉiu nukleotido (ĉefe ilia grandeco kaj la hidrogen-ligoj eblaj inter ili); malsamaj bazaj paroj (kiel ekzemple adenino kontraŭ adenino, aŭ citozino kontraŭ adenino) kreus nestabilecon inter la du fadenoj de DNA.
La pariĝo de la bazoj, proponita de Watson kaj Crick, estas subtenita de DNA-analizoj, kiuj montras ke adenino kaj timino ĉiam troviĝas laŭ proporcio 1:1, kiel ankaŭ citozino kaj guanino.
Sulkoj
DNA fariĝas de du fadenoj, kiuj turniĝas unu ĉirkaŭ la alia. Tamen, ambaŭ fadenoj ne plen-simetrie kontraŭas unu la alian. Pro tio ĉi, la periodo de la DNA-helico estas duobla ol kiu estus, se la fadenoj spegule kontraŭus unu la alian. Tiamaniere, distingeblas du sulkoj, la granda sulko, kies longeco estas 22 Å, kaj la malgranda sulko, kies longeco estas 12 Å.
Tio ĉi gravas, pro tio ke la proteinoj (ekzemple tiuj, kiuj transskribas DNA-on al mesaĝa RNA) kutime kontaktos la duobla fadeno pli ofte ĉe granda sulko.
Kromaj strukturoj de DNA
La kutima kaj plej konata strukturo de DNA nomiĝas B-DNA. Tamen, danke al eksperimentoj pri difrakto de ikso-radioj, oni scias, ke DNA troveblas en du kromaj strukturoj.
La tri ebloj, do, estas:
- A-strukturo (aŭ A-DNA), la nura, kiu ne estis rekte observita en vivestaĵoj. Ĝi similas al B-DNA (ĝi havas grandan kaj malgrandan sulkojn, kaj ĝi estas ankaŭ dekstruma), sed ĝia helica strukturo estas pli kompakta (anstataŭ 10,5 bazoparojn en ĉiu turniĝo ĝi havas 11 bazoparojn, do la turna angulo de ĉiu estas 32,7° anstataŭ 34,3°). Oni nur observis ĝin en malhidratigitaj specimenoj de DNA (ekzemple, en eksperimentoj pri kristalografio).
- B-strukturo (aŭ B-DNA), la plej ofta kaj plej bone konata.
- Z-strukturo (aŭ Z-DNA), la nura konata strukturo de DNA, kiu estas maldekstruma, kaj samtempe pli longa kaj mallarĝa ol la aliaj du. Ĝia baza strukturo ripetiĝas ĉiujn du bazoparojn (anstataŭ ĉiun bazoparon, kiel en la aliaj du eblaj strukturoj). Granda kaj malgranda sulkoj ne tre distingeblas. Ĝi observeblas en tre specifaj kondiĉoj, kaj ĝia studado ne facilas.
vidu ankaŭ
Referencoj
- ↑ Chargaff, E. (1950). “Chemical specificity of nucleic acids and mechanism of their enzymatic degradation.”, Experientia 6, p. 201–209.
- ↑ Watson J, Crick F (1953). "Molecular structure of nucleic acids; a structure for deoxyribose nucleic acid". Nature 171 (4356): 737-8. - PMID13054692
Ŝablono:LigoLeginda Ŝablono:LigoLeginda Ŝablono:LigoLeginda Ŝablono:LigoLeginda
Ŝablono:LigoElstara Ŝablono:LigoElstara Ŝablono:LigoElstara Ŝablono:LigoElstara Ŝablono:LigoElstara Ŝablono:LigoElstara Ŝablono:LigoElstara Ŝablono:LigoElstara Ŝablono:LigoElstara Ŝablono:LigoElstara Ŝablono:LigoElstara Ŝablono:LigoElstara Ŝablono:LigoElstara