Физические параметры ДНК. Типы двойных спиралей ДНК

В-форма ДНК – основной тип двойной спирали. В двойной спирали на один виток приходится 10 пар нуклеотидов (п.н.), длина витка – 3,4 нм. Расстояние между соседними нуклеотидами составляет 0,34 нм, диаметр спирали – 2,0 нм.

^ А-форма ДНК образуется при дегидратации. Характеризуется более широкой и короткой спиралью, основания имеют более сильный наклон к оси спирали (+19). На один виток спирали приходится 11 пар оснований. Расстояние между соседними нуклеотидами составляет 0,23 нм, длина витка – 2,5 нм, диаметр спирали – 2,3 нм. А-форму имеет спираль РНК-ДНК в комплексе матрица-затравка, а также спираль РНК-РНК и шпилечные структуры РНК (2’-гидроксильная группа рибозы не позволяет молекулам РНК образовывать В-форму). А-форма ДНК обнаружена в спорах. Установлено, что А-форма ДНК в 10 раз устойчивее к действию УФ-лучей, чем В-форма.

^ Z-форма ДНК – это двойная спираль, закрученная влево. На один виток этой формы приходится 12 пар оснований. Расстояние между соседними нуклеотидами составляет 0,38 нм, длина витка – 4,56 нм, диаметр Z-ДНК – 1,8 нм. Z- форма ДНК обнаружена в клетках прокариот и эукариот. Обычно Z-форма образуется в участках ДНК, где пурины чередуются с пиримидинами (например, 5’-ГЦГЦГЦ-3’), или в повторах 5’-ЦГЦГЦГ-3’, содержащих метилированный цитозин.

В клетках ДНК обычно существует в В-форме, которая является самой стабильной, но отдельные участки ДНК могут находиться в А-форме, Z-форме или даже в другой форме. Некоторые участки молекулы ДНК со специфическими последовательностями образуют изгибы, что имеет важное значение для регуляции экспрессии генов.

Рибосомные РНК содержат 3000–5000 нуклеотидов; молекулярная масса — 1 000 000–1 500 000. На долю рРНК приходится 80–85% от общего содержания РНК в клетке. В комплексе с рибосомными белками рРНК образует рибосомы — органоиды, осуществляющие синтез белка. В эукариотических клетках синтез рРНК происходит в ядрышках. Функции рРНК: 1) необходимый структурный компонент рибосом и, таким образом, обеспечение функционирования рибосом; 2) обеспечение взаимодействия рибосомы и тРНК; 3) первоначальное связывание рибосомы и кодона-инициатора иРНК и определение рамки считывания, 4) формирование активного центра рибосомы.

Стебель-петля или шпилька