Нуклеиновые кислоты, их троение, значение, локализация в клетке

Третичная структура рРНК — скелет рибосомы, имеет форму палочки или клубка; снаружи находятся рибосомальные белки.

4. Пластиды растений. ДНК хлоропластов находится в пластидах растений. Они несут информацию о белках и РНК, необходимых для нормальной работы фотосинтетического аппарата растительной клетки. Поскольку хлоропласты растений обладают автономным аппаратом для синтеза белка, то роль этих ДНК отчасти аналогична функциям ядерной ДНК.

5. Митохондрии. ДНК митохондрий, подобно ДНК хлоропластов, обеспечивают автономный синтез белка, который протекает в митохондриях.

Несмотря на известную автономность, функционирование ДНК хлоропластов и ДНК митохондрий четко координировано с деятельностью ядерной ДНК. Эти виды ДНК в совокупности образуют единый наследственный аппарат эукариотической клетки.

6. Вирусы. Значительная часть вирусов бактерий (бактериофагов), животных и человека принадлежит к ДНК-содержащим вирусам. Например, возбудители оспы человека, герпеса, гепатита В — ДНК-содержащие вирусы. Гораздо меньше их среди вирусов растений и грибов. Вирусные ДНК несут относительно небольшой объем наследственной информации (от 10 до 150 генов), обеспечивающей циркуляцию этих паразитов в природе, в частности, инфицирование клетки-хозяина.

Подобно плазмидным ДНК, вирусные ДНК обладают способностью «путешествовать» между клетками и встраиваться (интегрироваться) в их ДНК. Поэтому ДНК-содержащие вирусы находят применение в качестве носителей наследственной информации в генно-инженерных разработках.

Таким образом, были подробно рассмотрены места локализации нуклеиновых кислот в клетке прокариот, эукариот и неклеточных организмов.

Глава 3. Значение нуклеиновых кислот Значение нуклеиновых кислот для живых организмов трудно переоценить. Уникальность ДНК и РНК состоит в том, что они выполняют такие функции, которые не способны осуществлять другие полимерные вещества. Такими функциями являются (Березов, 1998):

Хранение и передача наследственной информации;

Механизмы реализации наследственной информации осуществляются исключительно при участии нуклеиновых кислот, которые программируют синтез всех клеточных белков;

Нуклеиновые кислоты принимают участие в обмене веществ, входя в состав коферментов. Аккумулирование, перенос и трансформация энергии осуществляются при участии нуклеиновых кислот.

ДНК может использоваться в следующих отраслях:

Судебно-медицинская экспертиза. На месте преступления учеными исследуются следы крови, кожи, спермы, волос, слюны, биологических жидкостей, что помогает определить преступника. В некоторых странах существует база данных ДНК преступников, обвиненных в преступлениях некоторых типов. Также при массовой гибели людей для определения личности может использоваться метод определения личности по ДНК.

Генетическая инженерия. Ученые разработали методы искусственного создания последовательностей ДНК, частично созданных химическим путем. Такие организмы находят применение в различных областях. Так, растения имеют лучшие вкусовые качества, и используются в сельском хозяйстве, животные используются в медицинских исследованиях, а бактерии и дрожжи используются для производства белков.

Медицина, ДНК-диагностика. Благодаря ДНК-диагностике врачи могут обнаружить бессимптомные, скрытые, трудновыявляемые инфекции, а также инфекции, которые приобрели хроническое течение. Этот метод позволяет выделить атипичные формы бактерий, устойчивые микроорганизмы. Немаловажным значением метода ДНК-диагностики является определение эффективности лечения заболеваний.

Косметология. В последнее время в косметологии стали все чаще применять растительную ДНК, которая выделяется из зародышей пшеницы и является молекулярным соединением белкового происхождения. При использовании этого вещества в косметических средствах достигается наилучший эффект для кожи.

ДНК-компьютеры нового поколения. Главным достоинством такого компьютера является работоспособность внутри тела человека, что дает возможность, например, осуществлять подачу лекарства там, где это необходимо. Также такие компьютеры позволят моментально производить идентификацию заболеваний в организме.

Очевидно, что значение нуклеиновых кислот для живых организмов колоссально. Они являются основой существования всего живого, и в то же время предметом активного изучения ученых, работающих во многих областях знаний. С каждым годом появляются новые способы использования нуклеиновых кислот, что придает им еще больше значения.

Заключение

В настоящей работе были подробно рассмотрены особенности строения нуклеиновых кислот, их локализация в клетке, а также значение для живых организмов и человека в частности.

Отмечено, что, ДНК и РНК имеют сходства и различия в химическом строении, а также в пространственной организации, которая представлена первичной, вторичной и третичной структурой.

По пунктам были рассмотрены места локализации нуклеиновых кислот в клетке прокариот, эукариот и неклеточных организмов.

Значение нуклеиновых кислот для живых организмов колоссально. Они являются основой существования всего живого, и в то же время предметом активного изучения ученых, работающих во многих областях знаний. С каждым годом появляются новые способы использования нуклеиновых кислот, что придает им еще больше значения.

Список литературы

Березов Т. Т. Биологическая химия: Учебник / Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин — 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Медицина, 1998.- 704 с.: ил.

Ленинджер А. Основы биохимии: в 3 т. / А. Ленинджер Перевод с английского. — М.: Мир, 1985. — с ил.

Мецлер Д., Биохимия. Химические реакции в живой клетке в 3 т. / Д.Мецлер. — М.: Издательство «Мир». — Том 1. — 1980 — 407с.

Чиркин А. А. Биохимия: учебное пособие для студентов и магистрантов высших учебных заведений по биологическим и медицинским специальностям / А. А. Чиркин, Е. О. Данченко — М.: Медицинская литература, 2010. — 605с.

Биохимия: Учебник / Под ред. Е. С. Северина. — 2-е изд., испр. — М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. — 784с.: ил.

Молекулярная биология: Структура и биосинтез нуклеиновых кислот: Учеб. для биол. спец. Вузов В. И. Агол, А.

А. Богданов, В, А. Гвоздев и др.; Под ред. А.

С. Спирина.— М.: Высш. шк., 1990.

— 352 с: ил.

Рис. 7.

1. Модель молекулы ДНК (по Березову).

Рис. 7.

2. Схема третичной структуры ДНК (по Березову).

1 — линейная одноцепочечная ДНК-бактериофаг; 2 — кольцевая одноцепочечная ДНК вирусов и митохондрий; 3 — кольцевая двойная спираль ДНК.

Рис. 6. Водородные связи между аденином и тимином, гуанином и цитозином.

Рис. 7. Схематическое изображение двойной спирали ДНК (по Березову).

а — по Уотсону и Крику: с — остаток дезоксирибозы, ростаток фосфорной кислоты; б — А-форма ДНК; в — β-форма ДНК.

Рис. 8. Пространственная структура тРНК, «лист клевера».