Биология - наука о жизни

Важная особенность нуклеиновых кислот — комплементарность

 

Главная страница

Важная особенность нуклеиновых кислот — комплементарность (взаимная дополнительность) их оснований. Это зависит от того, что при определенной ориептации в пространстве основания взаимодействуют между собой слабыми химическими (так называемыми водородными) связями. При этом аденин всегда взаимодейству от только с урацилом или хинином, а гуанин — с цитозином, как это показано на схеме.

Генетический аппарат вирусов представлен всеми возможными формами нуклеиновых кислот: однонитчатой и двухнитчатой РНК, однонитчатой и двухнитчатой ДНК, причем последняя может быть линейной или циркуляр­ной. Такого разнообразия не знают другие формы жиз­ни — растения или животные: их генетический аппарат всегда состоит из двухнитчатой ДНК, а рибонуклеиновой кислоте отведена роль источника и переносчика информа­ции, и она всегда однопитчата. На примере вирусов при­рода как бы пробовала разные варианты генетического материала и, остановившись на двухнитчатой ДНК, со­хранила ее затем на всем протяжении эволюции».

Размеры молекулы нуклеиновой кислоты колеблются в широких пределах: молекулярная масса РНК наиболее мелких вирусов не превышает одного миллиона, а ДНК наиболее крупных вирусов имеет молекулярную массу около 250 миллионов. В первом примере геном вируса содержит всего 3000 нуклеотидов, во втором — их 750 тысяч!

Другой основной биополимер, из которого построены вирусы,— белки. Белки также состоят из более простых соединений — аминокислот. Двадцать аминокислотных остатков соединены линейно, образуя цепь разной длины: молекулярная масса белков колеблется от немногих тысяч до сотен тысяч. Белковая (нолинептидная) цепь свертывается, и получается характерная для каждого белка фигура.

Сравнительно недавно удалось полностью расшифровать химическое строение первого вируса. Им оказался наиболее просто устроенный бактериофаг М5-2, в РНК которого закодировано всего три белка: А-белок, белок оболочки и репликаза. Важно заметить, что РНК этого фага сама служит матрицей для образования белков. Как оказалось, она содержит 3569 нуклеотидов, 129 из них располагаются в «начале» молекулы и не транслируются, последующие 1179 нуклеотидов содержат информацию для А-белка, 390 — для белка оболочки и, наконец, 1635 — для самого крупного белка — фермента репликазы, который делает дочерние копии РНК. Между всеми этими структурными участками располагаются своеобразные «запятые», состоящие из 26 и 36 нуклеотидов, а в «конце» молекулы находится заключительная «точка», вмещающая 174 нуклеотида.

Существует строгое соответствие между генетическим кодом (последовательностью нуклеотидов) и аминокислотным составом получаемых белков. Дополнительная проверка аминокислотной последовательности белков фага МS-2 точно соответствовала предсказанной теоретически (по нуклеотидам).

Итак, две основные химические составные части вирусов — нуклеиновые кислоты и белки. Наиболее просто организованные, они ничего другого не имеют. Но более сложно организованные вирусы имеют в своем составе углеводы, липиды (жиры) и другие химические соединения.


<<<назад                    далее>>>