หน้าที่ของ DNA และโครงสร้างของมัน

หัวใจสำคัญของการทำงานที่สำคัญของเซลล์สิ่งมีชีวิตสิ่งมีชีวิตทำหน้าที่เป็นพอลิเมอร์ทางชีวภาพ: กรดนิวคลีอิกคาร์โบไฮเดรตโปรตีนและไขมัน ไบโอโพลิเมอร์ประกอบด้วยโมโนเมอร์โครงสร้างไฮโดรคาร์บอนซึ่งรวมถึงไนโตรเจนออกซิเจนกำมะถันและฟอสฟอรัส

ในศตวรรษที่ 19 การศึกษาโครงสร้างของสารที่ประกอบเป็นเซลล์ที่มีชีวิตได้เริ่มขึ้น แต่ในที่สุดหน้าที่ของ DNA, โปรตีน, RNA และโครงสร้างของพวกมันก็ถูกกำหนดขึ้นในศตวรรษที่ 20

Friedrich Miescher แยกได้จากนิวเคลียสของเซลล์ในปีพ. ศ. 2411สารที่มีฟอสฟอรัสของเม็ดเลือดขาวและเรียกมันว่านิวคลีอิน จากนั้น Richard Altman ในปีพ. ศ. 2432 ได้พิจารณาว่าสารนี้ประกอบด้วยกรดและโปรตีนพิเศษ เป็นครั้งแรกที่เราได้ยินเกี่ยวกับคำว่า "กรดนิวคลีอิก" อย่างไรก็ตามการทำงานของกรดนิวคลีอิกยังห่างไกลจากการสร้างขึ้น

DNA - กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกคือพอลิเมอร์ชีวภาพที่ใหญ่ที่สุดประกอบด้วยโมโนเมอร์หลายร้อยชนิด - ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์ นอกจากน้ำตาล (deoxyribose) แล้วยังมีนิวคลีโอไทด์อีก 4 ชนิด ได้แก่ อะดีนีน - A, ไทมิดีน - T, ไซโตซีน - ซี, กัวนีน - กรัม

ในตอนแรก DNA ถือเป็นกรดนิวคลีอิกต้นกำเนิดของสัตว์เนื่องจากแยกได้จากไธมัสของสัตว์และ RNA ที่แยกได้จากต้นอ่อนข้าวสาลีเป็นแหล่งกำเนิดของพืช เชื่อกันว่าในที่สุดก็พบความแตกต่างทางชีวเคมีระหว่างเซลล์ของเผ่าพันธุ์

เงาและสัตว์ อย่างไรก็ตามในช่วงกลางของศตวรรษที่ 20 มีการยอมรับว่า RNA และ DNA เป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ทั้งหมด

Erwin Chargaff เริ่มศึกษาโครงสร้างของกรดนิวคลีอิกโดยตรงซึ่งในปีพ. ศ. 2496 พบว่านิวคลีโอไทด์ที่ประกอบขึ้นเป็นกรดที่มีชื่อเดียวกันจะสร้างคู่ที่มีความสม่ำเสมออย่างเคร่งครัด

ไพริมิดีนหนึ่งตัวและฐานพิวรีนหนึ่งตัวจะเข้าสู่พันธะเสมอ G = C, A = T นั่นคืออะดีนีนจับกับไทมิดีนและกัวนีน - กับไซโตซีน

ยิ่งไปกว่านั้นมันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานของดีเอ็นเอที่พันธะในกรณีแรกมีให้โดยคู่ไฮโดรเจน 2 คู่และในครั้งที่สอง - โดยสาม

กฎของชาร์กัฟได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นรากฐานที่วัตสันและคริกสร้างโครงสร้างเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ

ในโมเลกุลนี้เช่นเดียวกับในโมเลกุลของโปรตีนโครงสร้างหลักทุติยภูมิและตติยภูมิจะแตกต่างกัน

โครงสร้างหลักเป็นลำดับเชิงเส้นของโมโนเมอร์ในห่วงโซ่เดียว

แน่นอน DNA ในรูปแบบของห่วงโซ่เดียวไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ แต่ที่นี่เรากำลังพูดถึงโครงสร้างหลักของไบโอโพลิเมอร์ซึ่งกำหนดคุณสมบัติทั้งหมดของมัน

โครงสร้างทุติยภูมิเป็นเชิงพื้นที่ลักษณะของไบโอโพลิเมอร์ ในกรณีของดีเอ็นเอประกอบด้วยโซ่พอลินิวคลีโอไทด์สองสายซึ่งแต่ละโซ่จะบิดเป็นเกลียวไปทางขวาและทั้งสองอย่างจะบิดตามเข็มนาฬิการอบแกนร่วมกัน โซ่เหล่านี้ถูกยึดเข้าด้วยกันโดยแรงของพันธะไฮโดรเจน โครงสร้างระดับตติยภูมิของดีเอ็นเอถูกกำหนดโดยการทำให้เป็นเกลียวของโมเลกุลต่อไป

ก้าวไปข้างหน้าครั้งใหญ่พร้อมกับการเปิดหน้าที่ของ DNA คือการส่งและจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรม DNA ประกอบด้วยโปรแกรมทางพันธุกรรมเกี่ยวกับโครงสร้างของโปรตีนที่จำเพาะต่อสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ร่วมกับโมเลกุล RNA พวกมันส่งข้อมูลทางพันธุกรรมจากสิ่งมีชีวิตไปยังสิ่งมีชีวิต หน้าที่ของดีเอ็นเอยังรวมถึงการนำข้อมูลทางพันธุกรรมไปใช้ด้วย พวกเขามีส่วนร่วมในกระบวนการถอดความการจำลองแบบและการแปลดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าการสังเคราะห์โปรตีนต่างๆ