Химическое строение нуклеиновых кислот
Строение нуклеотидов и нуклеозидов. Мономеры НК
Нуклеиновые кислоты - гетерополимеры, состоящие из нуклеотидов. Нуклеотиды - фосфорные эфиры нуклеозидов, которые, в свою очередь, являются гликозиламинами и состоят из азотистого основания и сахара. На рис.1 в левой колонке приведены структурные формулы нуклеозидов, а в правой - нуклеотидов. (Строго говоря, псевдоуридин не является нуклеозидом за отсутствием β-N-гликозидной связи, но синтезируется из уридина и входит в состав некоторых тРНК).
Рис.1 Нуклеотиды и нуклеозиды. Пронумерованы атомы остатков азотистых оснований и сахара. Атомы, связанные N-гликозидной связью, выделены красным.
Строение молекулы ДНК
Азотистые основания в нуклеиновых кислотах способны образовывать водородные связи с другими азотистыми основаниями, за счёт чего возможно взаимодействие двух цепей. На рисунке 2 приведена химическая структура двухцепочечной ДНК из 4 пар оснований. Две цепи ДНК антипараллельны - у каждой из них можно определить полярность по ближайшему к концу атому углеродного скелета дезоксирибозы (с одной стороны - OH на 3'-атоме, с другой - фосфат на 5'-атоме), с каждого конца молекулы она различна для двух цепей (рис. 2)
Рис.2 Строение фрагмента ДНК длиной 4 пары нуклеотидов. Сахарофосфатный остов обозначен красным, азотистые основания - зелёным, водородные связи показаны пунктиром, концы цепей промаркированы.
Канонические и неканонические пары