Строение нуклеиновых кислот и его графическое представление

В этом семестре мы будем изучать нуклеиновые кислоты, их строение, функции и свойства. Строение нуклеиновых кислот и их мономеров можно отобразить на плоскости с помощью программы ChemSketch.

На рисунке 1 представлены структуры, нарисованные с помощью этой программы (2'-дезоксигуанозиндифосфат, 2'-дезокситимидинмонофосфат, уридин и псевдоуридин). Первая и вторая молекулы построены на основе дезоксирибозы, они имеют два и один остаток фосфорной кислоты у 5' углерода и основания гуанин и тимин соответственно.

Уридин и псевдоуридин более свойственны РНК, поэтому в основе их структуры - рибоза, отличаются эти две молекулы атомом, образующим связь с сахаром. У уридина образуется N-гликозидная связь 1 атома азотистого основания с 1' атомом сахара. В случае псевдоуридина реализована связь углерод(5)-углерод(1').

Рисунок 1. [1]-структура 2'-дезоксигуанозиндифосфата, [2]-2'-дезокситимидинмонофосфат, [3]-уридин, [4]-псевдоуридин. Красным обозначены атомы, образующие N-гликозидную связь

На рисунке 2 изображен фрагмент двуцепочечной ДНК, именно в таком виде она представлена в большинстве эукариотических клеток. Мономеры между собой соединены фосфодиэфирной связью, весь сахаро-фосфатный остов выделен красным цветом. Две цепи ДНК соединены водородными связями (на рисунке 2 изображены пунктирными линиями). Каноническими парами являются аденин-тимин, образующие две водородные связи и цитозин-гуанин, образующие три.

Цепи ДНК являются антипараллельными, 3'-конец одной связан с 5'-концом другой.

Рисунок 2. Структура двуцепочечной молекулы ДНК. Сахаро-фосфатный остов выделен красным цветом, водородные связи изображены пунктирными линиями. Стрелками указано направление роста цепи (от 5' к 3'-концу)

Проект в программе ChemSketck, созданный за этот практикум можно скачать здесь.