Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) (англ. Deoxyribonucleic acid (DNA)) - полинуклеотид, состоящий из ковалентно связанных дезоксирибонуклеотидных единиц, обеспечивающий хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живого организма. Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение информации о структуре РНК (рибонуклеиновой кислоты) и белков. В клетках эукариот (например, животных или растений) ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и пластидах). В клетках прокариотических организмов (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеоид, прикреплена изнутри к клеточной мембране. У них и у низших эукариот (например, дрожжей) встречаются также небольшие автономные, преимущественно кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами. Кроме того, одно- или двухцепочечные молекулы ДНК могут образовывать геном ДНК-содержащих вирусов. С химической точки зрения, ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков, нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы. В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована. В целом структура молекулы ДНК получила название «двойной спирали». В ДНК встречается четыре вида азотистых оснований (аденин, гуанин, тимин и цитозин). Азотистые основания одной из цепей соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями согласно принципу комплементарности: аденин соединяется только с тимином, гуанин — только с цитозином. Последовательность нуклеотидов позволяет «кодировать» информацию о различных типах РНК, наиболее важными из которых являются информационные, или матричные (мРНК), рибосомальные (рРНК) и транспортные (тРНК). Все эти типы РНК синтезируются на матрице ДНК за счёт копирования последовательности ДНК в последовательность РНК, синтезируемой в процессе транскрипции и принимают участие в биосинтезе белков (процессе трансляции). Помимо кодирующих последовательностей, ДНК клеток содержит последовательности, выполняющие регуляторные и структурные функции. Кроме того, в геноме эукариот часто встречаются участки, принадлежащие «генетическим паразитам», например, транспозонам. Расшифровка структуры ДНК (1953 г.) стала одним из поворотных моментов в истории биологии. За выдающийся вклад в это открытие Фрэнсису Крику, Джеймсу Уотсону, Морису Уилкинсу была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине 1962 г.

Двойная спираль ДНК

Тезаурус

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) (Deoxyribonucleic acid (DNA))

Тематический раздел (поле):   Наномедицина, Нанофармакология, Нанотехнологии для сельского хозяйства, Бионаноматериалы, Нанотехнологии для безопасности, Метрология и стандартизация

Функциональный разряд:  Объект

Аскрипторы:  Двойная спираль

Отношения  иерархические (род-вид):  ДНК → Наномедицина, Бионанотехнологии, Биофункциональные наноматериалы, Диагностика наноструктур и наноматериалов

Отношения ассоциативные:  ДНК ~ Доставка генов, Актуатор, Бактериофаг, Белки, Биологические нанообъекты, Биомиметика, Биомиметические наноматериалы, Генная инженерия, Геном, ДНК-зонд, ДНК-микрочип, Интеркаляция, Клетка, Лаборатория на чипе, РНК, Нанофармакология, Олигонуклеотид, Плазмида, Полимеразная цепная реакция, Генная терапия

Литература по теме

1. Альбертс Б.; Брей Д.; Льюис Дж. и др. Молекулярная биология клетки в 3-х томах. М.: Мир, 1994. 1558 с
2.  История биологии с начала XX века до наших дней. М.: Наука, 1975. 660 с.
3. Льюин Б. Гены. М.: Мир, 1987. 1064 с.
4. Пташне М. Переключение генов. Регуляция генной активности и фаг лямбда. М.: Мир, 1989. 160 с
5. Уотсон Дж. Д. Двойная спираль: воспоминания об открытии структуры ДНК. М.: Мир, 1969. 152 с.
6. Alberts B. et al. Molecular Biology of the Cell / Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K. and Walter P.-4th ed.- New York:Garland Publishing, 2002 - 265 p.
7. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология принципы и применение. Пер. с англ. - М.: Мир, 2002 - 589 с.
8. Рис Э., Стернберг М. Введение в молкулярную биологию. От клеток к атомам. - М.: Мир, 2002.- 154 с.
9. Watson J. D., Crick F. H. C. Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid // Nature - №171, 1953 - P. 737 – 738
10. Статья Дезоксирибонуклеиновая кислота из Википедии, свободной энциклопедии. Доступно под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike
11. Статья DNA из Wikipedia, свободной энциклопедии. Доступно под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike.