Первичная структура нуклеиновых кислот

Первичной структурой нуклеиновых кислот называют порядок чередования нуклеотидов (нуклеозидионофосфатов) в полинуклеотидной цепи.

Мономеры в молекулах нуклеиновых кислот соединены сложноэфирной связью, образованной 5´- гидроксильной группой фосфатного остатка одного мононуклеотида и 3´ - гидроксильной группой пентозного остатка другого мононуклеотида (3', 5' - фосфодиэфирная связь). Ниже приведены фрагменты первичной структуры ДНК и РНК:

Линейные цепи ДНК и РНК, длина которых зависит от числа вхо­дящих в цепь нуклеотидов, имеют два конца: на одном имеется 5'- фос­фатная ОН- группа (5'-конец), на другом - свободная З'-ОН- группа (3'-конец).

Разные нуклеиновые кислоты отличаются друг от друга факти­чески чередованием азотистых оснований, так как пентозофосфатные части у всех мономеров одинаковы. Для краткого изображения первич­ной структуры нуклеиновых кислот пользуются однобуквенными симво­лами азотистых оснований. Первичная структура РНК может быть пред­ставлена такой записью:

(5´) А - У - А - А - Г - У - Ц - У-… (3-).

Запись структуры ДНК отличается приставкой «д» (дезокси) и вместо символа «У» встречается символ «Т»:

(5´) д (А - Т - А - Ц - Г - Т - А -...) (3').

Принимая средний молекулярный вес нуклеотидного остатка равным 330, легко подсчитать коэффициенты поликонденсации мономе­ров в молекулах нуклеиновых кислот. Учитывая, что молекулярная масса ДНК больше, чем РНК, для первых коэффициент поликонденсации всегда выше, чем для вторых.

Генетический «текст» ДНК составлен с помощью кодовых «слов» - триплетов нуклеотидов (кодогенов). Участки ДНК, содержащие инфор­мацию о первичной структуре всех типов РНК, называют структурными генами.

Порядок чередования нуклеотидов в РНК тот же, что и в копи­руемом участке ДНК, с той лишь разницей, что РНК состоит из рибонуклеотидов и вместо тимина в РНК - урацил.

Первичная структура мРНК (набор кодонов) скопирована с уча­стка ДНК, содержащего информацию о первичной структуре белковой молекулы (набор кодогенов). Первичная структура остальных типов РНК (тРНК, рРНК, редкие РНК) является окончательной копией генетической программы соответствующих структурных генов ДНК.

В клетках высших организмов имеется 3 вида рРНК, различаю­щихся по молекулярной массе (см.табл. 5), несколько десятков видов тРНК и огромное количество видов мРНК - не меньше, чем число разных белков в организме. Первичная структура нуклеиновых кислот определя­ет высшие уровни их организации - вторичную и третичную структуру.