ГлавнаяГенетикаСпособности ДНК

Способности ДНК

В настоящее время доказано, что ДНК обладает замечательной способностью к самовоспроизведению (ауторепродукции, репликации).

Строение молекулы ДНК очень сложно. Она слагается из двух закрученных спирально одна вокруг другой нитей, в свою очередь состоящих из повторяющихся по продольной оси групп молекул (нуклеотидов, рис. 17). Каждый нуклеотид включает в свой состав органическое основание (из групп пуриновых и пиримидиновых оснований). Связь между двумя цепочками в молекуле ДНК осуществляется при помощи этих оснований, которые обращены друг к другу. Обе нити (цепи нуклеотид) относительно слабо связаны между собой.

Эти связи могут нарушаться, в результате чего нити раскручиваются своими внутренними сторонами наружу. Из окружающей кариолимфы к ним на освободившиеся химические связи органических оснований присоединяются нуклеотиды, точно такие же, какие входили в состав второй цепи.

В результате этого замечательного процесса из одной молекулы получается две, точно такие же.

Одиночная нить ДНК является как бы «матрицей» (формой), воспроизводящей вторую нить. Этот процесс является молекулярной основой размножения клетки, который мы рассмотрим ниже.
Молекулы ДНК способны не только воспроизводить себе подобные, но и участвовать через посредство РНК (в рибосомах) в синтезе белков. За последние годы этот сложный процесс в основных своих чертах изучен. Сущность его сводится к следующему.

На «матрице» ДНК из нуклеотидов кариолимфы синтезируются молекулы РНК, отличающиеся от ДНК по химическому составу некоторых нуклеотидов, а именно органических оснований.

Синтезированная в ядре РНК выходит в цитоплазму и локализуется на рибосомах. Эта РНК в свою очередь служит «матрицей» для синтеза белков. Как известно, в основе строения молекулы белка лежат аминокислоты — органические соединения, обладающие одновременно кислотными и щелочными свойствами.

Основу белковой молекулы составляют цепочки аминокислот, соединенные в строго определенном порядке. Число входящих в состав белков аминокислот невелико, оно равняется всего 20. Количество же различных белков поистине колоссально, ибо не только в каждом организме имеется много разных белков, но и разные виды организмов обладают различными белками. Каждому виду животных и растений свойственны свои специфические для данного вида белки. В этом заключается одно из замечательных биологических свойств организмов. Все это разнообразие белков определяется последовательностью аминокислот в цепочке белковой молекулы. Достаточно изменить эту последовательность или на место одной аминокислоты поставить другую, как свойства белков меняются.

К вопросу о синтезе белка на «матрицах» РНК — на рибосомах.

Аминокислоты, находящиеся в цитоплазме, переносятся на цепочки РНК, где и располагаются в строго определенном порядке. Этот порядок определяется последовательностью нуклеотидов, вернее, органических оснований (известных в органической химии под именем пуриновых и пиримидиновых оснований). Каждая аминокислота связывается тремя основаниями. Таким образом создается «триплетный» (состоящий из трех расположенных рядом оснований) код для каждой аминокислоты. Последовательно «триплеты» цепочки РНК определяют последовательность аминокислот, а следовательно, и первичную структуру синтезирующих белков (последовательность аминокислот).

Поскольку структура РНК, в которой «закодирована» структура белка, в свою очередь определяется химической структурой ДНК хромосом ядра, то очевидно, что именно в хромосомах «закодированы» все свойства белков организма.