Нуклеиновые кислоты
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты, полинуклеотиды, важнейшие биологически активные биополимеры, имеющие универсальное распространение в живой природе. Содержатся в каждой клетке всех организмов. Н. к. были открыты в 1868 швейцарским учёным Ф. Мишером в клеточных ядрах (отсюда название: лат.(латинский) nucleus — ядро), изолированных из гноя, а также из спермиев лосося. Позднее Н. к. были обнаружены не только в ядре, но и в цитоплазме. Различают два главных типа Н. к. — дезоксирибонуклеиновые кислоты, или ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота), содержащиеся преимущественно в ядрах клеток, и рибонуклеиновые кислоты, или РНК(рибонуклеиновая кислота), находящиеся главным образом в цитоплазме.

загрузка...

  Молекулы Н. к. — длинные полимерные цепочки с молекулярной массой 2,5 · 104—4 · 109, построенные из мономерных молекул — нуклеотидов так, что гидроксильные группы у 31 и 51 углеродных атомов углевода соседних нуклеотидов связаны остатком фосфорной кислоты. В состав РНК(рибонуклеиновая кислота) в качестве углевода входит рибоза, а азотистые компоненты представлены аденином, гуанином (пуриновые основания), урацилом и цитозином (пиримидиновые основания). В ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота) углеводным компонентом является дезоксирибоза, а урацил заменен тимином (5-метилурацилом). Фосфат и сахар составляют неспецифическую часть в молекуле нуклеотида, а пуриновое или пиримидиновое основание — специфическую. В составе большинства Н. к. обнаружены в небольших количествах также некоторые другие (главным образом метилированные) производные пуринов и пиримидинов — т. н. минорные основания. Цепи Н. к. содержат от нескольких десятков до многих тысяч нуклеотидных остатков, расположенных линейно в определённой последовательности, уникальной для данной Н. к. Т. о., как РНК(рибонуклеиновая кислота), так и ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота) представлены огромным множеством индивидуальных соединений. Линейная последовательность нуклеотидов определяет первичную структуру Н. к. Вторичная структура Н. к. возникает в результате сближения определённых пар оснований, а именно: гуанина с цитозином и аденина с урацилом (или тимином) по принципу комплементарности за счёт водородных связей, а также гидрофобных взаимодействий между ними.

  Биологическая роль Н. к. заключается в хранении, реализации и передаче наследственной информации, «записанной» в молекулах Н. к. в виде последовательности нуклеотидов — т. н. генетического кода. При делении клеток — митозе — происходит самокопирование ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота) — её репликация, в результате чего каждая дочерняя клетка получает равное количество ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота), заключающей программу развития всех признаков материнской клетки. Реализация этой генетической информации в определённые признаки осуществляется путём биосинтеза молекул РНК(рибонуклеиновая кислота) на молекуле ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота) (транскрипция) и последующего биосинтеза белков с участием разных типов РНК(рибонуклеиновая кислота) (трансляция).

  Исследование строения и функций Н. к. в 50—70-х гг. 20 в. обусловило огромные успехи молекулярной генетики и молекулярной биологии. Важнейшим этапом в изучении химии и биологии Н. к. было создание в 1953 Дж. Уотсоном и Ф. Криком модели ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота) (двойная спираль), что позволило объяснить многие её свойства и биологические функции. Н. к. обнаружены также в клеточных органеллах (хлоропластах, митохондриях и др.), где функции их изучаются. Сравнительный анализ Н. к. в разных группах организмов играет важную роль при решении вопросов систематики и эволюции. Каждый вид организмов содержит специфичные Н. к. (как РНК(рибонуклеиновая кислота), так и ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота)). Степень сходства в строении Н. к. указывает на уровень филогенетической близости организмов. См. также Вирусы, Ген, Наследственность.

  Лит.: Нуклеиновые кислоты, пер.(перевод) с англ.(английский), М., 1963; Уотсон Дж., Молекулярная биология гена, пер.(перевод) с англ.(английский), М., 1967; Дэвидсон Дж., Биохимия нуклеиновых кислот, пер.(перевод) с англ.(английский), М., 1968; Химия и биохимия нуклеиновых кислот, под ред. И. Б. Збарского и С. С. Дебова, Л., 1968; Мирский А., Открытие ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота), в кн. Молекулы и клетки, пер.(перевод) с англ.(английский), в. 4, М., 1969; Органическая химия нуклеиновых кислот, М., 1970; Методы исследования нуклеиновых кислот, пер.(перевод) с англ.(английский), М., 1970; Строение ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота) и положение организмов в системе, М., 1972; Hofmann Е., Dynamische Biochemie, Bd 1 — Eiweisse und Nucleinsäuren als biologische Makromoleküle, 2 Aufl., B., 1970.

  И. Б. Збарский.