Первичная структура нуклеиновых кислот

Молекулы ДНК и РНК построены соответственно из ковалентно связанных дезоксирибонуклеотидов и рибонуклеотидов, образующих длинные полинуклеотидные цепи. Нуклеотиды между собой соединяются фосфодиэфирными мостиками. Причем 5΄-гидроксильная группа пентозы одного нуклеотида присоединена к 3΄-гидроксильной группе пентозы следующего нуклеотида. Так возникает фосфодиэфирный мостик между нуклеотидами. При этом образуется основная цепь нуклеиновых кислот – фосфат-пентоза-фосфат-пентоза и т.д. Разные азотистые основания присоединены к бокам пентозы:

ДНК РНК

5΄-конец 5΄-конец

^– О–Р=О ^– О–Р=О

О А О А

СН₂ О СН₂ О

5΄ Н Н Н Н 5΄

Н Н Н Н

О Н О ОН

^– О–Р=О ^– О–Р = О

О G О G

^5΄СН₂ О ^5΄СН₂ О

Н Н Н Н

Н Н Н Н

О Н О ОН

^– О–Р=О ^– О–Р=О

О Т О U

^5΄СН₂ О ^5΄СН₂ О

3΄ 3΄

Н Н Н Н

Н Н Н Н

О Н О ОН

3΄-конец 3΄-конец

Части структуры одной цепи ДНК и цепи РНК

Нуклеотидные единицы соединены между собой фосфодиэфирными мостиками и образуют основную цепь нуклеиновой кислоты. Азотистые основания прикреплены как боковые группы к основной цепи.

Порядок расположения оснований вдоль длинной полинуклеотидной цепи называется первичной структурой нуклеиновой кислоты.

Последовательность оснований в полинуклеотидной цепи принято читать в направлении в направлении от 5΄- к 3΄-углеродному атому пентозы. О первом и последнем нуклеотидах говорят, что они находятся на 5΄- и 3΄-концах цепи соответственно. Полипептидную цепь молекулы белка принято писать от N-концевой аминокислоты к С-концевой аминокислоте.

Часто используют упрощенную форму записи структуры полинуклеотида. Сахара изoбражают вертикальными линиями. Сверху над этими линиями ставят однобуквенные символы оснований (A, G, T, U, C). Фосфодиэфирные связи 5΄ 3΄ изображают косыми линиями с буквой Р посередине. Такая запись структуры фрагмента нуклеиновой кислоты приведена ниже на примере пяти нуклеотидов:

А G T U C

3΄ 3΄ 3΄ 3΄ 3΄

PApGpTpUpC

5΄-конец 3΄-конец

5΄-конец нуклеотида в таких формулах принято располагать слева. Природу сахара указывают буквой r (рибоза) и d (дезоксирибоза):

DAdGdTdC