Fizinė, molekulinė arba geometrinė DNR organizacija (612 žodžių)

Naudingos pastabos apie fizinę, molekulinę ar geometrinę DNR organizaciją!

Pirmasis žmogus, kuris ketino galvoti apie trijų dimensijų DNR struktūrą, buvo WT Astbury, kuris pagal savo DNR molekulės rentgeno kristalografinius tyrimus, sudarytus 1940 m., Yra tai, kad DNR turi didelį tankį, todėl jo polinukleotidas buvo plokščių nukleotidų krūva. iš jų buvo statmenai statmenai ilgai molekulės ašiai, ir ji buvo kas 3, 4 A išilgai kamino.

Image Courtesy: 3.bp.blogspot.com/_dBigZkRETuM/TS-LaUDMtoI/AAAAAAAABrY/3Arustycloud.jpg

Astbury rentgeno kristalografinius tyrimus tęsė Wilkins ir jo draugai (1953), kurie sugebėjo paruošti labai orientuotas DNR pluoštas, leidžiančias jiems gauti rentgeno spindulių difrakcijos nuotrauką. Vienas iš jo partnerių Rosalindas Franklinas gavo puikią DNR rentgeno spindulių difrakcijos nuotrauką, kuri patvirtino ankstesnį „Astbury“ išvadą dėl 3.4 A tarpukleotidų atstumo ir pasiūlė spiralinę DNR molekulės konfigūraciją.

Watson ir Crick, kurie jau dalyvavo kuriant tam tikrą DNR struktūros modelį, stebėdami Franklino DNR molekulės vaizdą, jie nedelsdami panaudojo šią informaciją konstruojant DNR molekulinį modelį. 1953 m. Balandžio mėn. Watson ir Crick paskelbė savo išvadas apie DNR struktūrą tame pačiame „Gamtos“ numeryje, kuriame Wilkinas ir jo kolegos pristatė šios struktūros rentgeno įrodymus.

Watsono ir Cricko samprotavimai statant dvigubą DNR molekulės spiralinę struktūrą:

Watson ir Crick sudarė tiesiogiai iš Franklino paimtos DNR rentgeno difrakcijos fotografijos, kad (1) DNR polinukleotidų grandinė yra įprastinio spiralės forma (2), kai spiralės skersmuo yra apie 20 A ir (3) spiralė daro vieną pilną ruožą kas 3, 4 A ilgį, taigi, kadangi tarpukleotidų atstumas yra 3, 4 A, susideda iš dešimties nukleotidų kamino.

Atsižvelgiant į žinomą DNR molekulės tankį, Watson ir Crick toliau padarė išvadą, kad spiralėje turi būti dvi polinukleotidų grandinės, arba du dešimt nukleotidų kiekviename ruože, nes 20 A skersmens ir 34 A ilgio cilindro tankis būtų per didelis. mažas, jei jame yra tik vienas dešimties stekas, ir per didelis, jei jame yra trys arba daugiau dešimt nukleotidų.

Prieš bandydami susitarti dėl šių dviejų polinukleotidų grandinių į įprastą reikiamų matmenų spiralę, Watson ir Crick dar labiau apribojo savo modelį - tai apribojimas, kuris atsirado dėl jų žinios, kad galiausiai DNR yra genetinė medžiaga.

Jei DNR turi turėti paveldimumo informaciją, kad jie pagrįstų, ir jei ši informacija yra įrašyta kaip specifinė keturių bazių seka palei polinukleotidų grandinę, tuomet DNR molekulinė struktūra turi sugebėti pritaikyti bet kokią savavališką bazių seką išilgai polinukleotidinių grandinių . Priešingu atveju DNR kaip informacijos laikmenos pajėgumas būtų pernelyg ribotas.

Todėl jie manė, kad reikia statyti tokį reguliarų spiralę, kuris, nors ir susideda iš dviejų polinukleotidinių grandinių, turinčių savarankišką nukleotidų bazių seką kas 3, 4 A ilgio, vis dėlto turėtų pastovų 20 A skersmenį.

Kadangi purino žiedo matmenys yra didesni nei pirimidino žiedo, Watson ir Crick nukentėjo nuo idėjos, kad dviejų grandinių spiralės skersmuo gali būti pastovus, jei egzistuoja papildomas ryšys tarp dviejų nukleotidų kaminų, kad kiekviename lygyje būtų krūva turi purino bazę ir kitą - pirimidino bazę.

Galiausiai, norint suteikti spiralę termodinaminiam stabilumui, struktūra turėtų daug galimybių vandenilio jungčių susidarymui tarp amino arba hidroksilo vandenilio ir keto-oksigenų arba purino ir pirimidino bazių imunogenogenų. Šie svarstymai leido jiems sukurti dvigubą spiralės modelį DNR molekulės struktūrai.