1. Строение одной цепи ДНК.
Гетерополимер из четырех типов нуклеотидов. Состоит из двух противонаправленных цепей, каждая цепь – из сахарофосфатного остова и азотистых оснований.
2. Строение нуклеотида ( Фосфодиэфирная связь: нуклеофильная атака, Азотистые основания: ароматичность, водородные связи)
Нуклеозид = АО + дезоксирибоза (аденозин, гуанозин, цитидин, тимидин). Нуклеотид = нуклеозид + фосфат. АО: гетероциклические ароматические. Производные пиримидина или пурина. Дезоксирибоза: пентоза, фураноза, без 2’-OH. Фосфат: отрицательно заряжен, мишень нуклеофильной атаки.
3. Строение двуцепочечной ДНК:
двуцепочечная
правозакрученная
противонаправленная
АО параллельны друг другу
4. Комплементарность: водородные связи между АО,
Позволяет по одной цепи ДНК однозначно достроить вторую. Основан на водородных связях. Комплементарная пара состоит из пуринового и пиримидинового АО:
А = Т
G ≡ C
Пара делит поперечное сечение спирали на большие и малые борозды
5. Строение B-формы: пространственные характеристики, стекинг-взаимодействия, строение A, Z форм ДНК, триплексы и квадруплексы.
двуцепочечная
правозакрученная
противонаправленная
АО параллельны друг другу
6. ДНК-геномы: линейные, кольцевые, разнообразные вирусные,
В геномной ДНК in vivo и в суперскрученной плазмодной ДНК in vitro. Требуют низкого pH или Mg2+ . Задействованы в регуляции экспрессии генов, приостановке репликации, найдены при некоторых болезнях (в том числе при раке).
Геномная ДНК + некодируюшая РНК (microRNA, lcRNA). Задействованы в регуляции генов (lncRNA: через модификацию гистонов), возможно, в борьбе с вирусными инфекциями (microRNA).
Встречается только у одного семейства вирусов. Синтезируется на основе иРНК. Перед транскрипцией вторая цепь дцДНК должна быть полностью восстановлена.
Перед транскрипцией должна быть достроена вторая цепь, т. к. РНКполимеразы работают только с дцДНК.
7. Скручивание ДНК: положительные и отрицательные супервитки, топоизомеразы.
Чтобы в замкнутой или закрепленной ДНК расцепить цепи, надо прокрутить одну относительно другой Lk раз (Lk – порядок зацепления). Lk = число супервитков (Wr) + число кручений (Tw) = const
8. Хроматин:
Нуклеосомы, гистоны. Гистоновый код, регуляция экспрессии генов.
Нуклеосомы ДНК (147 п. н., 1.65 виток) + гистоновый октамер. ДНК накручена отрицательными супервитками. Держится на белке благодаря водородными связями и положительному заряду гистонов. Сборка: 1. Образование димеров H3-H4, H2A-H2B. 2. Образование тетрамера 2×(H3-H4) и связывание им ДНК. 3. Присоединение двух H2A-H2B. 4. *Связывание гистона H1.
Комплексы перестройки хроматина способны: ● двигать нуклеосомы вдоль ДНК ● заменять в нуклеосомах гистоны (например, H2A/H2B на H2A.X/H2B)
Посттрансляционные модификации гистонов меняют их сродство к ДНК (т. е. меняют структуру хроматина) и узнаются другими белками. Например, ацетилирование разрыхляет хроматин, т. к. нивелирует положительный заряд гистонов.
Модификации гистонов узнаются белками (комплексом считывания кода), которые могут привлечь другие белки:
● факторы транскрипции
● комплекс перестройки хроматина
● белки, модифицирующие гистоны (т. е. распространяющие метку)
● и т. д.
Лизин + Ac: разрыхляет хроматин = активирует транскрипцию, узнается бромодоменом. Лизин + CH3:
● узнается хромодоменом
● H3K9me – маркер гетерохроматина, ингибирует транскрипцию
● H3K27me – ингибирует транскрипцию
● H3K4me3 – в промоторах, активирует транскрипцию
● H3K4me1 – в энхансерах, активирует транскрипцию
● H3K36me – активирует транскрипцию Аргинин + СН3: есть и активирующие, и ингибирующие модификации.
Высший уровень организации хроматина. В интерфазе все еще называются хромосомами!
Иерархическая модель укладки хроматина
Подразумевает постепенную строго организованную компактизацию. Основана большей частью на электронно-микроскопических данных, поэтому нативность найденных структур вызывает большие вопросы.
18 263
1 775 
