nukleotider og nukleinsyrer
DESCRIPTION
Nukleotider og nukleinsyrer. DNA og RNA. Winnie Eskild, IMBV 2004. Nukleinsyrer er polymerer av nukleotider. Nukleinsyrene omfatter to typer: Deoksyribonukleinsyre= DNA Ribonukleinsyre= RNA: messenger RNA= mRNA ribosomalt RNA= rRNA transfer RNA= tRNA. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/1.jpg)
Nukleotider og nukleinsyrer
DNA og RNA
Winnie Eskild, IMBV 2004
![Page 2: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/2.jpg)
Nukleinsyrer er polymerer av nukleotider
Nukleinsyrene omfatter to typer:• Deoksyribonukleinsyre = DNA
• Ribonukleinsyre = RNA:– messenger RNA = mRNA– ribosomalt RNA = rRNA– transfer RNA = tRNA
![Page 3: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/3.jpg)
Nukleinsyrenes funksjoner
Informasjon DNA DNA DNA
BudbringermRNA
Aktivt produkt protein rRNA tRNA
DNA lagrer al den informasjonen som er nødvendig for syntesen av alle proteiner og RNA-molekyler i en organisme.
DNA er lokalisert i kjernen i eukaryote celler
Et gen er et stykke DNA som koder for et mRNA, rRNA eller tRNA
RNA syntetiseres i kjernen og er en kopi av DNA
Proteiner syntetiseres i cytosol med mRNA som templat
![Page 4: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/4.jpg)
Nukleotider
Nukleotidene er de byggesteinene som DNA og RNA er lagd av
Alle nukleotider har samme prinsipielle oppbygging:
Det finnes 8 forskjellige nukleotider, som er dannet ved en kombinasjon av: 5 baser, 2 pentoser
Fosfat
Fosfat
Pentose
Pentose
BaseBase
![Page 5: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/5.jpg)
Nukleotider
![Page 6: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/6.jpg)
Nukleotidenes basekomponenter er derivater av pyrimidin og purin
![Page 7: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/7.jpg)
Purinbasene
![Page 8: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/8.jpg)
Pyrimidinbasene
![Page 9: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/9.jpg)
Basefordeling mellom DNA og RNA
DNA• Adenin (purin)• Guanin (purin)• Cytosin (pyrimidin)• Thymin (pyrimidin
• Basene er koplet til C-atom nr 1’
RNA• Adenin• Guanin• Cytosin• Uracil
i ribosen med en N-glykosidbinding
![Page 10: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/10.jpg)
Modifiserte baser
• Finnes i DNA og RNA– Metylering– Hydroksymetylerte– Fosforyleringer
• Modifiserte baser i DNA er viktige for kontrol og beskyttelse av genetisk informasjon
• Modifiserte baser i RNA er viktige for funksjon• Modifiserte baser finnes innen
nukleotidmetabolismen
![Page 11: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/11.jpg)
Pentosen
RNA: D-ribose
DNA: D-deoksyribose
C-2 mangler OH-gruppe
Pentosens konfigurasjon er en -furanosestruktur
Vanlig nummerering med en ’, dvs 1’, 2’ osv.
Det anomere C-atomet har -konfigurasjon
Det anomere C-atomet har -konfigurasjon
![Page 12: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/12.jpg)
Fosfatgruppen
• Fosfatgruppen er koplet til C-atom nr 5’ i ribosen med en esterbinding
![Page 13: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/13.jpg)
Nukleotidets oppbygging
• Ribose + base => nukleosid• Nukleosid + fosfat => nukleotid
• Nukleosidene/nukleotidene har navn som indikerer basekomponenten
![Page 14: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/14.jpg)
Deoksyribonukleotidene
![Page 15: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/15.jpg)
Ribonukleotidene
Figur 10-4b
Figur 10-4b
![Page 16: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/16.jpg)
Fosfodiesterbindingen
• Kovalent binding mellom 5’ C-atomet i et nukleotid og 3’ C-atomet i neste nukleotid
• Har netto negativ ladning
![Page 17: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/18.jpg)
• Oligonukleotider < 50 nukleotider < polynukleotider
![Page 19: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/19.jpg)
Polynukleotidenes ryggrad
• De alternerende riboseenheter og fosfatgrupper danner ryggraden
• Fosfodiesterbindingene vender samme vei i hele polynukleotidet => 5’-ende og 3’-ende
• Polynukleotider kalles også nuklein-syrer fordi de er syrer
• Ryggradens fosfatgrupper er full-stendig dissosierte ved neutral pH. Gir hele polynukleotidet en negativ netto ladning
• DNA’s negative ladning neutraliseres i cellekjernen ved interaksjon med basiske proteiner, histoner
![Page 20: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/20.jpg)
DNA, RNA har retning
• 5’-enden har fri fosfatgruppe• 3’-enden har fri OH-gruppe• Rekkefølgen av nukleotider i
RNA eller DNA skal alltid angis fra 5’ til 3’-ende
• 5’-CAGTGCTAGCGTGA-3’
Figur 10-7
Figur 10-7
![Page 21: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/21.jpg)
pH effekter
• Lav pH skader ikke RNA eller DNA (lite løselige)
• Høy pH tolereres bra av DNA mens RNA hydrolyseres – C-2’ OH-gruppen retter
nukleofilt angrep mot fosforatomet
– Gir intramolekylær syklisering av C-3’ og C-2’
– C-5’ i fraspaltet nukleotid får OH-gruppe
– Syklisk monofosfat er ustabilt– Hydrolyseres til blanding av 3’-
og 2’-fosfonukleotider • DNA har ikke 2’-OH-gruppe
Figur 10-8Figur 10-8
![Page 22: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/22.jpg)
Basenes egenskaper påvirker DNA/RNA struktur
• Bindingene har delvis dobbel-bindingskarakter =>– Pyrimidinene er plane– Purinene er nesten plane
![Page 23: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/23.jpg)
Absorbsjonsspektra
Figur 10-10Figur 10-10
![Page 24: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/24.jpg)
Hydrofob interaksjon
• Nukleinsyrenes baser er hydrofobe og lite løselige i vann ved neutral pH
• De plane, hydrofobe molekylene gir anledning til hydrofob interaksjon
• Hydrofob interaksjon er en viktig stabiliserende kraft for nukleinsyrer
![Page 25: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/25.jpg)
Hydrogenbindinger
• Basene danner hydrogenbindinger til hverandre• Adenin baseparrer med thymin og uracil• Cytosin baseparrer med guanin• Hydrogenbindingene er ansvarlige for å holde de to trådene i
DNA sammen og for dobbeltrådete strukturer i RNA
![Page 26: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/26.jpg)
Baseparing
![Page 27: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/27.jpg)
Baseparing Guanin/Cytosin
![Page 28: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/28.jpg)
Baseparing Adenin/Thymin
![Page 29: Nukleotider og nukleinsyrer](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062309/56814e00550346895dbb6bd2/html5/thumbnails/29.jpg)
Chargaffs regler
1) Hvert spesies har sin karakteristiske basekomposisjon
2) Basekomposisjonen er den samme i alle vev fra en art
3) Basekomposisjonen er uavhengig av kjønn, alder, ernæringstilstand eller andre ytre forhold
4) Baseparringen i DNA medfører
- mengden av adenin = mengden av thymin, dvs A = T
- mengden av guanin = mengden av cytosin, dvs G = C