Часть 1 (1120999), страница 64

Файл №1120999 Часть 1 (B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis и др. - Molecular Biology of The Cell (5th edition)) 64 страницаЧасть 1 (1120999) страница 642019-05-09СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 64)

As we saw inChapter 2 (Panel 2-6, pp. 116-117), nucleotides are composed of a five-carbonsugar to which are attached one or more phosphate groups and a nitrogen-containing base. In the case of the nucleotides in DNA, the sugar is deoxyriboseattached to a single phosphate group (hence the name deoxyribonucleic acid),and the base maybe either adenine (A),cytosine(C),guanine (G),or thymine (T).The nucleotides are covalently linked together in a chain through the sugarsandphosphates, which thus form a "backbone" of alternating sugar-phosphatesugar-phosphate. Becauseonly the base differs in each of the four types of subunits, each polynucleotide chain in DNA is analogous to a necklace (the backbone) strung with four rypes of beads (the four basesA, C, G, and T).

These samesymbols (A, C, G, and T) are also commonly used to denote the four differentnucleotides-that is, the baseswith their attached sugar and phosphate groups.The way in which the nucleotide subunits are linked together gives a DNAstrand a chemical polarity. If we think of each sugar as a block with a protrudingknob (the 5'phosphate) on one side and a hole (the 3'hydroxyl) on the other (seeFigure 4-3), each completed chain, formed by interlocking knobs with holes, willhave all of its subunits lined up in the same orientation.

Moreover, the two endsof the chain will be easily distinguishable, as one has a hole (the 3'hydroxyl) andthe other a knob (the 5'phosphate) at its terminus. This polarity in a DNA chainis indicated by referring to one end as tl:'e ! end and the other as the ! end.The three-dimensional structure of DNA-the double helix-arises fromthe chemical and structural features of its two polynucleotide chains. Becausethese two chains are held together by hydrogen bonding between the bases onthe different strands, all the bases are on the inside of the double helix, and thesugar-phosphatebackbones are on the outside (seeFigure 4-3).

In each case,a bulkier two-ring base (a purine; see Panel 2-6, pp. 116-l 17) is paired with asingle-ring base (a pyrimidine); A always pairs with T and G with C (Figure197198Chapter4: DNA, Chromosomes,and Genomes$$iiiffiliiiii:ii:iiillilii:i:ilitffib u i l d i n gb l o c k so f D N Aphosphatesuqar\';+K-sugaroasephosphatenedouble-strandedDNA3',5'D N A d o u b l eh e l i xs',Figure4-3 DNA and its building blocks.<CAGA>DNA is made of four types ofnucleotides,which are linkedcovalentlyinto a polynucleotidechain(a DNAstrand)with a sugar-phosphatebackbonefrom which the bases(A,C,G,andT) extend.A DNAmoleculeiscomposedof two DNA strandsheldtogether by hydrogenbonds betweenthe pairedbases.Thearrowheadsattheendsofthe DNAstrandsindicatethepolaritiesof the two strands,which runantiparallelto eachother in the DNAmolecule.In the diagramat the bottomleft of the figure,the DNA moleculeisshown straightenedout; in reality,it istwistedinto a doublehelix,as shownonthe right.Fordetails,seeFigure4-5.Y3'hydrogen-bondedb a s ep a i r s4-4).

This complementary base-pairlng enables the base pairs to be packed inthe energetically most favorable arrangement in the interior of the double helix.In this arrangement, each base pair is of similar width, thus holding the sugarphosphate backbones an equal distance apart along the DNA molecule. To maximize the efficiency of base-pair packing, the two sugar-phosphate backbonesHo\\N - _CC'\C -N\/-L\lIH-N\\C \\Nsugar-phosphatebackboneHC -CC_,-n, , ,o'ladenine[n,,thymineHN -HilililililO.llguanrnell/hydrogenDOnOHcytosineFigure4-4 Complementarybasepairs inthe DNAdouble helix.The shapesandchemicalstructureof the basesallowhydrogenbondsto form efficientlyonlybetweenA and T and betweenG and C.where atomsthat are able to form hydrogenbonds(seePanel2-3, pp. 110-111)can bebrought closetogetherwithout distortingthe doublehelix.As indicated,twohydrogenbonds form betweenA and T,while three form betweenG and C.Thebasescan pairin thisway only if the twopolynucleotidechainsthat containthemareantiparallelto eachother.THESTRUCTUREAND FUNCTIONOF DNA1995'end\ .o-d":,mtnorgroove3'endL=o-l\doI0 .

3 4n mo'o={-o5'end(A)/'..3'endFigure4-5 The DNAdouble helix.(A)A space-fillingmodelof 1.5turnsof theDNAdoublehelix.Eachturn of DNAismadeup of 10.4nucleotidepairs,and thecenter-to-centerdistancebetweenadjacentnucleotidepairsis 3.4nm.Thecoilingof the two strandsaroundeachother createstwo groovesin the doublehelix:the widergrooveis calledthe majorgroove,and the smallerthe minorgroove.(B)A shortsectionof the doublehelixviewedfrom its side,showingfour basepairs.The nucleotidesare linkedtogetherbondsthatcovalentlyby phosphodiesterjoin the 3rhydroxyl(-OH)groupofonesugarto the 5rhydroxylgroup of the nextstrandsugar.Thus,eachpolynucleotidehasa chemicalpolarity;that is,itstwoThe5' end ofdifferent.endsarechemicallythe DNApolymeris by conventionoftenillustratedcarryinga phosphategroup,whilethe 3rend is shownwith a hydroxyl.(B)wind around each other to form a double helix, with one complete turn everyten base pairs (Figure 4-5).The members of each base pair can fit together within the double helix onlyif the two strands of the helix are antiparallel-thatis, only if the polarity of onestrand is oriented opposite to that ofthe other strand (seeFigures 4-3 and 4-4).A consequence of these base-pairing requirements is that each strand of a DNAmolecule contains a sequence of nucleotides that is exactly complementary tothe nucleotide sequence of its partner strand.TheStructureof DNAProvidesa Mechanismfor HeredityGenescarry biological information that must be copied accurately for transmission to the next generation each time a cell divides to form two daughter cells.TWo central biological questions arise from these requirements: how can theinformation for specifying an organism be carried in chemical form, and how isit accurately copied?The discovery of the structure of the DNA double helix wasa landmark in twentieth-century biology because it immediately suggestedanswers to both questions, thereby providing a molecular explanation for theproblem of heredity.

We discuss these answers briefly in this section, and weshall examine them in much more detail in subsequent chapters.DNA encodes information through the order, or sequence, of thenucleotides along each strand. Each base-A, C, T or G-can be considered as aIetter in a four-letter alphabet that spells out biological messagesin the chemical structure of the DNA. As we saw in Chapter 1, organisms differ from oneanother because their respective DNA molecules have different nucleotidesequencesand, consequently,carry different biological messages.But how is thenucleotide alphabet used to make messages,and what do they spell out?As discussed above, it was known well before the structure of DNA wasdetermined that genes contain the instructions for producing proteins.

TheDNA messagesmust therefore somehow encode proteins (Figure 4-6). This relationship immediately makes the problem easier to understand. As discussed inChapter 3, the properties of a protein, which are responsible for its biologicalfunction, are determined by its three-dimensional structure. This structure isdetermined in turn by the linear sequenceof the amino acids of which it is composed. The linear sequence of nucleotides in a gene must therefore somehowspell out the linear sequence of amino acids in a protein. The exact correspondence between the four-letter nucleotide alphabet of DNA and the twenty-letteramino acid alphabet of proteins-the genetic code-is not obvious from theDNA structure, and it took over a decade after the discoverv of the double helix|||loruetI|Irrllllttig e n eCg e n eBT--tg e n eA|gene expresslonprotein Ahi€protein Bdoublet'"txlffiprotein cFigure4-6 The relationshipbetweengeneticinformationcarriedin DNAandproteins(discussedin Chapter1).200Chapter4: DNA,Chromosomes,and Genomesbefore it was worked out.

In Chapter 6 we will describe this code in detail in thecourse of elaborating the process,knoltm as geneexpresslon,through which a cellconverts the nucleotide sequence of a gene first into the nucleotide sequenceofan RNA molecule, and then into the amino acid sequenceof a protein.The complete set of information in an organism'sDNA is called its genorne,and it carries the information for all the proteins and RNA molecules that theorganism will ever synthesize. (The term genome is also used to describe theDNA that carries this information.) The amount of information contained ingenomes is staggering: for example, a typical human diploid cell contains 2meters of DNA double helix.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
78,48 Mb
Тип материала
Предмет
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6418
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее