ÍÓÊËÅÈÍÎÂÛÅ ÊÈÑËÎÒÛ
ÍÓÊËÅÈÍÎÂÛÅ ÊÈÑËÎÒÛ ÍÓÊËÅÈÍÎÂÛÅ ÊÈÑËÎÒÛ
áèîïîëèìåðû, ñîñòîÿùèå èç îñòàòêîâ ôîñôîðíîé êèñëîòû, ñàõàðîâ è àçîòèñòûõ îñíîâàíèé (ïóðèíîâ è ïèðèìèäèíîâ). Èìåþò ôóíäàìåíòàëüíîå áèîëîãè÷åñêîå çíà÷åíèå, ïîñêîëüêó ñîäåðæàò â çàêîäèðîâàííîì âèäå âñþ ãåíåòè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ ëþáîãî æèâîãî îðãàíèçìà, îò ÷åëîâåêà äî áàêòåðèé è âèðóñîâ, ïåðåäàâàåìóþ îò îäíîãî ïîêîëåíèÿ äðóãîìó.
Íóêëåèíîâûå êèñëîòû áûëè âïåðâûå âûäåëåíû èç êëåòîê ãíîÿ ÷åëîâåêà è ñïåðìû ëîñîñÿ øâåéöàðñêèì âðà÷îì è áèîõèìèêîì Ô.Ìèøåðîì ìåæäó 1869 è 1871. Âïîñëåäñòâèè áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî ñóùåñòâóåò äâà òèïà íóêëåèíîâûõ êèñëîò: ðèáîíóêëåèíîâàÿ (ÐÍÊ) è äåçîêñèðèáîíóêëåèíîâàÿ (ÄÍÊ), îäíàêî èõ ôóíêöèè äîëãî îñòàâàëèñü íåèçâåñòíûìè.
 1928 àíãëèéñêèé áàêòåðèîëîã Ô.Ãðèôôèò îáíàðóæèë, ÷òî óáèòûå ïàòîãåííûå ïíåâìîêîêêè ìîãóò èçìåíÿòü ãåíåòè÷åñêèå ñâîéñòâà æèâûõ íåïàòîãåííûõ ïíåâìîêîêêîâ, ïðåâðàùàÿ ïîñëåäíèå â ïàòîãåííûå.  1945 ìèêðîáèîëîã Î.Ýâåðè èç Ðîêôåëëåðîâñêîãî èíñòèòóòà â Íüþ-Éîðêå ñäåëàë âàæíîå îòêðûòèå: îí ïîêàçàë, ÷òî ñïîñîáíîñòü ê ãåíåòè÷åñêîé òðàíñôîðìàöèè îáóñëîâëåíà ïåðåíîñîì ÄÍÊ èç îäíîé êëåòêè â äðóãóþ, à ñëåäîâàòåëüíî, ãåíåòè÷åñêèé ìàòåðèàë ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ÄÍÊ.  1940-1950 Äæ.Áèäë è Ý.Òåéòóì èç Ñòàíôîðäñêîãî óíèâåðñèòåòà (øò. Êàëèôîðíèÿ) îáíàðóæèëè, ÷òî ñèíòåç áåëêîâ, â ÷àñòíîñòè ôåðìåíòîâ, êîíòðîëèðóåòñÿ ñïåöèôè÷åñêèìè ãåíàìè.  1942 Ò.Êàñïåðñîí â Øâåöèè è Æ.Áðàøå â Áåëüãèè îòêðûëè, ÷òî íóêëåèíîâûõ êèñëîò îñîáåííî ìíîãî â êëåòêàõ, àêòèâíî ñèíòåçèðóþùèõ áåëêè. Âñå ýòè äàííûå íàâîäèëè íà ìûñëü, ÷òî ãåíåòè÷åñêèé ìàòåðèàë - ýòî íóêëåèíîâàÿ êèñëîòà è ÷òî îíà êàê-òî ó÷àñòâóåò â ñèíòåçå áåëêîâ. Îäíàêî â òî âðåìÿ ìíîãèå ïîëàãàëè, ÷òî ìîëåêóëû íóêëåèíîâûõ êèñëîò, íåñìîòðÿ íà èõ áîëüøóþ äëèíó, èìåþò ñëèøêîì ïðîñòóþ ïåðèîäè÷åñêè ïîâòîðÿþùóþñÿ ñòðóêòóðó, ÷òîáû íåñòè äîñòàòî÷íî èíôîðìàöèè è ñëóæèòü ãåíåòè÷åñêèì ìàòåðèàëîì. Íî â êîíöå 1940-õ ãîäîâ Ý.×àðãàôô â ÑØÀ è Äæ.Óàéàòò â Êàíàäå, èñïîëüçóÿ ìåòîä ðàñïðåäåëèòåëüíîé õðîìàòîãðàôèè íà áóìàãå, ïîêàçàëè, ÷òî ñòðóêòóðà ÄÍÊ íå ñòîëü ïðîñòà è ýòà ìîëåêóëà ìîæåò ñëóæèòü íîñèòåëåì ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè.
Ñòðóêòóðà ÄÍÊ áûëà óñòàíîâëåíà â 1953 Ì.Óèëêèíñîì, Äæ.Óîòñîíîì è Ô.Êðèêîì â Àíãëèè. Ýòî ôóíäàìåíòàëüíîå îòêðûòèå ïîçâîëèëî ïîíÿòü, êàê ïðîèñõîäèò óäâîåíèå (ðåïëèêàöèÿ) íóêëåèíîâûõ êèñëîò. Âñêîðå ïîñëå ýòîãî àìåðèêàíñêèå èññëåäîâàòåëè À.Äàóíñ è Äæ.Ãàìîâ ïðåäïîëîæèëè, ÷òî ñòðóêòóðà áåëêîâ êàêèì-òî îáðàçîì çàêîäèðîâàíà â íóêëåèíîâûõ êèñëîòàõ, à ê 1965 ýòà ãèïîòåçà áûëà ïîäòâåðæäåíà ìíîãèìè èññëåäîâàòåëÿìè: Ô.Êðèêîì â Àíãëèè, Ì.Íèðåíáåðãîì è Ñ.Î÷îà â ÑØÀ, Õ.Êîðàíîé â Èíäèè. Âñå ýòè îòêðûòèÿ, ðåçóëüòàò ñòîëåòíåãî èçó÷åíèÿ íóêëåèíîâûõ êèñëîò, ïðîèçâåëè ïîäëèííóþ ðåâîëþöèþ â áèîëîãèè. Îíè ïîçâîëèëè îáúÿñíèòü ôåíîìåí æèçíè â ðàìêàõ âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó àòîìàìè è ìîëåêóëàìè.
Òèïû è ðàñïðîñòðàíåíèå. Êàê ìû óæå ãîâîðèëè, åñòü äâà òèïà íóêëåèíîâûõ êèñëîò: ÄÍÊ è ÐÍÊ. ÄÍÊ ïðèñóòñòâóåò â ÿäðàõ âñåõ ðàñòèòåëüíûõ è æèâîòíûõ êëåòîê, ãäå îíà íàõîäèòñÿ â êîìïëåêñå ñ áåëêàìè è ÿâëÿåòñÿ ñîñòàâíîé ÷àñòüþ õðîìîñîì. Ó îñîáåé êàæäîãî êîíêðåòíîãî âèäà ñîäåðæàíèå ÿäåðíîé ÄÍÊ îáû÷íî îäèíàêîâî âî âñåõ êëåòêàõ, êðîìå ãàìåò (ÿéöåêëåòîê è ñïåðìàòîçîèäîâ), ãäå ÄÍÊ âäâîå ìåíüøå. Òàêèì îáðàçîì, êîëè÷åñòâî êëåòî÷íîé ÄÍÊ âèäîñïåöèôè÷íî. ÄÍÊ íàéäåíà è âíå ÿäðà: â ìèòîõîíäðèÿõ ("ýíåðãåòè÷åñêèõ ñòàíöèÿõ" êëåòîê) è â õëîðîïëàñòàõ (÷àñòèöàõ, ãäå â ðàñòèòåëüíûõ êëåòêàõ èäåò ôîòîñèíòåç). Ýòè ñóáêëåòî÷íûå ÷àñòèöû îáëàäàþò íåêîòîðîé ãåíåòè÷åñêîé àâòîíîìèåé.
Áàêòåðèè è öèàíîáàêòåðèè (ñèíå-çåëåíûå âîäîðîñëè) ñîäåðæàò âìåñòî õðîìîñîì îäíó èëè äâå êðóïíûå ìîëåêóëû ÄÍÊ, ñâÿçàííûå ñ íåáîëüøèì êîëè÷åñòâîì áåëêà, è ÷àñòî - ìîëåêóëû ÄÍÊ ìåíüøåãî ðàçìåðà, íàçûâàåìûå ïëàçìèäàìè. Ïëàçìèäû íåñóò ïîëåçíóþ ãåíåòè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ, íàïðèìåð ñîäåðæàò ãåíû óñòîé÷èâîñòè ê àíòèáèîòèêàì, íî äëÿ æèçíè ñàìîé êëåòêè îíè íåñóùåñòâåííû.
Íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî ÐÍÊ ïðèñóòñòâóåò â êëåòî÷íîì ÿäðå, îñíîâíàÿ æå åå ìàññà íàõîäèòñÿ â öèòîïëàçìå - æèäêîì ñîäåðæèìîì êëåòêè. Áëüøóþ åå ÷àñòü ñîñòàâëÿåò ðèáîñîìíàÿ ÐÍÊ (ðÐÍÊ). Ðèáîñîìû - ýòî ìåëü÷àéøèå òåëüöà, íà êîòîðûõ èäåò ñèíòåç áåëêà. Íåáîëüøîå êîëè÷åñòâî ÐÍÊ ïðåäñòàâëåíî òðàíñïîðòíîé ÐÍÊ (òÐÍÊ), êîòîðàÿ òàêæå ó÷àñòâóåò â áåëêîâîì ñèíòåçå. Îäíàêî îáà ýòèõ êëàññà ÐÍÊ íå íåñóò èíôîðìàöèè î ñòðóêòóðå áåëêîâ - òàêàÿ èíôîðìàöèÿ çàêëþ÷åíà â ìàòðè÷íîé, èëè èíôîðìàöèîííîé, ÐÍÊ (ìÐÍÊ), íà äîëþ êîòîðîé ïðèõîäèòñÿ ëèøü íåáîëüøàÿ ÷àñòü ñóììàðíîé êëåòî÷íîé ÐÍÊ.
Ãåíåòè÷åñêèé ìàòåðèàë âèðóñîâ ïðåäñòàâëåí ëèáî ÄÍÊ, ëèáî ÐÍÊ, íî íèêîãäà îáåèìè îäíîâðåìåííî.
Ñì. òàêæå:
ÍÓÊËÅÈÍÎÂÛÅ ÊÈÑËÎÒÛ: ÎÁÙÈÅ ÑÂÎÉÑÒÂÀ
ÍÓÊËÅÈÍÎÂÛÅ ÊÈÑËÎÒÛ: ÏÅÐÂÈ×ÍÀß ÑÒÐÓÊÒÓÐÀ ÄÍÊ È ÐÍÊ
ÍÓÊËÅÈÍÎÂÛÅ ÊÈÑËÎÒÛ: ÑÒÐÓÊÒÓÐÀ ÔÐÀÃÌÅÍÒÀ ÊÎÍÊÐÅÒÍÎÉ ÄÍÊ
ÍÓÊËÅÈÍÎÂÛÅ ÊÈÑËÎÒÛ: ÔÓÍÊÖÈß ÍÓÊËÅÈÍÎÂÛÕ ÊÈÑËÎÒ
ÍÓÊËÅÈÍÎÂÛÅ ÊÈÑËÎÒÛ: ÃÅÍÅÒÈ×ÅÑÊÈÉ ÑËÎÂÀÐÜ
|