конують структурну роль. (Мал. 2) ДНК містить чотири типи заснування: дві пуринових підстави - аденін і гуанін; дві піримідинових підстави - тимін і цитозин.
Малюнок 2 - Водневі зв'язки в структурі ДНК (а-аденін-тимін, б-гуанін-цитозин)
Для забезпечення основних характеристик клітин і організмів даної популяції необхідне точне зберігання структури і стабільності функцій генетичного матеріалу протягом тисяч і мільйонів років, незважаючи на дію різних мутагенних факторів. Для підтримки стабільної функції ДНК існує кілька механізмів. По-перше, це висока хімічна стабільність самої молекули ДНК, а по-друге, - наявність спеціальних механізмів самокорекції і репарації виникаючих змін. Генетична інформація може надійно зберігатися в нуклеотидних послідовностях ДНК тільки тому, що широкий набір різних реплікаційний ферментів здійснює безперервний огляд ДНК і видаляє з неї пошкоджені нуклеотиди [5].
. 2.1 Фізико-хімічні властивості ДНК
Вивчення Межнуклеотидная зв'язків в ДНК показало строгу їх однотипність. У всіх випадках зв'язок між дезоксірібонуклеотіднимі залишками в ланцюзі головних валентностей ДНК здійснюється за рахунок утворення фосфатного містка між третім і п'ятим Гідроксили дезоксірібозних компонентів двох сусідніх дезоксірібонуклеотідних залишків (Малюнок 3).
Ніяких розгалужень в ланцюзі ДНК немає. Всі природні ДНК являють собою частинки з дуже великою молекулярною вагою (4-16 млн., А в разі ДНК з фагів до 150 млн.) І складаються з десятків тисяч нуклеотидів.
ДНК добре розчиняються у воді, в слабких і міцних водносолевой розчинах, утворюючи в'язку рідину; осідає 2-3 обсягами 96% -ого етанолу, утворюючи студнеобразная або волокнистий осад. ДНК денатурує при нагріванні водних розчинів до 100 ?, при їх підкисленні (до pH 1-2) або подщелачивании (до pH 10-12). При кислотному гідролізі відбувається відщеплення пуринів і частковий гідроліз ефірних зв'язків в молекулі ДНК; при м'якому кислотному гідролізі ДНК вдається отримати апуріновие ДНК.
Малюнок 3 - Моделі ДНК. Спіраль Уотсона - Кріка
При нагріванні з гідразином розщеплюється піримідинові підстави - утворюється апірімідіновая ДНК. При дії на ДНК дізоксірібонуклеази відбувається гідроліз основних фосфоефірную зв'язків ДНК. Вивчення природних ДНК з різних організмів показало, що вони неоднакові як біологічно, там і хімічно, і кожен вид організмів характеризується, мабуть, своєю специфічною ДНК [6].
. 2.2 Реплікація і трансляція
Реплікація - процес синтезу дочірньої молекули дезоксирибонуклеїнової кислоти на матриці батьківської молекули ДНК. В ході подальшого поділу материнської клітини кожна дочірня клітина отримує по одній копії молекули ДНК, яка є ідентичною ДНК вихідної материнської клітини. Цей процес забезпечує точну передачу генетичної інформації з покоління в покоління.
Трансляція - процес синтезу білка з амінокислот на матриці інформаційної (матричної) РНК здійснюваний рибосомою. Принцип комплементарності використовується в синтезі ДНК. Це суворе відповідність з'єднання азотистих основ, з'єднаними водневими зв'язками, в якому аденін з'єднується з тиміном, а гуанін із цітозном. Це фундаментальне значення для молекулярної біології. На ньому побудований механізм самоудвоения ДНК - редуплікації, що забезпечує передачу спадково інформації в момент поділу клітин. Протягом життя клітини використовують цей принцип при зчитуванні з окремих фрагментів ДНК копій у вигляді інформаційних РНК (і-РНК) - в процесі транскрипції. У цьому процесі матрицею служить лише одна з ланцюгів ДНК.
Під дією фізичних і хімічних агентів, а також при нормальному біосинтезі ДНК в ній можуть виникати ушкодження. Виявилося, що клітини мають механізми виправлення пошкоджень в нитках ДНК. Здатність клітин до виправлення пошкоджень в молекулах ДНК отримала назву репарації [7].
1.2.3 Репарація
Процес репарації ДНК полягає в тому, що генетична інформація представлена ??в ДНК двома копіями - по одній у кожному з двох ланцюгів подвійної спіралі ДНК. Завдяки цьому випадкове пошкодження, в одній з ланцюгів може бути видалено реплікаційний ферментом і пошкоджену ділянку ланцюга повертається в свій нормальний вигляд за рахунок інформації, що міститься в непошкодженій ланцюга. За часом здійснення в клітинному циклі розрізняють дореплікатівную, репликативную і постреплікатівной репарацію.
Дореплікатівная репарація - це процес відновлення пошкодженої ДНК до її подвоєння. У найпростіших випадках розриви можуть бути відновлені ферментом лігази. В інших випадках використовується повна ферментативна система репарації.
