Рнк и днк. рнк — это что такое? рнк: строение, функции, виды

Нуклеиновая кислота: что это такое?

Для того чтобы составить таблицу сравнения ДНК и РНК, необходимо более подробно познакомиться с данными полинуклеотидами. Начнем с общего вопроса. И ДНК, и РНК — это нуклеиновые кислоты. Как говорилось ранее, они образуются из остатков нуклеотидов.

Эти полимеры можно обнаружить абсолютно в любой клеточке организма, так как именно на их плечи возложена большая обязанность, а именно:

• хранение;
• передача;
• реализация наследственности.

Теперь очень коротко осветим основные их химические свойства:

• хорошо растворяются в воде;
• практически не поддаются растворению в органических растворителях;
• чувствительны к изменениям температуры;
• если молекулу ДНК выделить каким-либо возможным образом из природного источника, то можно наблюдать фрагментацию при механических действиях;
• фрагментирование происходит ферментами под названием нуклеазы.

Строение и функции РНК

— полимер, мономерами которой являются рибонуклеотиды
. В отличие от ДНК, РНК образована не двумя, а одной полинуклеотидной цепочкой (исключение — некоторые РНК-содержащие вирусы имеют двухцепочечную РНК). Нуклеотиды РНК способны образовывать водородные связи между собой. Цепи РНК значительно короче цепей ДНК.

Мономер РНК — нуклеотид (рибонуклеотид)
— состоит из остатков трех веществ: 1) азотистого основания, 2) пятиуглеродного моносахарида (пентозы) и 3) фосфорной кислоты. Азотистые основания РНК также относятся к классам пиримидинов и пуринов.

Пиримидиновые основания РНК — урацил, цитозин, пуриновые основания — аденин и гуанин. Моносахарид нуклеотида РНК представлен рибозой.

Выделяют три вида РНК
: 1) информационная
(матричная) РНК — иРНК (мРНК), 2) транспортная
РНК — тРНК, 3) рибосомная
РНК — рРНК.

Все виды РНК представляют собой неразветвленные полинуклеотиды, имеют специфическую пространственную конформацию и принимают участие в процессах синтеза белка. Информация о строении всех видов РНК хранится в ДНК. Процесс синтеза РНК на матрице ДНК называется транскрипцией.

Транспортные РНК
содержат обычно 76 (от 75 до 95) нуклеотидов; молекулярная масса — 25 000-30 000. На долю тРНК приходится около 10% от общего содержания РНК в клетке. Функции тРНК:
1) транспорт аминокислот к месту синтеза белка, к рибосомам, 2) трансляционный посредник. В клетке встречается около 40 видов тРНК, каждый из них имеет характерную только для него последовательность нуклеотидов. Однако у всех тРНК имеется несколько внутримолекулярных комплементарных участков, из-за которых тРНК приобретают конформацию, напоминающую по форме лист клевера. У любой тРНК есть петля для контакта с рибосомой (1), антикодоновая петля (2), петля для контакта с ферментом (3), акцепторный стебель (4), антикодон (5). Аминокислота присоединяется к 3″-концу акцепторного стебля. Антикодон
— три нуклеотида, «опознающие» кодон иРНК. Следует подчеркнуть, что конкретная тРНК может транспортировать строго определенную аминокислоту, соответствующую ее антикодону. Специфичность соединения аминокислоты и тРНК достигается благодаря свойствам фермента аминоацил-тРНК-синтетаза.

Рибосомные РНК
содержат 3000-5000 нуклеотидов; молекулярная масса — 1 000 000-1 500 000. На долю рРНК приходится 80-85% от общего содержания РНК в клетке. В комплексе с рибосомными белками рРНК образует рибосомы — органоиды, осуществляющие синтез белка. В эукариотических клетках синтез рРНК происходит в ядрышках. Функции рРНК
: 1) необходимый структурный компонент рибосом и, таким образом, обеспечение функционирования рибосом; 2) обеспечение взаимодействия рибосомы и тРНК; 3) первоначальное связывание рибосомы и кодона-инициатора иРНК и определение рамки считывания, 4) формирование активного центра рибосомы.

Информационные РНК
разнообразны по содержанию нуклеотидов и молекулярной массе (от 50 000 до 4 000 000). На долю иРНК приходится до 5% от общего содержания РНК в клетке. Функции иРНК
: 1) перенос генетической информации от ДНК к рибосомам, 2) матрица для синтеза молекулы белка, 3) определение аминокислотной последовательности первичной структуры белковой молекулы.

Что такое рибонуклеиновая кислота?

РНК — это нуклеиновая кислота с мономерами, называющимися рибонуклеотидами.

По химическим свойствам она очень похожа на ДНК, так как обе являются полимерами нуклеотидов, представляющих собой фосфолированный N-гликозид, который выстроен на остатке пентозы (пятиуглеродного сахара), с фосфатной группой пятого углеродного атома и основания азота при первом углеродном атоме.

Она представляет собой одну полинуклеотидную цепочку (кроме вирусов), которая намного короче, чем у ДНК.

Один мономер РНК — это остатки следующих веществ:

• основания азота;
• пятиуглеродного моносахарида;
• кислоты фосфора.

РНК имеют пиримидиновые (урацил и цитозин) и пуриновые (аденин, гуанин) основания. Рибоза является моносахаридом нуклеотида РНК.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)

❖ Состав ДНК:

■ пятиуглеродный сахар дезокси-рибоза,

■ азотистые основания (аденин, гуанин, тимин, цитозин),

■ остаток фосфорной кислоты.

❖ Структура ДНК впервые расшифрована Дж. Уотсоном и Ф. Криком в 1953 г.

■ молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепочек, спирально закрученных одна относительно другой;

■нуклеотиды в каждой цепочке ДНК связаны друг с другом ковалентными фосфодиэфирными связями, образующимися между фосфатной группой одного нуклеотида и гидроксильной группой дезоксирибозы соседнего;

■ цепочки ДНК соединены друг с другом двумя или тремя водородными связями между комплементарными азотистыми основаниями: А = Т, Ц = Г.

Комплементарносгь — принцип, в соответствии с которым объединяются две полинуклеотидные цепи в молекуле ДНК, а также осуществляется синтез всех типов РНК на молекулах ДНК и синтез полипептидов по и-РНК в рибосомах: против нуклеотида А одной цепи может быть только нуклеотид Т другой цепи, а против нуклеотида Г — только нуклеотид Ц.

❖ Правило Чаргофа (следствие комплементарности нуклеотидов): число адениловых нуклеотидов равно числу тимидиловых: А = Т, а число гуаниловых нуклеотидов равно числу цити-диловых: Г = Ц; откуда следует, что А + Г = Т + Ц.

Свойства ДНК: эта молекула способна к транскрипции, репарации, репликации.

Транскрипция — это процесс «считывания» генетической информации с одной из нитей молекулы ДНК и копирования ее на молекулу и-РНК, происходящий путем биосинтеза молекул и-РНК на соответствующих участках ДНК; является первым этапом реализации генетической информации в живых клетках.

■ Транскрипция происходит с помощью фермента РНК-лоли-меразы, который, двигаясь по молекуле ДНК, подбирает нуклеотиды, комплементарные нуклеотидам участка ДНК, и соединяет их в цепочку и-РНК.

Репарация — процесс исправления повреждений (восстановления) в молекулах ДНК и компенсации уже закрепившихся мутаций; происходит при участии особых ферментов.

Репликация (или удвоение) ДНК — происходящий под контролем ферментов процесс синтеза новой молекулы ДНК как точной копии уже существующей молекулы ДНК при ее использовании как матрицы; наблюдается в ходе подготовки клетки к делению. Матричный синтез ДНК идет по принципу комплементарности, антипараллельно; полуконсервативный прерывистый матричный синтез — от 3′- к 5′-концу.

❖ Этапы репликации ДНК:

■ постепенное разделение (с помощью специального фермента) комплементарных цепей ДНК в результате разрыва водородных связей между ними;

■ деспирализация разделившихся участков полинуклеотидных цепей ДНК (происходит при участии фермента ДНК-изомеразы);

■ комплементарный синтез новых (дочерних) полинуклеотидных цепей на каждой из старых цепей как на матрице; осуществляется с помощью фермента ДНК-полимеразы.

Локализация ДНК в клетках:

■ в хромосомах клеточного ядра (около 99% всей ДНК клетки), в митохондриях и пластидах эукариотических клеток;

■ в прокариотических клетках погружена в цитоплазму.

❖Функции ДНК: хранение, передача дочерним клеткам и воспроизведение генетической информации.

■В ДНК любой клетки закодирована информация о строении, количестве и последовательности синтеза всех белков данного организма.

Строение и функции ДНК

ДНК
— полимер, мономерами которой являются дезоксирибонуклеотиды. Модель пространственного строения молекулы ДНК в виде двойной спирали была предложена в 1953 г. Дж. Уотсоном и Ф. Криком (для построения этой модели они использовали работы М. Уилкинса, Р. Франклин, Э. Чаргаффа).

Молекула ДНК
образована двумя полинуклеотидными цепями, спирально закрученными друг около друга и вместе вокруг воображаемой оси, т.е. представляет собой двойную спираль (исключение — некоторые ДНК-содержащие вирусы имеют одноцепочечную ДНК). Диаметр двойной спирали ДНК — 2 нм, расстояние между соседними нуклеотидами — 0,34 нм, на один оборот спирали приходится 10 пар нуклеотидов. Длина молекулы может достигать нескольких сантиметров. Молекулярный вес — десятки и сотни миллионов. Суммарная длина ДНК ядра клетки человека — около 2 м. В эукариотических клетках ДНК образует комплексы с белками и имеет специфическую пространственную конформацию.

Мономер ДНК — нуклеотид (дезоксирибонуклеотид)
— состоит из остатков трех веществ: 1) азотистого основания, 2) пятиуглеродного моносахарида (пентозы) и 3) фосфорной кислоты. Азотистые основания нуклеиновых кислот относятся к классам пиримидинов и пуринов. Пиримидиновые основания ДНК
(имеют в составе своей молекулы одно кольцо) — тимин, цитозин. Пуриновые основания
(имеют два кольца) — аденин и гуанин.

Моносахарид нуклеотида ДНК представлен дезоксирибозой.

Название нуклеотида является производным от названия соответствующего основания. Нуклеотиды и азотистые основания обозначаются заглавными буквами.

Полинуклеотидная цепь образуется в результате реакций конденсации нуклеотидов. При этом между 3″-углеродом остатка дезоксирибозы одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого возникает фосфоэфирная связь
(относится к категории прочных ковалентных связей). Один конец полинуклеотидной цепи заканчивается 5″-углеродом (его называют 5″-концом), другой — 3″-углеродом (3″-концом).

Против одной цепи нуклеотидов располагается вторая цепь. Расположение нуклеотидов в этих двух цепях не случайное, а строго определенное: против аденина одной цепи в другой цепи всегда располагается тимин, а против гуанина — всегда цитозин, между аденином и тимином возникают две водородные связи, между гуанином и цитозином — три водородные связи. Закономерность, согласно которой нуклеотиды разных цепей ДНК строго упорядоченно располагаются (аденин — тимин, гуанин — цитозин) и избирательно соединяются друг с другом, называется принципом комплементарности
. Следует отметить, что Дж. Уотсон и Ф. Крик пришли к пониманию принципа комплементарности после ознакомления с работами Э. Чаргаффа. Э. Чаргафф, изучив огромное количество образцов тканей и органов различных организмов, установил, что в любом фрагменте ДНК содержание остатков гуанина всегда точно соответствует содержанию цитозина, а аденина — тимину («правило Чаргаффа»
), но объяснить этот факт он не смог.

Из принципа комплементарности следует, что последовательность нуклеотидов одной цепи определяет последовательность нуклеотидов другой.

Цепи ДНК антипараллельны (разнонаправлены), т.е. нуклеотиды разных цепей располагаются в противоположных направлениях, и, следовательно, напротив 3″-конца одной цепи находится 5″-конец другой. Молекулу ДНК иногда сравнивают с винтовой лестницей. «Перила» этой лестницы — сахарофосфатный остов (чередующиеся остатки дезоксирибозы и фосфорной кислоты); «ступени» — комплементарные азотистые основания.

Функция ДНК
— хранение и передача наследственной информации.

Что такое РНК?

Молекула РНК известна нам под названием «рибонуклеиновая кислота». Как и ДНК, эта макромолекула неотъемлемо содержится в клетках всех живых организмов. Их строение во многом совпадает – РНК, так же как и ДНК, состоит из звеньев – нуклеотидов, которые представлены в виде фосфатной группы, азотистого основания и сахара рибозы. Расположение нуклеотидов в различной последовательности позволяет кодировать индивидуальный генетический код. РНК бывают трёх видов: и-РНК – отвечает за передачу информации, р-РНК – является составляющей рибосом, т-РНК – отвечает за доставку аминокислот к рибосомам. Помимо всего прочего, так называемая матричная РНК используется всеми клеточными организмами для синтеза белка. У отдельных молекул РНК можно отметить собственную ферментативную активность. Проявляется она способностью как бы “разрывать” другие молекулы РНК или же соединять два РНК-фрагмента.РНК так же является составной частью геномов большинства вирусов, у которых она выполняет ту же функцию что и у высших организмов макромолекула ДНК.

Что такое экстракция ДНК

Выделение ДНК — это процедура выделения и очистки ДНК. ДНК может быть выделена из крови, замороженных образцов ткани или блоков парафиновой ткани. Три этапа выделения ДНК — лизис клеток, выделение ДНК и осаждение. Во время лизиса клеток барьеры клеточной мембраны, такие как клеточная мембрана и мембраны ядра, распадаются, чтобы обнажить ДНК. Следующим этапом является удаление мембранных липидов из образца. Наконец, осаждение ДНК включает удаление ДНК-ассоциированных белков протеазой и удаление РНК с помощью РНКазы.

Рисунок 1: Процедура извлечения ДНК

Основные протоколы экстракции ДНК

Ниже показаны основные протоколы выделения ДНК.

1. Клеточный лизис с помощью буфера для лизиса клеток для лизирования клеточных мембран.

2. Липиды расщепляются с помощью моющих и поверхностно-активных веществ

3. Переваривание белков путем добавления протеазы

4. Расщепление РНК путем добавления РНКазы

5. Разделение клеточного дебриса, расщепленных белков, липидов и РНК путем добавления концентрированной соли с последующим центрифугированием.

6. Осаждение ДНК этанолом ледяным этанолом или изопропанолом. Ионная сила ацетата натрия может быть использована для улучшения осаждения. Осажденная ДНК появляется в виде нитей в конечном растворе.

Рисунок 2: Извлеченная ДНК

Экстракция фенол-хлороформом также может быть использована для отделения ДНК от белков. Здесь фенол денатурирует белки в образце, и ДНК остается в водной фазе в конце экстракции. И в органической фазе вы можете найти денатурированные белки. Другой метод извлечения ДНК — очистка миниколонок. Здесь связывание ДНК в колонке зависит от pH и концентрации соли в буфере.

Что такое РНК-нуклеотид

РНК-нуклеотид — это мономерный нуклеотид, обнаруженный в молекулах РНК. Он содержит рибозу в качестве пентозного моносахарида, который присоединен к азотистому основанию на его 1 ‘углероде и фосфатной группе на его 5′ углероде. Рибоза содержит два энантиомера: D-рибозу и L-рибозу. D-рибоза находится в РНК. Основное различие между рибозой и дезоксирибозой заключается в 2′-гидроксильной группе, которую несет рибоза. Эта 2’-гидроксильная группа выполняет много ролей в РНК. Азотистыми основаниями в РНК являются аденин, гуанин, цитозин и урацил. Пиримидиновая основа урацила замещает тимин в РНК. Следовательно, аденин соединяется с урацилом, а не с тимином. Нуклеотиды РНК связаны друг с другом, образуя цепочку нуклеотидов, как в ДНК. Поскольку РНК является линейной молекулой, нуклеотидная цепь существует только в направлении от 5 ′ до 3 ′. Химическая структура РНК показана на рисунок 3.

Рисунок 3: РНК-нить

РНК не способна образовывать структуру двойной спирали, как в ДНК, из-за присутствия 2′-гидроксильной группы. Следовательно, РНК находится в виде линейной молекулы, которая способна образовывать только двухцепочечные структуры, такие как шпильки. Однако 2 ‘гидроксильная группа важна для сплайсинга РНК.

РНК производится путем транскрипции ДНК в геноме ферментом РНК-полимераза. Основными типами РНК, обнаруженными в клетке, являются мессенджер РНК (мРНК), трансфер РНК (тРНК) и рибозомная РНК (рРНК). мРНК являются транскриптами генов. Они транслируются на рибосомах, которые образованы рРНК. Соответствующие аминокислоты для синтеза полипептида вносятся тРНК. Следовательно, основной функцией РНК является их роль в синтезе белка. Некоторые РНК также участвуют в регуляции экспрессии генов. Помимо этого, РНК-нуклеотиды, такие как АТФ и НАДН, служат основным источником химической энергии для биохимических реакций в клетке. ЦГМФ и цАМФ также служат вторыми мессенджерами в путях передачи сигнала.

Отличие ДНК от РНК: таблица

Главные признаки, представляющие отличие молекул ДНК от РНК, представлены в нашей сравнительной таблице.

Признаки сравнения	ДНК	РНК
Количество цепочек полимера	2	1
Вид моносахарида пентозы	Дезоксирибоза	Рибоза
Разновидности азотистых оснований	Аденин Гуанин Цитозин Тимин	Аденин Гуанин Цитозин Урацил
Место нахождения в клетке	Ядерный аппарат эукариотов, нуклеотид прокариотов, пластиды хлоропласты, митохондрии	Рибосомы, цитоплазма
Функции	Процесс передачи и сохранности генетической информации	Формирование белковых молекул, реализация генетического материала

Как видите, отличие ДНК от РНК заключается не только в особенностях структуры, их строение обусловливает различные функции, необходимые всем живым организмам.

Метод петлевой изотермической амплификации, LAMP

Метод петлевой изотермической амплификации, LAMP (от англ.Loop-mediated isothermal amplification) считается упрощенной ПЦР. Производители тест-систем обещают точность метода до 94%.

Во многом метод LAMP схож с ПЦР, за исключением ряда нюансов: праймеров требуется больше, амплификаторов (приборов, периодически изменяющих температуру) не требуется вовсе, как не требуется и электрофореза. РНК вируса также достраивается до ДНК, а дальше копирование идет при постоянной температуре и занимает всего 20-30 минут.

Чтобы увидеть результат, не требуется электрофорез, достаточно просто взглянуть на пробирку. Мутный осадок говорит о том, что в образце обнаружен вирус. Осадок частично состоит из ионов, освобождающихся из «букв»-нуклеотидов во время синтеза ДНК. Если он появляется, значит, ДНК вируса удалось размножить. Многие производители добавляют в свои тест-системы флуоресцентные красители ДНК, чтобы наличие или отсутствие вирусной частицы не вызывало сомнений.

Reuters

Сходства между экстракцией ДНК и РНК

• Выделение ДНК и РНК — это процедуры, связанные с выделением и очисткой нуклеиновых кислот из биологических образцов.
• Обе процедуры включают лизис клеток, очистку нуклеиновых кислот от мусора и связанных белков и подготовку экстрактов.
• Для обеих процедур необходимо поддерживать холодные условия во всем.
• Вовлекает центрифугирование в разделение компонентов в смеси.
• Необходимо инактивировать активность нуклеазных ферментов во время обеих процедур.
• Экстракция фенол-хлороформом является одним из важнейших этапов обоих типов экстракций.
• Тиоцианат гуанидиния может быть использован для защиты нуклеиновых кислот.
• Осаждение РНК может быть сделано с изопропанолом.
• Ионная сила ацетата натрия используется для улучшения осаждения нуклеиновых кислот.
• Образцы могут быть количественно определены путем измерения оптической плотности при 260 нм.

Гены ДНК

Молекула несет в себе всю важную информацию о нуклеотидах, определяет расположение аминокислот в белках. ДНК человека и всех других организмов хранит сведения о его свойствах, передавая их потомкам.

Частью ее является ген — группа нуклеотидов, которая кодирует информацию о белке. Совокупность генов клетки образует ее генотип или геном.

Гены расположены на определенном участке ДНК. Они состоят из определенного числа нуклеотидов, которые расположены в последовательной комбинации. Имеется в виду то, что ген не может поменять свое место в молекуле, и он имеет совершенно конкретное число нуклеотидов. Их последовательность уникальна. Например, для получения адреналина используется один порядок, а для инсулина — другой.

Кроме генов, в ДНК располагаются некодирующие последовательности. Они регулируют работу генов, помогают хромосомам и отмечают начало и конец гена. Но сегодня остается неизвестной роль большинства из них.

Краткое изложение различий между ДНК и РНК

1. ДНК содержит сахарную дезоксирибозу, в то время как РНК содержит сахарную рибозу. Единственная разница между рибозой и дезоксирибозой состоит в том, что рибоза имеет на одну группу -ОН больше, чем дезоксирибоза, которая имеет -Н, присоединенную ко второму (2 ‘) углероду в кольце.

1. ДНК представляет собой двухцепочечную молекулу, в то время как РНК представляет собой одноцепочечную молекулу.
2. ДНК стабильна в щелочных условиях, а РНК нестабильна.
3. ДНК и РНК выполняют разные функции у людей. ДНК отвечает за хранение и передачу генетической информации, в то время как РНК непосредственно кодирует аминокислоты и выступает в качестве посредника между ДНК и рибосомами для производства белков.
4. Спаривание оснований ДНК и РНК немного отличается, поскольку ДНК использует основания аденин, тимин, цитозин и гуанин; РНК использует аденин, урацил, цитозин и гуанин. Урацил отличается от тимина тем, что в его кольце отсутствует метильная группа.

Дезоксирибонуклеиновая кислота

ДНК это биополимер. В основе мономера ДНК – пентоза. Углевод ДНК является исключением из правил, ведь его формула (C5H10O4) отличается от «нормального» углевода тем, что в ней отсутствует один атом кислорода, поэтому этот углевод получил название «дезоксирибоза».

К остатку дезоксиробозы присоединено одно азотистое основание (цитозин, тимин, аденин и гуанин). Полимерная цепь ДНК образуется путем связывания между собой мономеров. Сшиваются между собой соседние «звенья» остатками фосфорной кислоты, образуя фосфодиэфирную 3’-5’ – связь.

ДНК – это двойная антипараллельная правозакрученная спираль. Две цепи соединены водородными связями, которые возникающими между гетероциклическими соединениями. В ДНК комплементарные пары: A-G и C-T.

Уникальность ДНК в том, что она способна создавать дочернюю молекулу (репликация
). Для этого спираль ДНК расходится на две материнские цепи и с помощью ферментов (основной фермент это ДНК-полимераза) на них выстраиваются дочерние цепи, основываясь на правиле комплементарности. В итоге образуется две идентичные друг другу цепи ДНК. Этот процесс обеспечивает безошибочную передачу наследственной информации из поколения в поколение.

Углевод пентоза

Прежде всего, ДНК от РНК отличается содержанием вида углевода. Простые сахара представляют собой вещества с определенным количеством элемента углерода в общей формуле. Состав нуклеиновых кислот представляют пентозы. Число углерода в них равно пяти. Они и называются поэтому пентозами.

В чем же здесь отличие, если число углерода и молекулярная формула абсолютно одинаковы? Все очень просто: в структурной организации. Такие вещества с одинаковым составом и молекулярной формулой, имеющие отличия в строении и характерных свойствах, в химии именуются изомерами.

Моносахарид рибоза — часть РНК. Этот признак явился определяющим для наименований этих биополимеров. Моносахарид, характерный для ДНК, называется дезоксирибозой.

Функциональное отличие ДНК от РНК

Различие ДНК и РНК характерными чертами и особенностями строения не ограничивается. Например, ДНК способна к денатурации, ренатурации и деструкции. Ее суть — в раскручивании молекул до определенного состояния и обратно, если это возможно. В ходе этих процессов наблюдается разрушение водородных связей.

Основной функцией ДНК является сохранение, шифровка, передача и проявление генетической информации, осуществляющиеся в ходе размножения организмов всех уровней организации. Это органическое вещество также способно к транскрипции. Суть этого явления заключается в образовании молекул РНК на основе ДНК. Его основой является принцип комплементарности. Молекула ДНК также способна к самоудвоению или репликации. Этот процесс очень важен для нормального хода деления клеток, особенно митоза, когда из клетки с двойным хромосомным набором образуются две идентичные. Функция РНК также важна для живых организмов, ведь без синтеза белка их существование просто невозможно.

ДНК и РНК — нуклеиновые кислоты, являющиеся сложными макромолекулами, состоящими из нуклеотидов. Главное различие данных веществ заключается в том, что в их состав входят разные виды азотистых оснований и углевода пентозы, что определяет их различные функции в клетках живых существ.

Что такое ДНК и РНК? Каковы их функции и значение в нашем мире? Из чего они состоят и как работают? Об этом и не только рассказывается в статье.

Что такое экстракция ДНК

Выделение ДНК — это процедура выделения и очистки ДНК. ДНК может быть выделена из крови, замороженных образцов ткани или блоков парафиновой ткани. Три этапа выделения ДНК — лизис клеток, выделение ДНК и осаждение. Во время лизиса клеток барьеры клеточной мембраны, такие как клеточная мембрана и мембраны ядра, распадаются, чтобы обнажить ДНК. Следующим этапом является удаление мембранных липидов из образца. Наконец, осаждение ДНК включает удаление ДНК-ассоциированных белков протеазой и удаление РНК с помощью РНКазы.

Рисунок 1: Процедура извлечения ДНК

Основные протоколы экстракции ДНК

Ниже показаны основные протоколы выделения ДНК.

1. Клеточный лизис с помощью буфера для лизиса клеток для лизирования клеточных мембран.

2. Липиды расщепляются с помощью моющих и поверхностно-активных веществ

3. Переваривание белков путем добавления протеазы

4. Расщепление РНК путем добавления РНКазы

5. Разделение клеточного дебриса, расщепленных белков, липидов и РНК путем добавления концентрированной соли с последующим центрифугированием.

6. Осаждение ДНК этанолом ледяным этанолом или изопропанолом. Ионная сила ацетата натрия может быть использована для улучшения осаждения. Осажденная ДНК появляется в виде нитей в конечном растворе.

Рисунок 2: Извлеченная ДНК

Экстракция фенол-хлороформом также может быть использована для отделения ДНК от белков. Здесь фенол денатурирует белки в образце, и ДНК остается в водной фазе в конце экстракции. И в органической фазе вы можете найти денатурированные белки. Другой метод извлечения ДНК — очистка миниколонок. Здесь связывание ДНК в колонке зависит от pH и концентрации соли в буфере.

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты — это органические соединения, обладающие высокомолекулярными свойствами. В их состав входят водород, углерод, азот и фосфор.

Они были открыты в 1869 году Ф. Мишером, который исследовал гной. Однако тогда его открытию не придали особого значения. Лишь позже, когда эти кислоты обнаружили во всех животных и растительных клетках, пришло понимание огромной их роли.

Существуют два вида нуклеиновых кислот: РНК и ДНК (рибонуклеиновые и дезоксирибонуклеиновые кислоты). Настоящая статья посвящена рибонуклеиновой кислоте, но для общего понимания рассмотрим также, что собой представляет ДНК.