Молекула ДНК построена из двух антипараллельных цепей с комплементарной последовательностью нуклеотидов. (рис. 7)
1. Нуклеозиды– N- гликозильные производные (N - гликозиды) разных азотистых оснований (пурины, пиримидины), содержащих соответственно рибозу или дезоксирибозу.
Пуриновые основания – аденин (А) и гуанин (G).
Пиримидиновые основания – цитозин (С), тимин (Т), урацил (U).
2. Нуклеотид – фосфатный эфир нуклеозида. Нуклеотиды при помощи фосфодиэфирных связей образуют полинуклеотид.
3. Спираль ДНК (правая) – две комплементарные цепи полинуклеотидов, соединенные водородными связями в парах А-Е и G-С. На один виток приходится приблизительно 10 пар оснований.
Рис. 7. Модель молекулы
ДНК (по Уотсону и Крику).
Экзон – кодирующая последовательность нуклеотидов, определяющая последовательность аминокислот в белке.
Интрон– некодирующая последовательность между экзонами. После синтеза РНК на ДНК- матрице (транскрипция) последовательности РНК, комплементарные последовательностям интронов, удаляются при помощи специальных ферментов, а оставшиеся последовательности сближаются (сплайсинг ).
Кодон– последовательность из трех смежных нуклеотидов, кодирующая какую-либо аминокислоту или терминацию полипептидной цепи.
4. Ген – участок молекулы ДНК, кодирующий последовательность аминокислот в полипептидной цепи.
Экспрессия гена – протекает по схеме :
1. Транскрипция ( синтез первичного транскрипта на матрице ДНК);
2. Процессинг (образование М РНК);
3. Трансляция (считывание информации с мРНК);
4. Сборка полипептидной цепи (включение аминокислот в полипептидную цепь на рибосомах);
5. Посттрансляционная модификация (добавление к полипептиду разных химических группировок, например фосфатных (фосфорилирование), карбоксильных (карбоксилирование) и т.д.).