النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
DNA Contains Four Distinct Deoxynucleotides
المؤلف:
Peter J. Kennelly, Kathleen M. Botham, Owen P. McGuinness, Victor W. Rodwell, P. Anthony Weil
المصدر:
Harpers Illustrated Biochemistry
الجزء والصفحة:
32nd edition.p348-350
2025-09-03
33
The chemical nature of the monomeric deoxynucleotide units of DNA—deoxyadenylate, deoxyguanylate, deoxycytidylate, and thymidylate—is described in Chapter 32. These monomeric units of DNA are held in polymeric form by 3′,5′ phosphodiester bonds constituting a single strand, as depicted in Figure 1. The informational content of DNA (the genetic code) resides in the sequence in which these monomers— purine and pyrimidine deoxyribonucleotides—are ordered. The polymer as depicted possesses a polarity; one end has a 5′-hydroxyl or phosphate terminus while the other has a 3′-phosphate or hydroxyl terminus. The importance of this polarity will become evident. Since the genetic information resides in the order of the monomeric units within the polymers, there must exist a mechanism of reproducing or replicating this specific information with a high degree of fidelity. That requirement, together with x-ray diffraction data from the DNA molecule generated by Franklin, and the observation of Chargaff that in DNA molecules the concentration of deoxyadenosine (A) nucleotides equals that of thymidine (T) nucleotides (A = T), while the concentration of deoxyguanosine (G) nucleotides equals that of deoxycytidine (C) nucleotides (G = C), led Watson, Crick, and Wilkins to propose in the early 1950s a model of a double-stranded (ds) DNA molecule. The model they proposed is depicted in Figure 2. The two strands of this double-stranded helix are held in register by both hydrogen bonds (H-bonds) between the purine and pyrimidine bases of the respective linear molecules and by van der Waals and hydrophobic interactions between the stacked adjacent base pairs. The pairings between the purine and pyrimidine nucleotides on the opposite strands are very specific, and are dependent on hydrogen bonding of A with T and G with C (see Figure 2). A–T and G–C base pairs are often referred to as Watson-Crick base pairs.
Fig1. A segment of one strand of a DNA molecule in which the purine and pyrimidine bases guanine (G), cytosine (C), thymine (T), and adenine (A) are held together by a phosphodiester backbone between 2′-deoxyribosyl moieties attached to the nucleobases by an N-glycosidic bond. Note that the phosphodiester backbone is negatively charged and has a polarity (ie, a direction). Convention dictates that a single-stranded DNA sequence is written in the 5′ to 3′ direction (ie, pGpCpTpAp, where G, C, T, and A represent the four bases and P represents the interconnecting phosphates).
Fig2. A diagrammatic representation of the Watson and Crick model of the double-helical structure of the B form of DNA.The horizontal arrow indicates the width of the double helix (20 Å), and the vertical arrow indicates the distance spanned by one complete turn of the double helix (34 Å). One turn of B-DNA includes 10 base pairs (bp), so the rise is 3.4 Å per bp. The central axis of the double helix is indicated by the vertical rod. The short arrows designate the polarity of the antiparallel strands. The major and minor grooves are depicted. (A, adenine; C, cytosine; G, guanine; P, phosphate; S, sugar [deoxyribose]; T, thymine.) Hydrogen bonds between A/T and G/C bases indicated by short, red, horizontal lines.
This common form of DNA is said to be right handed because as one looks down the double helix, the base residues form a spiral in a clockwise direction. In the double-stranded molecule, restrictions imposed by the rotation about the phosphodiester bond, the favored anti-configuration of the glycosidic bond , and the predominant tautomers of the four bases (A, G, T, and C) allow A to pair only with T, and G only with C, as depicted in Figure 3. These base-pairing restrictions explain the earlier observation that in a double-stranded DNA molecule the content of A equals that of T and the content of G equals that of C. The two strands of the double-helical molecule, each of which possesses a polarity, are antiparallel; that is, one strand runs in the 5′ to 3′ direction and the other in the 3′ to 5′ direction. Within a particular gene in the double-stranded DNA molecules, the genetic information resides in the sequence of nucleotides on one strand, the template strand. This is the strand of DNA that is copied, or transcribed, during ribonucleic acid (RNA)synthesis. It is sometimes referred to as the noncoding strand. The opposite strand is considered the coding strand because it matches the sequence of the RNA transcript (but containing uracil in place of thymine) that encodes the protein.
Fig3. Classic Watson-Crick DNA base pairing between complementary deoxynucleotides involves the formation of hydrogen bonds. Two such H-bonds form between adenine and thymine, and three H-bonds form between cytidine and guanine. The broken lines represent H-bonds.
The two strands, in which opposing bases are held together by interstrand hydrogen bonds, wind around a central axis in the form of a double helix. In the test tube, double-stranded DNA can exist in at least six forms (A-DNA, through E-DNA and Z-DNA). These different forms of DNA differ with regard to intra- and interstrand interactions and involve structural rearrangements within the monomeric units of DNA. The B form is usually found under physiologic conditions. A single turn of B form DNA about the long axis of the molecule contains 10 bp. The distance spanned by one turn of B-DNA is 3.4 nm (34 Å). The width (helical diameter) of the double helix in B-DNA is 2 nm (20 Å).
الاكثر قراءة في الكيمياء الحيوية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
