Нуклезоиды, нуклеотиды и нуклеиновые кислоты

   В   результате транскрипции образуются  четыре различных вида РНК:

рибосомальная рРНК, матричная мРНК (информационная), транспортная тРНК и малые ядерные РНК, роль которых разнообразна, но до конца еще не выяснена. Каждая из синтезированных РНК играет строго определенную роль на втором этапе  реализации генетической информации - трансляции. Реализация генетической информации с помощью нуклеиновых кислот происходит по схеме:                               

   Рибосомальная  РНК входит совместно с белками  в  состав рибосом. Матричная  РНК, объединяясь с рибосомами, образует полирибосому, в которой с помощью ферментов и транспортных РНК, поставляющих определенные аминокислоты, происходит трансляция — синтез белков в соответствии с информацией, записанной на мРНК. Информация о последовательности аминокислот в молекуле белка  считывается с последовательности ге-

тероциклических оснований в мРНК. Конкретная группа из трех гетероциклических оснований в молекуле нуклеиновой кислоты, которая соответствует отдельной аминокислоте, называется кодоном. ( Например, кодон GUA соответствует аспарагиновой кислоте, UGU- валину, UUU- фенилаланину,  ACA –аспаргину). Совокупность кодонов составляет генетический код. Генетический код един для всего живого: у любого вида организмов каждая из аминокислот  кодируется одним и тем  же кодоном или одними и теми же кодонами. (Несколько кодонов могут кодировать одну и ту же аминокислоту, но один и тот же код не способен кодировать разные аминокислоты.)

      Денатурация. Подобно денатурации белков происходит денатурация нуклеиновых кислот,  сопровождаемая разрушением их третичной и вторичной структур и сохранением первичной структуры. Это происходит под влиянием тех же факторов, что и в случае белков, но интенсивность фактора в случае нуклеиновых ислот, естественно, может  быть другой, чем при денатурации белка. Под  воздействием того или иного фактора снижается прочность водородных связей и уменьшается эффективность стэкинг-взаимодействия между азотистыми основаниями в макромолекуле.  Это способствует раскручиванию двухцепочечных  спиралей с образованием неупорядоченных одноцепочечных клубков. Поскольку при денатурации сохраняется первичная структура нуклеиновых кислот, то данный процесс может иметь обратимый характер.

   Кислотно-основные  свойства. Сильнополярные фосфатные группы нуклеиновых кислот характеризуются значением рК_а¹ < 2.

Таким образом, нуклеиновые кислоты — это  довольно сильные поликислоты, полностью  ионизованные при рН выше 4, и поэтому  их поверхность несет отрицательный  заряд.  Именно это обстоятельство объясняет большую склонность нуклеиновых  кислот к взаимодействию с полиаминами, у которых между атомами азота содержатся две или три метиленовые (-СН₂-) группы. Однако особый интерес вызывает кислотно-основное взаимодействие нуклеиновых кислот с белками, которые являются полиамфолитами, образуя комплексные ассоциаты (соли),  называемые нуклеопротеинами. Так, ДНК образует прочный комплекс с белками- гистонами, входящими в состав хромосом. Гистоны содержат 25-30 % остатков лизина и аргинина, основные функциональные группы которых  при рН = 7 заряжены положительно. Они, электростатически взаимодействуя с отрицательно заряженными фосфатными группами, расположенными на периферии двойной спирали ДНК, образуют  достаточно прочный комплексный ассоциат, в котором структура ДНК дополнительно стабилизирована.

   Рибонуклеиновые кислоты также образуют с белками нуклеопротеины. Так, рибосомы состоят из 50-65 % рибосомной РНК и 35-50 % белков, содержащих до 25 % основных аминокислот.

   Вирусы представляют собой устойчивые комплексные ассоциаты, содержащие до 30 % нуклеиновой кислоты и большое число белковых молекул, уложенных в определенном порядке и образующих  специфическую трехмерную структуру. В состав вируса может входить как ДНК, так и РНК.

      Окислительно-восстановительные  свойства.   Нуклеиновые кислоты не содержат групп, склонных к окислительно-восстановительным превращениям при мягком воздействии. Поэтому они относительно устойчивы к воздействию мягких окислителей и восстановителей. При жестком окислении в водной среде нуклеиновые кислоты превращаются, как все органические соединения в организме, в СО₂ и Н₂О, а из-за  присутствия в их составе атомов  азота образуют мочевую кислоту, мочевину или соли аммония;  кроме того, из-за наличия фосфатных групп образуются неорганические фосфаты.