Ako porozumieť štruktúre DNA?
Ďalším dobrým spôsobom, ako sa naučiť a porozumieť štruktúre DNA, je nakresliť ju viackrát.
Kyselina deoxyribonukleová (DNA) je genetický plán bunky. Kóduje všetky informácie, ktoré bunka dokáže reprodukovať, vytvárať proteíny a správne fungovať. Aj keď sa môže zdať, že sme vždy vedeli, že DNA tvorí dvojitú špirálu, len pred niekoľkými desaťročiami táto štruktúra nebola známa. DNA má veľmi zložitú štruktúru, ktorej dešifrovanie trvalo mnoho rokov. Dnes presne vieme, ako DNA vyzerá a ako funguje.
Časť 1 z 3: porozumenie základným komponentom
- 1Nakreslite deoxyribózový cukor. Formy deoxyribózového časť cukrovej-fosfát chrbticu DNA. Ďalšou dôležitou skupinou je fosfátová skupina, o ktorej sa bude diskutovať v nasledujúcom kroku. Deoxyribóza tvorí kruhovú štruktúru s 5 uhlíkmi a kyslíkom. Cukor dopĺňajú ďalšie skupiny vodíka a hydroxidu.
- Deoxyribóza sa nazýva pentózový cukor, pretože kruhová štruktúra je v tvare päťuholníka.
- Uhlíky cukru sú očíslované od 1' (jeden prime) do 5' (päť prime), začínajúc prvým uhlíkom na pravej strane prstenca a pohybujúcim sa v smere hodinových ručičiek.
- Deoxyribóza je podobná skupine ribózových cukrov, ale má o jeden kyslík menej, preto je v názve „deoxy “.
- 2Pripojte fosfátovú skupinu. Fosfátové skupiny majú 1 vodík, 1 fosfát a 4 kyslíky. Fosfátová skupina sa viaže na 5' uhlík deoxyribózy a tvorí jeden blok „cukrového fosfátu“, ktorý tvorí chrbticu. Táto kostra DNA sa opakuje s každou fosfátovou skupinou, ktorá sa viaže na 5' koniec deoxyribózy a vytvára fosfodiesterové väzby s 3' koncom ďalšej molekuly deoxyribózy.
- Rovnako ako všeobecne čítame zľava doprava, DNA sa vždy číta od 5' do 3'. Koncová fosfátová skupina je na 5' konci a koncová hydroxylová skupina je na 3' konci.
Nezabudnite sa pozrieť na schémy DNA, aby ste skutočne porozumeli jej štruktúre. - 3Definujte dusíkaté bázy. Existujú 4 dusíkaté bázy, ktoré kódujú všetky genetické informácie v DNA: adenín (A), cytozín (C), guanín (G) a tymín (T). Dusíkaté bázy sú kruhové štruktúry tvorené atómami uhlíka, vodíka, dusíka a kyslíka. Adenín a guanín sú veľké s dvojitou kruhovou štruktúrou, zatiaľ čo cytozín a tymín sú menšie a pozostávajú z jedného kruhu.
- Cytozín a tymín sú známe ako pyrimidíny a majú šesťuholníkovú kruhovú štruktúru.
- Adenín a guanín sú známe ako puríny a majú 1 šesťhranný kruh pripojený k 1 päťuholníkovému kruhu.
- Základne s 1 krúžkom sa môžu spárovať iba so základňami s 2 krúžkami; teda A vždy páruje s T a G vždy páruje s C.
- 4Pripojte dusíkatú bázu za vzniku nukleotidu. Dusíkatá báza sa vždy viaže na 1' uhlík molekuly deoxyribózy. Kompletná molekula cukru, fosfátu a dusíkatej bázy sa nazýva nukleotid. Mnoho nukleotidov sa spojí a vytvorí reťazec DNA.
- Pamätajte si, že existujú 2 komplementárne vlákna, ktoré tvoria DNA. Pramene prebiehajú v opačných smeroch a sú antiparalelné. Napríklad jeden prameň ide od 3' do 5', zatiaľ čo druhý ide od 5' do 3'. Počas replikácie DNA však DNA polymeráza číta od 5' do 3'.
Časť 2 z 3: Budovanie reťazca DNA
- 1Pochopte párovanie báz. Každý nukleotid DNA obsahuje jednu dusíkatú bázu: buď purín (2 kruhy), alebo pyrimidín (1 kruh). Purín sa musí vždy spájať s pyrimidínom, aby vytvoril správnu štruktúru DNA. Adenín sa vždy páruje s tymínom, zatiaľ čo cytozín sa vždy páruje s guanínom. Toto sa označuje ako komplementárne párovanie báz.
- Každý pár báz je držaný pohromade vodíkovými väzbami. Existujú 3 vodíkové väzby medzi G a C a 2 vodíkové väzby medzi A a T. Tieto slabé vodíkové väzby umožňujú ľahké rozbitie vlákien, keď je potrebné ich kopírovať počas bunkovej replikácie.
Nezabudnite, že každé vlákno DNA sa číta od 5' do 3' a jeho komplementárne vlákno bude zapísané opačným smerom. - 2Spojte všetko dohromady a vytvorte reťazec DNA. DNA sa vinie ako točité schodisko do dvojitej špirály. Cukorovo-fosfátovou kostrou je vždy vonkajšia strana alebo „držadlá“ schodiska. Dusíkaté základy sú na vnútornej strane štruktúry a možno ich považovať za skutočné „schody“.
- 3' koniec má vždy skupinu cukrov, zatiaľ čo 5' koniec je vždy fosfát.
- Môžete nakresliť zjednodušenú verziu vlákna DNA tak, že nakreslíte 2 hlavné reťazce, ktoré sa navinú okolo seba, a potom nakreslite čiary, ktoré budú predstavovať dusíkaté bázy medzi líniami hlavného reťazca.
- Vzhľadom na povahu dvojitej špirály DNA a komplementárneho párovania báz existuje širšia medzera (veľká drážka) a užšia medzera (malá drážka). Tieto drážky sú miestami, kde sa proteíny môžu viazať a regulovať gény.
- 3Precvičte si párovanie báz s niekoľkými príkladmi. Každý jeden reťazec DNA má komplementárne vlákno, ktoré sa s ním páruje. Nácvik písania komplementárnych vlákien vám pomôže lepšie porozumieť DNA. Nezabudnite, že každé vlákno DNA sa číta od 5' do 3' a jeho komplementárne vlákno bude zapísané opačným smerom.
- Napíšte komplementárny reťazec k: 5'-CTGAGGGACCTTTCAGGTA-3'.
- Doplnkovým vláknom je 3'-GACTCCCTGGAAAGTCCAT-5'.
Časť 3 z 3: zapamätanie si dôležitých funkcií
- 1Vytvorte kartičky. Kartičky sú jedným z najlepších spôsobov, ako si zapamätať veci a posilniť tieto znalosti. Vytvorte karty pre všetky páry báz, aby ste si zapamätali, ktoré z nich sa spájajú dohromady a či ide o puríny alebo pyrimidíny.
- Môžete tiež vytvoriť kartičky s obrázkami štruktúr, aby ste ich mohli ľahko rozpoznať, keď ich uvidíte pri teste.
V prípade DNA to znamená, že guanín je komplementárnou bázou cytozínu a adenín je komplementárnou bázou tymínu. - 2Precvičte si kreslenie štruktúry. Ďalším dobrým spôsobom, ako sa naučiť a porozumieť štruktúre DNA, je nakresliť ju viackrát. Opakovanie je dôležité pre učenie a zapamätanie si. Ak cvičíte kreslenie štruktúry niekoľkokrát týždenne, čoskoro to bude veľmi jednoduché.
- Pri kreslení označte všetky dôležité funkcie a uchovajte si ich vo svojej pamäti.
- 3Na zapamätanie dvojíc báz použite mnemotechniku. Mnemotechnické pomôcky sú triky pamäte, ktoré vám pomôžu jednoduchým spôsobom zapamätať si zložité veci. Existuje niekoľko mnemotechnických pomôcok, pomocou ktorých si môžete zapamätať, ktoré základy sa navzájom spájajú. Vyberte si ten, ktorý vám najviac vyhovuje, alebo si vytvorte vlastný.
- „Kruhové“ písmena C a G sa navzájom spájajú, zatiaľ čo „lepiace“ písmena A a T sa spájajú.
- Pamätajte si vetu: „Rád sa pozerám na Georga Clooneyho.“
- Pamätajte si, ktoré základy sú pyrimidíny oproti purínom: „Myslite na pyramídy v Turks a Caicos“ (T a C sú pyrimidíny) a „Všetko zlato je čisté“ (AG je chemický symbol zlata, A a G sú puríny). Alebo si pomocou frázy „CuT the py“ (koláč) zapamätajte, ktoré z nich sú pyrimidíny.
- Porozprávajte sa s niekým v triede, kto rozumie učivu.
- Nezabudnite sa pozrieť na schémy DNA, aby ste skutočne porozumeli jej štruktúre.
Prečítajte si tiež: Ako napísať správu z fyziky?
Otázky a odpovede
- Ako môžem čítať DNA pre genealógiu?Genealógia je v súčasnej dobe nedokonalá veda, ale využíva určité segmenty DNA na identifikáciu zhody medzi inými vzorkami a na identifikáciu toho, ktoré genofondy sa s určitými segmentmi najlepšie zhodujú. V súčasnosti sa to nerobí pozorovaním každej bázy, ale použitím enzýmov alebo iných podobných metód na rozdelenie DNA na určitých miestach, identifikáciou dĺžky segmentu (ako aj niektorých ďalších metrík) a zodpovedajúcim spôsobom zodpovedajúcim spôsobom.
- Čo je to komplementárna základňa?Každá nukleotidová báza na oboch stranách DNA je vždy spojená so svojou komplementárnou bázou. Ak máte iba jednu stranu DNA, vždy môžete povedať, ako bude vyzerať druhá strana. V prípade DNA to znamená, že guanín je komplementárnou bázou cytozínu a adenín je komplementárnou bázou tymínu.
