DNA'nın Fiziksel, Moleküler veya Geometrik Organizasyonu (612 Kelime)

DNA'nın fiziksel, moleküler veya geometrik organizasyonu hakkında faydalı notlar!

DNA'nın üç boyutlu yapısını düşünen ilk kişi, DNA molekülünün X-ışını kristalografik incelemeleriyle 1940'larda, DNA'nın yüksek yoğunluğuna sahip olduğu için polinükleotidinin bir düz nükleotit yığını olduğu sonucuna varılan WT Astbury'dir. molekülün uzun eksenine dik olarak yönlendirildi ve istif boyunca her 3, 4 A'da bir yerleştirildi.

Resim İzniyle: 3.bp.blogspot.com/_dBigZkRETuM/TS-LaUDMtoI/AAAAAAAABABY/3Arustycloud.jpg

Astbury'nin X-ışını kristalografik çalışmalarına, bir X-ışını difraksiyon fotoğrafı elde etmelerini sağlayan yüksek oranda yönlendirilmiş DNA lifleri hazırlamayı Wilkins ve ortakları (1953) devam ettirdi. Ortaklarından biri olan Rosalind Franklin, Astbury'nin 3.4 A internükleotid mesafesinin daha önceki çıkarımını doğrulayan ve DNA molekülü için helisel bir konfigürasyon öneren DNA'nın üstün bir X ışını kırınım fotoğrafı elde etti.

Zaten DNA'nın yapısı için uygun bir model inşa etmekle meşgul olan Watson ve Crick, Franklin'in DNA molekülü resmine bakıldığında, derhal bu bilgiyi DNA için bir moleküler modelin oluşturulmasında kullandılar. 1953 yılının Nisan ayında Watson ve Crick, Wilkins ve meslektaşlarının bu yapı için X-ışını kanıtlarını sunduğu “Doğa” nın aynı sayısında DNA'nın yapısı hakkındaki sonuçlarını yayınladılar.

DNA molekülünün çift sarmal yapısının yapımında Watson ve Crick ile ilgili düşünceler:

Watson ve Crick, Franklin tarafından alınan (1) DNA polinükleotit zincirinin düzenli bir sarmal biçimine sahip olduğu, (2) sarmalın yaklaşık 20 A çapa sahip olduğu (3), Franklin tarafından alınan DNA'nın X ışını kırınım fotoğrafından doğrudan sonuçlandı. sarmal uzunluğu boyunca her 3.4 A'da bir tam dönüş yapar ve bu nedenle, internükleotit mesafesi 3.4 A olduğundan, dönüş başına on nükleotit yığını içerir.

DNA molekülünün bilinen yoğunluğu göz önüne alındığında, Watson ve Crick bundan sonra sarmalın, her biri dönüşte iki silindir çapının 20 A ve 34 A uzunluğunun olacağından iki polinükleotit zinciri veya her biri dönüş başına on nükleotid yığını içermesi gerektiği sonucuna vardı. içerdiği takdirde düşük ancak tek bir on yığını, her biri üç veya daha fazla on nükleotid yığını içeriyorsa çok yüksek.

Bu iki polinükleotid zincirini gerekli boyutlarda düzenli bir sarmalda düzenlemeye çalışmadan önce, Watson ve Crick modellerine daha fazla kısıtlama koymuşlardı - sonuçta DNA'nın genetik materyal olduğu bilgisinden türetilen bir kısıtlama.

Eğer DNA kalıtım bilgisi içerecekse, gerekçeli ise ve bu bilgi polinükleotit zinciri boyunca dört bazın spesifik bir sekansı olarak yazılmışsa, DNA'nın moleküler yapısı, polinükleotit zincirleri boyunca herhangi bir bazik sekans dizisini barındırabilmelidir. . Aksi takdirde, bir bilgi taşıyıcı olarak DNA'nın kapasitesi çok ciddi bir şekilde sınırlı olacaktır.

Bu nedenle, her bir 3.4 A'da rastgele bir nükleotit baz dizisi içeren iki polinükleotit zincirinden oluşmasına rağmen, yine de 20 A sabit bir çapa sahip olacakları gibi düzenli bir helis yapımının gerekliliğini hissettiler.

Purin halkasının boyutu, pirimidin halkasının boyutundan daha büyük olduğundan, Watson ve Crick, iki nükleotid yığını arasında tamamlayıcı bir ilişki mevcutsa, iki zincirli helezonun sabit bir çapa sahip olabileceği fikrine varabilir. istif, bir purin bazını ve diğer bir pirimidin bazını barındırır.

Son olarak, sarmalın termodinamik stabilite ile donatılması için yapı, purinlerin ve pirimidin bazlarının amino-veya-hidroksil hidrojeni ve ketoksijenleri veya immüno-azotları arasında hidrojen bağlarının oluşması için yeterli fırsatlara sahip olacaktır. Bu düşünceler, DNA molekülünün moleküler yapısı için çift sarmallı bir model kurmalarını sağlamıştır.