www.wikidata.uk-ua.nina.az

Дезоксирибонуклеїнова кислота Дезоксирибонуклеї нова кислота ДНК один із двох типів природних нуклеїнових кислот що забе

Дезоксирибонуклеїнова кислота

Дезоксирибонуклеї́нова кислота́ (ДНК) — один із двох типів природних нуклеїнових кислот, що забезпечує зберігання, передачу з покоління в покоління і реалізацію генетичної програми розвитку й функціонування живих організмів. Основна роль ДНК в клітинах — довготривале зберігання інформації про структуру РНК і білків.

Структура частини подвійної спіралі ДНК

У клітинах еукаріотів (наприклад, тварин, рослин або грибів) ДНК міститься в ядрі клітини в складі хромосом, а також в деяких клітинних органелах (мітохондріях і пластидах). У клітинах прокаріотів (бактерій і архей) кільцева або лінійна молекула ДНК, так званий нуклеоїд, міститься в цитоплазмі й прикріплена зсередини до клітинної мембрани. У них і у нижчих еукаріотів (наприклад дріжджів) зустрічаються також невеликі автономні кільцеві молекули ДНК, так звані плазміди. Крім того, одно- або дволанцюгові молекули ДНК можуть утворювати геном ДНК-вірусів.

З хімічної точки зору ДНК — це довга полімерна молекула, що складається з послідовності блоків — нуклеотидів. Кожний нуклеотид складається з азотистої основи, цукру (дезоксирибози) і фосфатної групи. Зв'язки між нуклеотидами в ланцюгу утворюються дезоксирибозою й фосфатною групою. У переважній більшості випадків (окрім деяких вірусів, що містять одноланцюгові ДНК) макромолекула ДНК складається з двох ланцюгів, орієнтованих азотистими основами один проти одного. Ця дволанцюгова молекула утворює спіраль. У цілому структура молекули ДНК отримала назву «подвійної спіралі».

У ДНК зустрічається чотири види азотистих основ (аденін, гуанін, тимін і цитозин). Азотисті основи одного з ланцюгів сполучені з азотистими основами іншого ланцюга водневими зв'язками згідно з принципом комплементарності: аденін з'єднується тільки з тиміном, гуанін — тільки з цитозином.

Послідовність нуклеотидів дозволяє «кодувати» інформацію про різні типи РНК, найважливішими з яких є матричні (мРНК), рибосомні (рРНК) і транспортні (тРНК) та інші некодуючі РНК. Всі ці типи РНК синтезуються у процесі транскрипції на матриці ДНК, тобто шляхом копіювання послідовності ДНК у послідовність макромолекули РНК, за допомогою принципу комплементарності. Деякі види РНК, такі як мРНК, тРНК, рРНК за допомогою малих ядерних РНК беруть участь у біосинтезі білків (процесах транскрипції, сплайсингу і трансляції). Крім кодуючих послідовностей, ДНК клітини містить некодуючі послідовності, що виконують регуляторні та структурні функції, або не виконують ніяких функцій. Ділянки кодуючих послідовностей разом із регуляторними ділянками називаються генами. Сукупність всіх генів, регуляторних послідовностей, некодуючих послідовностей, тобто вся нуклеотидна послідовність ДНК незалежно від її функцій, формує геном організму.

У геномах еукаріотів містяться також довгі послідовності без очевидної функції (некодуючі послідовності). Також у складі геному досить поширені генетичні паразити — транспозони та вірусні або схожі на них послідовності. Проте організм може використовувати транспозони для виконання певних функцій, також транспозони можуть впливати на еволюцію генів.

Розшифровка структури ДНК, виконана в 1953 році, стала одним з поворотних моментів в історії біології. За видатний внесок у це відкриття Френсісу Кріку, Джеймсу Ватсону і Морісу Вілкінсу була присуджена Нобелівська премія з фізіології або медицини 1962 року.

Хімічний склад ДНК

ДНК є полімерною молекулою, що складається з великої кількості мономерів — нуклеотидів. Так в одній молекулі ДНК хромосоми 1 людини знаходиться близько 248.96 мільйонів пар нуклеотидів

Нуклеотиди

Структури гетероциклічних основ і дезоксиаденозинмонофосфату (дАМФ), як прикладу нуклеотиду.

Замість залишку аденіну може бути інша азотиста основа

Дезоксирибонуклеїнова кислота є біополімером (поліаніоном), мономерами якого є нуклеотиди. Кожен нуклеотид складається із залишку фосфорної кислоти, приєднаного за 5'-положенням до цукру дезоксирибози, до якого також через глікозидний зв'язок (C—N) за 1'-положенням приєднана одна з чотирьох азотистих основ. Саме наявність характерного цукру і складає одну з головних відмінностей між ДНК і РНК, зафіксовану в назвах цих нуклеїнових кислот (до складу РНК входить цукор рибоза). На малюнку показано чотири основи та один із нуклеотидів — дезоксаденозинмонофосфат, утворений приєднанням аденіну до дезоксирибози й фосфату.

Рибозне кільце у C2′-ендо та C3′-ендо конформаціях. Дезоксирибоза ДНК перебуває переважно у C2′-ендо конформації

Дезоксирибоза, що входить до складу молекули ДНК, знаходиться переважно в С2'-ендо конформації, на відміну від С3'-ендо конформації рибози в молекулах РНК: відсутність OH-групи у 2 положенні дезоксирибози робить С2'-ендо конформацію можливою. Це надає ДНК структурної міцності й ригідності, на відміну від молекули РНК.

За структурою молекул азотисті основи, що входять до складу нуклеотидів, розділяють на дві групи: пуринові (аденін [A] і гуанін [G]), утворені сполученими п'яти- і шестичленним гетероциклами та піримідинові (цитозин [C] і тимін [T]) — утворені одним шестичленним гетероциклом.

Як виняток, наприклад, у бактеріофага PBS1, в ДНК зустрічається п'ятий тип основ — урацил (U), піримідинова основа, що зазвичай входить до складу РНК замість тиміну і відрізняється від тиміну відсутністю метильної групи на кільці. Слід зазначити, що тимін і урацил не так строго пов'язані з ДНК і РНК відповідно, як це вважалося раніше. Так, після синтезу деяких молекул РНК значне число урацилів у цих молекулах метилюєтся за допомогою спеціальних ферментів, перетворюючись на тимін. Це відбувається в транспортних і рибосомних РНК.

Цукрофосфатний остов

Цукрофосфатний остов молекули ДНК з чотирьох нуклеотидів: C, G, A, T. Фосфатні групи позначені блакитно-зеленим, дезоксирибоза — сірим

Нуклеотиди поєднанні між собою фосфатними групами. Фосфатні групи формують фосфодіестерні зв'язки між третім і п'ятим атомами вуглецю сусідніх молекул дезоксирибози, в результаті взаємодії між 3-гідроксильною групою (3-ОН) однієї молекули дезоксирибози та 5-фосфатною групою (5-РО3) іншої. Фосфатна група разом з залишком дезоксирибози формує так званий цукрофосфатний остов молекули. Від цього остову відходять залишки азотистих основ убік.

Асиметричні кінці ланцюга ДНК називаються 3' (читається три-штрих) і 5' (п'ять-штрих). Полярність ланцюга грає важливу роль при синтезі ДНК (подовження ланцюга можливе тільки шляхом приєднання нових нуклеотидів до вільного 3'-кінцю).

Хімічні модифікації ДНК

Метилювання ДНК

Структура цитозину без 5-метильної групи та з нею. Після дезамінування 5-метилцитозин має таку ж саме структуру, як і тимін

За певних умов основи ДНК піддаються хімічним модифікаціям, які можуть бути успадковані без заміни послідовності ДНК, і, таким чином, є частиною епігенетичного коду. Найпоширенішим і найкраще описаним механізмом хімічних модифікацій є метилювання основ ДНК, цитозину в еукаріотів і цитозину та аденіну у бактерій.

Метилювання ДНК виявлене у всіх клітинах еукаріотів, проте середній рівень метилювання відрізняється у різних організмів, так у нематоди Caenorhabditis elegans метилювання цитозину майже не спостерігається, а у хребетних виявлений високий рівень метилювання — до 1%. Відомо, що рівень метилювання цитозину впливає на експресію генів: ділянки гетерохроматину (що характеризуються відсутністю або низьким рівнем транскрипції) корелюють із рівнем метилювання. Наприклад, метилювання цитозину з утворенням 5-Метилцитозину важливе для інактивації X-хромосоми. Попри біологічну роль, 5-метилцитозин може спонтанно дезамінуватися, перетворюючись на тимін, тому метильований цитозин є джерелом підвищеного числа мутацій.

Крім контролю експресії генів та, в результаті, контролю клітинного циклу, бактерії використовують метилювання аденіну і цитозину для захисту проти патогенів у складі рестрикційно-модифікаційної системи.

Іншим добре описаним типом модифікацій основ є глікозилювання урацилу з утворенням «J-основи» в кінетопластидах.

Топологічна структура ДНК

Подвійна спіраль

Основний принцип формування двох спіралей ДНК. Фосфатний остов молекули тримає спіраль, тоді як азотисті основи за принципом комплементарності з'єднують водневими зв'язками два ланцюги спіралі. При цьому ланцюги розміщуються антипаралельно: 3'-кінець молекули з одного боку розміщується поруч з 5'-кінцем іншого ланцюга

Полімер ДНК має досить складну структуру. Нуклеотиди ковалентно сполучені між собою в довгі полінуклеотидні ланцюги. Ці ланцюги в переважній більшості випадків (окрім деяких вірусів, що мають одноланцюговий ДНК-геном), у свою чергу, попарно об'єднуються за допомогою водневих зв'язків у структуру, що отримала назву подвійної спіралі.

Як вже було сказано вище, у переважної більшості живих організмів ДНК складається не з одного, а з двох полінуклеотидних ланцюгів. Ці два довгі ланцюги закручені один навколо іншого у вигляді подвійної спіралі, що стабілізується водневими зв'язками, які утворюються між повернутими один до одного азотистими основами ланцюгів, що входять до неї. У природі ця спіраль зазвичай правозакручена. Напрями від 3'-кінця до 5'-кінця у двох ланцюгах, з яких складається молекула ДНК, протилежні (ланцюги «антипаралельні» один одному).

Ширина подвійної спіралі в її найпоширенішій B-формі становить від 22 до 24 Å, або 2,2 — 2,4 нм, а довжина кожного нуклеотиду 3,3 Å (0,33 нм). Довжина всієї молекули залежить від виду організму, та може складати від десятків мікрон у деяких вірусів до кількох метрів (в одній хромосомі) у деяких рослин. Подібно до того, як у гвинтових сходах збоку можна побачити сходинки, на подвійній спіралі ДНК в проміжках між фосфатним остовом молекули можна бачити ребра основ, кільця яких розташовані в площині, перпендикулярній до подовжньої осі макромолекули.

Параметри геометричної конформації між сусідніми парами основ у дволанцюговій ДНК

Подвійна спіраль ДНК має декілька параметрів конформації, які можна характеризувати:

  • шифт (англ. shift, Dx), слайд (англ. slide, Dy), райз (англ. rise, Dz) — характеризують зсув однієї пари основ відносно іншої без зміни куту площини пар основ, так, що вони залишаються паралельними;
  • твіст (англ. twist, Ω), ролл (англ. roll, ρ), тилт (англ. tilt, τ) — характеризують повороти площин однієї пари основ відносно іншої;

Жолобки

Триланцюгова ДНК. Великий жолобок ДНК взаємодіє з третім ланцюгом ДНК (жовтий) через нетрадиційні, хугстинові водневі взаємодії

У подвійній спіралі розрізняють малий (12 Å) і великий (22 Å) жолобки (борозенки). Білки, наприклад, фактори транскрипції, які приєднуються до певних послідовностей у дволанцюговій ДНК, зазвичай взаємодіють з краями основ у великому жолобку, де вони доступніші.

ДНК може мати триланцюгову форму[en] при утворенні зв'язків з третім ланцюгом ДНК (або РНК) у великому жолобку через формування окрім канонічних ватсон-кріківських пар, третю хугстинову водневу взаємодію[en].

Утворення зв'язків між основами

Нуклеотиди протилежних ланцюгів ДНК формують зв'язки між собою. В основному це відбувається завдяки водневим зв'язкам протилежних залишків азотистих основ, звідси назва, пара основ (англ. base pares, скорочено bp). Основним і найрозповсюдженішим типом пар основ є Ватсон-Кріківські (назва походить від імен учених Френсіса Кріка та Джеймса Ватсона, див. п. Історія дослідження ДНК)

Ватсон-Кріківські пари основ

Ватсон-Кріківські пари основ є найбільш поширеним типом формування пар основ між ланцюгами ДНК (та РНК) у природі.

При традиційному Ватсон-Кріківському формуванні водневих зв'язків між нуклеотидами, кожна основа на одному з ланцюгів зв'язується з однією певною основою іншого ланцюгу. Таке специфічне зв'язування називається комплементарним. Пуринові основи комплементарні піримідиновим (тобто, здатні до утворення водневих зв'язків з ними): аденін утворює зв'язки тільки з тиміном, а цитозин — з гуаніном. У подвійній спіралі ланцюги також зв'язані за допомогою гідрофобної взаємодії та стекінгу, які не залежать від послідовності основ ДНК.

Комплементарність подвійної спіралі означає, що інформація, яка міститься в одному ланцюгу, міститься і в іншому ланцюгу. Оборотність і специфічність взаємодій між комплементарними парами основ важлива для реплікації ДНК і решти всіх функцій ДНК в живих організмах.

Оскільки водневі зв'язки нековалентні, вони легко розриваються і відновлюються. Ланцюги подвійної спіралі можуть розходитися як замок-змійка під дією ферментів (гелікази) або при високій температурі.

Різні пари основ утворюють різну кількість водневих зв'язків. Пари A-T зв'язані двома, G-C — трьома водневими зв'язками, тому на розрив пар GC потрібно більше енергії. Відсоток GC-пар і довжина молекули ДНК визначають кількість енергії, необхідної для дисоціації ланцюгів: довгі молекули ДНК з великим вмістом GC більш «тугоплавкі».

Хугстинові пари основ

Приблизно 3% клітинної ДНК формує дуже нетривалі Хугстинові пари[en] (названі на честь біохіміка Карста Хугстина[en]). Така пара формується при розвороті пурину навколо глікозидного зв'язку на 180°. Хугстинові пари основ формуються при утворенні триланцюгових ДНК або при утворенні чотириланцюгової ділянки, так званого G-квадруплексу, або G4, при цьому така структура стабільна.

Синтетичні пари основ

Синтетичні пари основ (англ. Unnatural base pairs, UBP) це такі нуклеотиди ДНК, що створені в лабораторії та не зустрічаються в природі. Ці нуклеотиди формують додаткову, третю пару основ так, що вона розпізнається ДНК-залежною ДНК-полімеразою під час реплікації ДНК чи полімеразної ланцюгової рекації. UBP зазвичай позначаються символами X та Y, хоча хімічна їхня структура не закріплена і варіює від дослідження до дослідження. Відомі синтетичні нуклеотидні пари Ds–Px, d5SICS[en]–dNaM[en] та TPT3–NaM

Альтернативні форми подвійної спіралі

ДНК може існувати в кількох конформаціях. Нині ідентифіковано та описано такі: A-ДНК, B-ДНК, C-ДНК, D-ДНК, E-ДНК, H-ДНК, L-ДНК, P-ДНК і Z-ДНК. Проте тільки A-, B- і Z-форма ДНК спостерігалися в природних біологічних системах. Конформація, яку приймає ДНК, залежить від послідовності ДНК, величини та напрямку суперскрученості, хімічних модифікації основ і концентрації хімічних речовин у розчині, перш за все концентрацій іонів металів і поліамінів. B-форма, описана вище, є найпоширенішою. Альтернативні конформації подвійної спіралі відрізняються своєю геометрією та розмірами.

A-форма — ширша правостороння спіраль, з дрібнішою і ширшою малою борозенкою і вужчою і глибшою великою борозенкою. Ця форма зустрічається за нефізіологічними умовами в зневоднених зразках ДНК, крім того, вона, ймовірно, зустрічається в живих клітинах у гібридних комплексах ланцюгів ДНК і РНК, та в комплексах ферментної ДНК. Сегменти ДНК із хімічно зміненими (метильованими) основами можуть проходити через більші конформаційні зміни та приймають Z-форму. Тут ланцюги закручуються в ліву подвійну спіраль, на відміну від правої спіралі B-форми. Ці структури можуть розпізнаватися специфічними Z-ДНК-зв'язуючими білками й можуть бути залучені до регуляції транскрипції.

Просторова організація ДНК в клітинах

ДНК геному бактеріофага: фотографія під трансмісійним електронним мікроскопом

ДНК більшості природних геномів має дволанцюгову структуру — або лінійну (в еукаріотів, деяких вірусів і окремих видів бактерій), або кільцеву (у більшості бактерій та архей, хлоропластів і мітохондрій). Лінійну одноланцюгову ДНК містять деякі віруси, у тому числі бактеріофаги.

ДНК бактерій та архей зазвичай представлена однією кільцевою молекулою ДНК, розташованою в цитоплазмі у вигляді утворення неправильної форми, що називається нуклеоїдом.

У клітинах еукаріотів ДНК розташовується головним чином в ядрі у вигляді набору хромосом. ДНК різних хромосом в ядрі не сильно перекручується, хромосоми займають певні об'єми ядра — хромосомні території[en].

Одна молекула хромосомної ДНК набагато довша, ніж діаметр ядра клітини. Так у людини загальна теоретична довжина всіх ДНК хромосом складає 2 метри, тоді як середній діаметр ядра клітини — 6 мкм. Тому в клітині ДНК щільно запакована за допомогою різних білків хроматину. Проте задля зчитування генів білкові комплекси повинні тимчасово від'єднатися від ділянок ДНК, в яких відбувається транскрипція, тому таке пакування ДНК в клітині є динамічним і чітко регульованим.

Нуклеосома, створена з октамеру гістонів та ДНК, накручену на них, плюс лінкерний гістон H1

Найменша структурна одиниця ДНК в клітині це ДНК, намотана на нуклеосому. Нуклеосома складається з восьми корових гістонів, довжина нуклеосомної ділянки ДНК складає 147 пар нуклеотидів. Для успішної реалізації генетичної інформації ДНК повинна від'єднатись від нуклеосоми, це може відбуватися АТФ-залежно за допомогою факторів, які беруть участь у транскрипції. Також модифікації частин нуклеосоми, гістонів, можуть ускладнювати чи полегшувати цей процес, що призводить до активації чи пригнічення активності генів (див. пункт Структурні та регуляторні білки та епігенетика)

Вищий рівень організації геному включає взаємодію нуклеосоми з лінкерними гістонами, формуючи структуру під назвою хроматосома

Доволі довгий час вважали, що хроматин далі формує специфічні структури, які мають назву 30-нм фібрили, яку можна було спостерігати в електронний мікроскоп in vitro. Проте на 2015 рік багато дослідників мають сумніви щодо існування 30-нм фібрили в живій клітині.

Хроматин хребетних формує петлі, які дозволяють взаємодіяти лінійно далеким елементам ДНК, наприклад взаємодія енхансерів та промоторів. Довжина петель хроматину — тисячі нуклеотидів. Далі хроматин людини та миші, також частково D. melanogaster, формують ділянки великої кількості контактів всередині, розділені частинами хромосоми, які мало взаємодіють між собою. Такі ділянки називаються топологічно-асоційовані домени. Довжина ТАД від сотень тисяч до мільйонів пар основ. Вони бувають двох типів, A і B.

Суперскрученість

Якщо узятися за кінці мотузки й почати скручувати їх у різні боки, вона стає коротшою і на мотузці утворюються великі «супервитки». Також може бути суперскручена й ДНК. У звичайному стані ланцюжок ДНК робить один оберт на кожні 10,4 основи, але в суперскрученому стані спіраль може бути згорнута тугіше або розплетена. Виділяють два типи суперскрученості: позитивну — у напрямі нормальних витків, при якому основи розташовані ближче одна до одної; і негативну — в протилежному напрямку. У природі молекули ДНК зазвичай перебувають в стані негативної суперскрученості, який вноситься ферментами, — топоізомеразами. Ці ферменти вилучають додаткову скрученість, що виникає в ДНК в результаті транскрипції та реплікації.

Специфічні структури

Теломера

Теломера, представлений T-петлею, 3'-кінцева послідовність якої формує D-петлю. Білкові комплекси, які зв'язані з теломерою: шелтерини[en] та інші

На кінцях лінійних хромосом є спеціалізовані структури ДНК, що називаються теломерами. Основна функція цих ділянок — підтримка цілісності кінців хромосом. Звичайна довжина теломерної ділянки в геномі людини та миші — від 5 до 100 kb.

Теломери захищають кінці ДНК від деградації екзонуклеазами та запобігають активації систем репарації, які запускаються у відповідь на розриви ДНК і формування хромосомних аберацій — дицентричних хромосом. Оскільки звичайна ДНК-полімераза не може реплікувати 3'-кінці хромосом, спеціальний фермент — теломераза — після кожного поділу клітини подовжує теломери. При цьому як матриця для подовження ДНК використовується довга некодуюча РНК TERC[en]. Вкорочення теломер є однією з теоретичних причин старіння клітин (див. Межа Гейфліка).

Послідовність теломер складається з декількох тисяч повторів шести нуклеотидів TTAGGG. Ця структура закручується сама на себе, формуючи T-петлю, або теломерну петлю. 3'-кінець теломери має вигляд одноланцюгової ДНК завдовжки до декількох сотень нуклеотидів, що приєднується до дволанцюгової ДНК. Це триланцюгове утворення називається D-петлею (від англ. displacement loop).

Теломера зв'язана зі специфічними білковими структурами, такими як шелтерин[en].

G-квадруплекс

Структура G-квадруплексу теломер. Зеленим кольором позначений іон металу, хелатований в центрі структури

Послідовності з високим вмістом гуаніну стабілізують кінці хромосом, формуючи дуже незвичайні структури, які називають G-квадруплексами і які складаються з чотирьох, а не двох взаємодійних основ. Чотири гуанінових основи, всі атоми яких знаходяться в одній площині, утворюють пластинку, стабілізовану водневими зв'язками між основами та хелатованим у центрі іоном металу (найчастіше калію). Ці пластинки складаються стопкою одна над іншою.

G-квадруплекси можуть формувати теломерні ділянки, проте більшість G4 не знаходиться на теломерах. У клітинних лініях HaCaT знайдено близько 10000 G4, більшість з яких розташовані в вільних від нуклеосом ділянках які активно транскрибуються. Біологічна роль G-квадруплеків не до кінця вивчена, проте формування таких структур може впливати на активність генів. Такі структури можуть запобігати проходженню ДНК-полімерази під час реплікації ДНК, що у свою чергу може призвести до пошкодження ДНК, тому для нормальної реплікації G-квадруплекси повинні бути "розкручені" спеціальними ферментами, хеліказами.

Взаємодія з білками

Взаємодія нуклеосоми (синя) з ДНК (коричнева)

Всі функції ДНК залежать від її взаємодії з білками. Взаємодії можуть бути як неспецифічними, коли білок приєднується до будь-якої молекули ДНК, або залежати від наявності особливої послідовності. Ферменти також можуть взаємодіяти з ДНК. Найважливіші з них — полімерази, що копіюють послідовність основ ДНК на РНК у процесі транскрипції, а також на нову ДНК при синтезі нового ланцюга — реплікації.

Структурні і регуляторні білки

Хроматин

У клітинах ДНК не перебуває у вільному вигляді, натомість вона зв'язана зі структурними білками, утворюючи компактну структуру — хроматин. У випадку еукаріотів та багатьох архей хроматин утворюється за допомогою невеликих лужних білків — гістонів. У решти архей та бактерій ДНК менш щільно упакована за допомогою ряду інших білків, хоча серед них і знайдені гомологічні гістонам білки.

Гістони формують кулясті білкові структури — нуклеосоми, навколо кожної з яких вміщається два оберти спіралі ДНК з 147 нуклеотидів. Тобто одна молекула ДНК буде взаємодіяти з великою кількістю нуклеосом, це допомагає компактизвувати ДНК, що часто має розміри на декілька порядків довші, ніж діаметр клітини, у клітинне ядро (див. п. Просторова організація ДНК в клітинах). Зв'язки між гістонами та ДНК не залежать від конкретної послідовності нуклеотидів ДНК, і утворюються за рахунок іонних зв'язків лужних амінокислот гістонів і кислотних залишків цукрофосфатного остову ДНК. Хімічні модифікації цих амінокислот включають метилювання, фосфорилювання і ацетилювання. Ці хімічні модифікації змінюють силу взаємодії між ДНК і гістонами, впливаючи на доступність специфічних послідовностей для факторів транскрипції і змінюючи швидкість транскрипції. Нуклеосоми повинні бути від'єднані від молекули ДНК для проходження транскрипції та реплікації. У тих генів, які мають високий рівень транскрипції, їхні регуляторні ділянки на початку гена — промотори — часто мають вільну від нуклеосом ділянку (англ. nucleosome-free region, NFR)

Інші білки у складі хроматину, які приєднуються до неспецифічних послідовностей, — білки з високою рухливістю в гелях, що асоціюють переважно із зігнутою ДНК. Ці білки важливі для утворення в хроматині структур вищого порядку.

Фактор транскрипції AP-1[en], зв'язаний з ДНК

У сперматозоїдах тварин переважна більшість гістонових білків замінюється на протаміни під час сперматогенезу, це дозволяє щільніше запакувати ДНК в ядрі сперматозоїда. Протаміни та ДНК формують тороїдно-подібні структури, діаметром 50-100 нм.

Фактори транскрипції та інші білки

Особлива група білків, що приєднуються до ДНК, — білки, які асоціюють з одноланцюговою ДНК. Найкраще охарактеризований білок цієї групи у людини — реплікаційний білок А, без якого неможливе протікання більшості процесів, де розплітається подвійна спіраль, включаючи реплікацію, рекомбінацію і репарацію ДНК. Білки цієї групи стабілізують одноланцюгову ДНК і запобігають формуванню стебел-петель або деградації ДНК нуклеазами.

Водночас інші білки розпізнають специфічні послідовності й приєднуються до них. Найбільш вивчена група таких білків — різні класи факторів транскрипції, тобто білки, що регулюють транскрипцію. Кожен з цих білків розпізнає свою послідовність, часто в промоторі, й активує або пригнічує транскрипцію гену. Це відбувається при асоціації факторів транскрипції з РНК-полімеразою або безпосередньо, або через білки-посередники. Полімераза асоціює спочатку з білками, а потім починає транскрипцію. В інших випадках фактори транскрипції можуть приєднуватися до ферментів, які модифікують гістони, що знаходяться на промоторах, і, таким чином, змінюють доступність ДНК для полімераз.

Оскільки специфічні послідовності зустрічаються в багатьох місцях геному, зміни в активності одного типу факторів транскрипції можуть змінити активність тисяч генів. Відповідно, ці білки часто регулюються в процесах відповіді на зміни в навколишньому середовищі, розвитку організму і диференціацію клітин. Специфічність взаємодії факторів транскрипції з ДНК забезпечується численними контактами між амінокислотами і основами ДНК, що дозволяє їм «читати» послідовність ДНК. Більшість контактів з основами відбуваються в головній борозенці, де основи доступніші.

Ферменти, що модифікують ДНК

Топоізомерази і гелікази

У клітині ДНК перебуває в суперскрученому стані, що дозволяє їй досягти компактнішої організації. Для протікання багатьох процесів життєдіяльності ДНК повинна бути розкручена, що виконується двома групами білків — топоізомеразами і геліказами.

Топоізомерази — ферменти, які мають як нуклеазну, так і лігазну активності. Ці білки змінюють топологію, зокрема ступінь суперскрученості ДНК. Деякі з цих ферментів розрізають подвійну спіраль ДНК і дозволяють обертатися одному з ланцюгів, тим самим зменшуючи рівень суперскрученості, після чого фермент заклеює розрив. Інші ферменти можуть розрізати один з ланцюгів і проводити другий ланцюжок через розрив, а потім лігувати розрив в першому ланцюгу. Топоізомерази необхідні в багатьох процесах, пов'язаних з ДНК, таких як реплікація і транкрипція.

Гелікази — білки, що належать до молекулярних моторів. Вони використовують хімічну енергію нуклеозидтрифосфатів, найчастіше АТФ, для розриву водневих зв'язків між основами, розкручуючи подвійну спіраль на окремі ланцюги. Ці ферменти важливі для більшості процесів, де білкам необхідний доступ до основ ДНК.

Нуклеази і лігази

Лігаза (блакитна) формує фосфодіестерний зв'язок між 5' фосфорною групою та 3'-OH групою одноланцюгового розриву ДНК, відновлюючи цукрофосфатний остов ДНК

У різних процесах, що відбуваються в клітині, наприклад, рекомбінації і репарації, беруть участь ферменти, здатні розрізати і відновлювати цілісність ланцюгів ДНК. Ферменти, що розрізають ДНК, називаються нуклеазами. Нуклеази, які гідролізують нуклеотиди на кінцях молекули ДНК, називаються екзонуклеазами, а нуклеази, що розрізають ДНК усередині ланцюга — ендонуклеазами. Нуклеази, що найчастіше використовуються в молекулярній біології і генетичній інженерії, входять до класу рестриктаз, які розрізають ДНК біля специфічних послідовностей. Наприклад, фермент EcoRV (рестрикційний фермент № 5 бактерії E. coli) розпізнає шестинуклеотидну послідовність 5'-GAT|ATC-3' й розрізає ДНК у місці, вказаному вертикальною лінією. У природі ці ферменти захищають бактерії від зараження бактеріофагами, розрізаючи ДНК фага, коли вона вводиться в клітину бактерії. Власна ДНК бактерії захищена від рестриктаз за допомогою метилювання. У цьому випадку нуклеази — частина рестрикційно-модифікаційної системи.

ДНК-лігази зшивають цукрофосфатні остови молекул ДНК, використовуючи енергію АТФ. Вони особливо важливі в процесах реплікації ланцюга, що запізнюється, з'єднуючи між собою фрагменти Окадзакі. Крім того, вони використовуються в репарації ДНК і гомологічній рекомбінації. У лабораторних дослідженнях лігази широко використовуються в клонуванні і фінґерпринтингу.

Полімерази

Інша важлива для метаболізму ДНК група ферментів — полімерази — синтезують ланцюги полінуклеотидів з нуклеозидтрифосфатів. Вони додають нуклеотиди до 3'-гідроксильної групи попереднього нуклеотиду в ланцюгу ДНК, тому всі полімерази працюють у напрямі 5' → 3'. У активному центрі цих ферментів субстрат — нуклеозидтрифосфат — злучається з комплементарною основою у складі одноланцюгового полінуклеотидного ланцюга — матриці.

У залежності від матриці, яку використовує полімераза, та від продукту, який вона синтезує, полімерази ділять на декілька типів.

У процесі реплікації ДНК ДНК-залежна ДНК-полімераза синтезує копію початкової послідовності ДНК. У цьому процесі дуже важлива точність, оскільки помилки полімеризації приведуть до мутацій, тому багато полімераз мають здатність до «редагування» — виправлення помилок. Полімераза дізнається про помилки в синтезі за відсутністю спаровування між неправильними нуклеотидами. Після визначення відсутності спаровування активується 3' → 5'-екзонуклеазна активність полімерази й неправильна основа вилучається. У більшості організмів ДНК-полімерази працюють у вигляді великого комплексу, що в бактерій називається реплісомою. Вона містить численні додаткові субодиниці, наприклад, гелікази.

РНК-залежні ДНК-полімерази (зворотні транскриптази) — спеціалізований тип полімераз, які копіюють послідовність РНК на ДНК. До цього класу ферментів належить вірусна зворотна транскриптаза, яка використовується ретровірусами при інфекції клітин, а також теломераза, необхідна для реплікації теломер, та фермент зворотної транскриптази деяких трансозонів. Теломераза — РНК-білковий комплекс, що містить власну матричну РНК, яка й використовується для зворотної транскрипції.

Транскрипція здійснюється ДНК-залежною РНК-полімеразою, яка копіює послідовність ДНК одного ланцюга на мРНК. На початку транскрипції гену РНК-полімераза приєднується до послідовності на початку гена, промотором, і розплітає спіраль ДНК. Потім вона копіює послідовність гену на матричну РНК доти, доки не дійде до ділянки ДНК в кінці гена — термінатора, де вона зупиняється і від'єднується від ДНК. Окрім того, ДНК-залежна ДНК-полімераза людини, РНК-полімераза II, яка транскрибує більшу частину генів людини, працює у складі великого білкового комплексу, що містить регуляторні й додаткові субодиниці.

Біологічні властивості ДНК

ДНК є носієм генетичної інформації, записаної у вигляді нуклеотидної послідовності за допомогою генетичного коду. З молекулами ДНК зв'язані дві основні властивості живих організмів — спадковість і мінливість. У ході процесу, що називається реплікацією ДНК, з початкового, материнського, ланцюга, утворюються дві копії ДНК, які успадковуються дочірніми клітинами при поділі. Клітини, що утворилися таким чином, будуть генетично ідентичними. Потрібна для клітинної життєдіяльності генетична інформація зчитується при експресії генів. У багатьох випадках вона використовується для біосинтезу білків у процесах транскрипції (синтезу молекул РНК на матриці ДНК) і трансляції (синтезу білків на матриці РНК).

Послідовність нуклеотидів «кодує» інформацію про різні типи РНК: кодуючі — матричні (мРНК) — та некодуючі — рибосомні (рРНК), транспортні (тРНК), каталітичні та інші. Всі ці типи РНК синтезуються на основі ДНК у процесі транскрипції. Їхня роль у біосинтезі білків та інших процесах життєдіяльності клітини різна. Матрична РНК містить інформацію про послідовність амінокислот у білку, рибосомальні РНК служать основою для рибосом (складних нуклеопротеїнових комплексів, основна функція яких — збірка білка з окремих амінокислот на основі мРНК), транспортні РНК доставляють амінокислоти до місця збірки білків — в активний центр рибосоми, що рухається по мРНК, проте синтезуються також некодуючі РНК, які можуть виконувати різноманітні регуляторні функції.

Реплікація

Реплікація ДНК: з одної материнської молекули ДНК формуються дві дочірні, ідентичні ДНК

Поділ клітини необхідний для розмноження одноклітинних і росту багатоклітинних організмів, але до поділу клітина повинна подвоїти геном, щоб дочірні клітини містили ту ж генетичну інформацію, що і початкова клітина. ДНК подвоюється у процесі реплікації, що протікає за напівконсервативним механізмом: два ланцюги розділяються, і потім кожна комплементарна послідовність ДНК відтворює для себе пару за допомогою ферменту ДНК-полімераза. Цей фермент будує полінуклеотидний ланцюжок, знаходячи правильний нуклеотид через комплементарне спаровування основ і приєднуючи його до зростаючого ланцюга. ДНК-полімераза, що здійснює більшу частину синтезу (Pol III прокаріотів або Pol δ еукаріотів) не може розпочати синтез нового ланцюга, а тільки нарощує вже існуючий, тому вона потребує наявності праймерів, ділянок ДНК, синтезованих за допомогою спеціальної РНК-полімерази праймази. Оскільки ДНК-полімерази можуть будувати ланцюжок тільки у напрямку 5' → 3', для копіювання антипаралельних ланцюгів використовуються складні механізми з залученням великої кількості білків, і цей ланцюг копіюється переривчасто, невеликими ділянками — фрагментами Окадзакі, довжиною близько 200 bp.

Генетична рекомбінація

Рекомбінація відбувається в результаті фізичного розриву в хромосомах (М) і (F) і подальшого з'єднання в іншому порядку з утворенням двох нових хромосом (C1 та C2)

Подвійна спіраль ДНК зазвичай не взаємодіє з іншими сегментами ДНК, а в клітинах еукаріотів різні хромосоми просторово розділені в ядрі і займають свої хромосомні території. Проте в певні періоди клітинного циклу (мейоз або репарація) гомологічні хромосоми можуть обмінюватися нуклеотидними послідовностями.

У процесі рекомбінації дві спіралі ДНК розриваються, після чого безперервність спіралей відновлюється, але не обов'язково в правильному порядку, тому обмін ділянками хромосом може привести до пошкодження цілісності генетичного матеріалу. З іншого боку, рекомбінація дозволяє хромосомам обмінюватися генетичною інформацією, в результаті цього утворюються нові комбінації генів, що збільшує ефективність природного добору й важливо для швидкої еволюції нових білків.

У процесі негомологічної рекомбінації (негомологічного з'єднання кінців), що виникає в результаті зовнішніх пошкоджень, дві спіралі ДНК розриваються, після чого неперервність спіралей відновлюється в процесі репарації клітиною дволанцюгових розривів ДНК, але не обов'язково в правильному порядку. Тому обмін ділянками негомологічних хромосом може привести до пошкодження цілісності генетичного матеріалу в результаті розриву генів або розриву регуляторних зв'язків — транслокацій.

Найпоширеніша форма рекомбінації — гомологічна рекомбінація — коли рекомбінація виникає між гомологічними хромосомами, тобто хромосомами, що мають дуже схожі послідовності (що зазвичай утворюються в організмах зі статевим розмноженням під час мейозу). Іноді як гомологічні ділянки виступають транспозони. Реакція гомологічної рекомбінації каталізується ферментами, які називаються рекомбіназами, наприклад, Cre. На першому етапі реакції рекомбіназа робить розрив в одному з ланцюгів ДНК, дозволяючи цьому ланцюгу відокремитися від комплементарного ланцюга й приєднається до одного з ланцюгів другої хроматиди. Інший розрив в ланцюгу другої хроматиди дозволяє їй також відокремитися і приєднається до ланцюга, що залишився без пари, з першої хроматиди, формуючи структуру Холідея. Структура Холідея може пересуватися вздовж сполученої пари хромосом, міняючи ланцюги місцями. Реакція рекомбінації завершується, коли фермент розрізає з'єднання, а два ланцюги лігуються.

Пошкодження ДНК

Інтеркальована хімічна сполука, що знаходиться в середині спіралі ДНК, — бензопірен, основний мутаген тютюнового диму

ДНК може пошкоджуватись різноманітними мутагенами, до яких належать окиснюючі й алкілюючі речовини, а також високоенергетична електромагнітна радіація — ультрафіолетове й рентгенівське випромінювання. Тип пошкодження ДНК залежить від типу мутагена. Наприклад, ультрафіолет пошкоджує ДНК шляхом появи в ній димерів тиміну, які утворюються при формуванні ковалентних зв'язків між сусідніми основами.

Активні форми кисню, наприклад «вільні» радикали або перекис водню призводять до кількох типів пошкодження ДНК, включаючи модифікації основ, особливо гуанозину, а також дволанцюгові розриви в ДНК. За деякими оцінками у кожній клітині людини близько 500 основ пошкоджуються окислюючими сполуками щодня. Серед різних типів пошкоджень найнебезпечніші — дволанцюгові розриви, тому що вони важко репаруються і можуть призвести до втрат ділянок хромосом (делецій) і транслокацій.

Багато молекул мутагенів вставляються (інтеркалюються) між двома сусідніми парами основ. Більшість цих сполук, наприклад, бромистий етидій, даунорубіцин, доксорубіцин і талідомід, мають ароматичну структуру. Для того, щоб ароматична сполука могла вміститися між основами, вони повинні розійтися, розплітаючи й порушуючи структуру подвійної спіралі. Ці зміни в структурі ДНК перешкоджають транскрипції і реплікації, викликаючи мутації. Тому інтеркалюючі речовини часто є канцерогенами, найвідоміші з яких — бензопірен, акридини, афлатоксини і бромистий етидій, хоча прямих доказів мутагенної дії на людину від бромистого етидію не знайдено, тому це питання залишається контраверсійним. Попри ці негативні властивості, в силу своєї здатності пригнічувати транскрипцію і реплікацію ДНК, деякі речовини, що інтеркалюють до ДНК, використовуються в хіміотерапії для пригнічення швидкого росту ракових клітин.

Виправлення пошкодження ДНК

Прокаріоти і ядерні організми мають системи виправлення пошкоджень молекули ДНК. У залежності від типу пошкоджень, репарація може бути дволанцюгових чи одноланцюгових розривів ДНК, чи вилучення неправильного, некомплементарного нуклеотиду з одного ланцюга і заміщення його комплементарним.

Біологічні ролі ДНК

Функціональна послідовність ДНК

Генетична інформація геному складається з генів. Ген — одиниця передачі спадковій інформації, що має вигляд безперервної ділянки ДНК і впливає на певну характеристику організму. Білок-кодуючі гени містять відкриту рамку зчитування, яка транскрибуєтся, а також регуляторні послідовності, наприклад, промотори і енхансери, які контролюють експресію генів. Некодуючі РНК відкритих рамок зчитування переважно не мають, проте регуляторні послідовності в них є.

У багатьох організмах тільки мала частина загальної послідовності геному кодує білки. Так тільки близько 1,5% геному людини складається з екзонів, що кодують білок, а понад 50% ДНК складається з повторюваних некодуючих послідовностей ДНК, таких як Alu-повтори. Причини існування такої великої кількості некодуючої ДНК в еукаріотичних геномах і величезна різниця в розмірах геномів (C-значення) — одна з нерозв'язаних наукових загадок.

Послідовності геному, що не кодують білок

Традиційно некодуючі послідовності ДНК, за винятком промоторів, що безпосередньо передують відкритим рамкам зчитування, розглядалися як «сміттєва ДНК» (англ. junk DNA). Проте тепер накопичується дедалі більше даних, що суперечать цій ідеї й свідчать про різноманітні корисні функції цих послідовностей. Теломери і центромери містять мале число генів, але вони важливі для функціонування і стабільності хромосом. Розповсюджена форма некодуючих послідовностей людини — псевдогени, копії генів, інактивовані в результаті мутацій. Ці послідовності є чимось подібним до молекулярних скам'янілостей, хоча іноді вони можуть слугувати початковим матеріалом для дуплікації і подальшої дивергенції генів.

Інший тип некодуючої ДНК, що однак транскрибується в РНК — інтрони. Інтрони також є джерелом різноманітності білків в організмі, бо можуть використовуватися як «лінії розрізу і склеювання» при альтернативному сплайсингу. Нарешті, послідовності ДНК, що не кодують білок, можуть кодувати допоміжні клітинні РНК, наприклад малі ядерні РНК.

Проєкт Енциклопедії елементів ДНК призначений для встановлення відсотку транскрипції геному та ролі транскрибованих з нього продуктів. За даними ENCODE 2012, у людини приблизно 20,5 тисяч білок-кодуючих генів, що закодовані у 2,94% геному, але якщо брати лише екзони, то ця цифра буде 1,22%. Разом з тим було знайдено майже 9 тисяч малих РНК та близько 9,5 тисяч довгих некодуючих РНК та трохи більше 11 тисяч псевдогенів.

Транскрипція і трансляція

Генетична інформація, закодована в ДНК, повинна бути прочитана і зрештою виражена в синтезі різних біополімерів, з яких складаються клітини. Послідовність основ у ланцюгу ДНК безпосередньо визначає послідовність основ у РНК, на яку вона «переписується» в процесі, що називається транскрипцією.

У випадку мРНК послідовність нуклеотидів визначає амінокислоти білка. Співвідношення між нуклеотидною послідовністю мРНК і амінокислотною послідовністю білків визначається правилами трансляції, які називаються генетичним кодом. Генетичний код складається із кодонів, тринуклеотидних послідовностей (наприклад АСТ, CAG, ТТТ тощо), що безпосередньо слідують одна за одною.

Під час транскрипції нуклеотиди гену копіюються на РНК, що синтезується РНК-полімеразою. Ця копія у разі мРНК декодується рибосомою, яка «зчитує» послідовність мРНК, здійснюючи спаровування матричної РНК з ділянками транспортних РНК, комплексів РНК і амінокислот у процесі трансляції. Оскільки в тринуклеотидних комбінаціях використовуються 4 основи, всього можливі 64 кодони (43 комбінації). Кодони кодують 20 стандартних амінокислот, кожній з яких у більшості випадків відповідає більш ніж один кодон. Один з трьох кодонів, які розташовуються в кінці мРНК, не кодує амінокислоту і визначає кінець білка. Це стоп- або нонсенс-кодони (у більшості організмів — TAA, TGA, TAG).

З ДНК також зчитуються різні некодуючі РНК — молекули, нуклеотидна послідовність яких не буде переведена в амінокислотну послідовність білків. Такі нкРНК можуть виконувати в клітині різноманітні функції, включаючи участь у біосинтезі білків, трансляції, регуляції експресії генів, топологічної організації геномної ДНК тощо.

Еволюція метаболізму ДНК

ДНК містить генетичну інформацію, яка робить можливою життєдіяльність, ріст, розвиток і розмноження всіх сучасних організмів. Проте невідомо протягом якого часу з чотирьох мільярдів років історії життя на Землі ДНК була головним носієм генетичної інформації. Існують гіпотези, що РНК грала центральну роль в обміні речовин, оскільки вона може як переносити генетичну інформацію, так і здійснювати каталіз за допомогою рибозимів. Крім того, РНК — один із основних компонентів «фабрик білка» — рибосом. Стародавній РНК-світ, де нуклеїнова кислота використовувалася і для каталізу і для перенесення інформації, міг послужити зародком сучасного генетичного коду, що складається з чотирьох основ. Це могло відбутися в результаті того, що число основ в організмі було компромісом між невеликим, що збільшувало точність реплікації, й великим, що збільшувало каталітичну активність рибозимів.

На жаль, стародавні генетичні системи не дожили до наших днів. ДНК в найкращих умовах навколишнього середовища зберігається протягом 1 мільйона років, а потім деградує до коротких фрагментів. Отримання ДНК й визначення послідовності генів 16S рРНК з комах, загрузлих в бурштині, який утворився 250 млн років тому, та бактеріальних спор служить темою жвавої дискусії в наукових колах. Проте дослідження вказують на те, що навіть за оптимальних умов замороження до -5 C° і перебування в такому стані, кожен зв'язок в молекулі ДНК зруйнується після 6,8 мільйонів років. Проте інформація, яку можна взяти з послідовності ДНК, перестане бути доступною за значно коротший період у 1,5 мільйонів, оскільки за цей період ДНК зруйнується до надто коротких фрагментів. Цього періоду недостатньо навіть для визначення послідовності ДНК динозаврів, які жили мінімум 65 мільйонів років тому

Використання ДНК в технології

Виділення ДНК методом спиртової преципітації. ДНК виглядає як клубок білих ниток

Методи роботи з ДНК

З розвитком молекулярної біології було розроблено багато методів роботи з ДНК. Ці методи перш за все включають виділення ДНК, зазвичай за допомогою руйнування клітин, що містять необхідну ДНК, та спиртової преципітації ДНК з розчину. При необхідності ДНК очищують за допомогою адсорбційної хроматографії. Більші кількості ДНК можна одержати за допомогою полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР), що вимагає лише кількох молекул ДНК, але дозволяє ампліфікувати лише відносно невеликі ділянки ДНК, зазвичай до 1500 bp, або молекулярного клонування для ділянок більшої довжини.

Отримана ДНК може бути проаналізована за допомогою рестрикційного аналізу, тобто розрізання ДНК на певних ділянках за допомогою рестриктаз, та розділення отриманих фрагментів за допомогою гелевого електрофорезу, а потім, якщо необхідно, їхньої візуалізації за допомогою саузерн-блоту. У деяких випадках можливий одночасний аналіз цілих геномів, для чого використовуються ДНК-мікрочипи, тобто матриці, на які нанесені флюоресцентно мічені комплементарні ДНК, що дозволяє проведення порівняльної гібридизації геномів та аналіз рівня експресії багатьох генів одночасно (хоча в останньому випадку мова йде про детекцію РНК, а не ДНК).

Ще одним з поширених методів роботи з ДНК є секвенування, тобто встановлення її нуклеотидної послідовності. Численні проєкти секвенування та аналізу ДНК в останні роки 20-го століття та на початку 21-го привели до встановлення послідовностей та опису геномів багатьох організмів всіх головних таксономічних груп. Найбільшим та найвідомішим з них став проєкт геному людини. Тоді як проєкт ENCODE (Енциклопедія елементів ДНК) спрямований на встановлення функцій різних ділянок ДНК геному людини. Функціями мишачого геному займається mouse ENCODE.

У випадках, коли досліджується експресія генів, з клітин виділяють не ДНК, а РНК, яка потім за допомогою зворотної транскрибції переводиться у кДНК. Найбільш уживані методи для вивчення рівня експресії генів це qПЛР

Генна інженерія

Сучасні біологія і біохімія інтенсивно використовують методи, засновані на рекомбінантній ДНК. Рекомбінантна ДНК — штучно створена послідовність ДНК, частини якої можуть бути синтезовані хімічним шляхом, за допомогою ПЛР, або клонуванні з ДНК різних організмів. Рекомбінантні ДНК можуть бути трансформовані в клітини живих організмів у складі плазмід або вірусних векторів. Генетично модифіковані тварини і рослини зазвичай містять рекомбінантні гени, вбудовані в їхні хромосоми. Тоді як генетично модифіковані бактерії і дріжджі використовуються для виробництва рекомбінантних білків, тварини використовуються в медичних дослідженнях, а рослини з покращеними харчовими якостями — в сільському господарстві.

Судово-медична експертиза

Тест на батьківство. ДНК зразки дитини (Д) повинні бути комбінацією розмірів смуг на гелі від матері (М) та батька. У цьому випадку батьком є кандидат #1

Судмедексперти використовують знайдені на місці злочину ДНК крові, сперми, шкіри, слини або волосся для ідентифікації злочинця. Процес ідентифікації називається генетичним фінґерпринтингом або визначенням картини (профайлу) ДНК. У фінґерпринтингу порівнюється варіабельні ДНК геному, наприклад, тандемні повтори: мікросателіти й мінісателіти різних людей. Це надійний метод визначення особистості, хоча визначення може бути утруднене при забрудненні сцени злочину ДНК інших людей.

Фінґерпринтинг був розроблений в 1984 році британським генетиком Алеком Джеффрейсом (Alec Jeffreys) і вперше використаний як доказ у суді над Коліном Пітчфорком (Colin Pitchfork) в справі, де він був звинувачений у вбивстві й зґвалтуванні.

Наразі в багатьох західних країнах, наприклад, Великій Британії і США, у злочинців, звинувачених у злочинах деяких типів, забирається зразок ДНК для бази даних. Це допомогло визначити винних в раніше нерозкритих злочинах, оскільки ДНК зберігається на речових доказах. Ще цей метод використовується для визначення особи у разі масової загибелі людей та багатьох інших тестах.

Також метод генетичного фінґерпринтингу використовується для проведення тесту на батьківство, встановлення відповідності донорських органів, діагностики генетичних хвороб та дослідження популяцій тварин.

Біоінформатика

Біоінформатика включає обробку даних (data mining), що міститься в послідовності ДНК. Розвиток комп'ютерних методів зберігання і пошуку такої інформації привів до розвитку таких напрямів інформатики, що знайшли й інше застосування, як SSA (string searching algorithm), машинне навчання і організація баз даних. Алгоритми типу ССА, які шукають певну послідовність «букв» у більшій послідовності букв, були розроблені для пошуку специфічних послідовностей нуклеотидів. В інших комп'ютерних застосуваннях, наприклад, текстових редакторах найпростіші алгоритми справляються з цим завданням, але прогляд послідовності ДНК належить до складних задач, тому що вони дуже великі й складаються всього з чотирьох букв. Схожа проблема виникає при порівнянні послідовностей із різних організмів (sequence alignment), яке використовується у вивченні філогенетичних взаємин між цими організмами й функцій білків. Дані про послідовність цілих геномів, одним з найскладнішим з яких є геном людини, важко використовувати без опису, що вказує на положення генів і регуляторних послідовностей на кожній хромосомі. Ділянки ДНК, послідовності якої містять фрагменти, асоційовані з генами, що кодують білки або РНК, можуть бути знайдені за допомогою спеціальних алгоритмів, які дозволяють передбачити наявність продуктів експресії генів до їхнього виявлення в результаті експериментів.

(А) «Плитка», яка складається з чотирьох молекул ДНК, орієнтованих під кутом 90° одна щодо іншої. З цих плиток можна побудувати ДНК-наномережу (Б)

ДНК і комп'ютери нового покоління

ДНК вперше була використана в обчислювальній техніці для розв'язку задачі пошуку гамільтонового шляху, окремого випадку NP-повної задачі. ДНК-комп'ютер має переваги над електронними комп'ютерами, оскільки теоретично вимагає менше енергії, займає менше місця і ефективніший завдяки можливості одночасних підрахунків (див. Паралельні обчислення). Інші задачі, наприклад, задача автоматів, задача здійсненності бульових формул і варіант задачі комівояжера були проаналізовані за допомогою ДНК-комп'ютерів. Завдяки компактності ДНК вона теоретично може знайти застосування в криптографії, де може використовуватися для конструювання одноразових шифроблокнотів.

Історія і антропологія

Оскільки з часом в ДНК накопичуються мутації, які потім передаються у спадок, вона містить історичну інформацію, тож генетики можуть досліджувати еволюційну історію організмів (філогенетику).

Філогенетика — метод еволюційної біології. Якщо порівнюються послідовності ДНК усередині виду, еволюційні генетики можуть довідатися історію окремих популяцій. Ця інформація може бути корисною в різних галузях науки, починаючи з екологічної генетики й закінчуючи антропологією. Наприклад, при дослідженні як мітохондріальної, так і ядерної ДНК твердих тканин (зубів та кісток) мумій було встановлено, що стародавні Єгиптяни більш споріднені до стародавніх Європейців ніж до сучасних Єгиптян. Їхні найближчі родичі проживали в місцевості Левант під час неоліту та бронзової доби.

Іншим прикладом використання послідовності ДНК для встановлення еволюції людини може бути аналіз неандертальського геному і встановлення, що впродовж історії неандертальці парувалися з H. sapiens

ДНК у культурі

«Подвійна спіраль ДНК», Кембриджський університет, скульптор Чарлз Дженкс[en], 2005

Структура молекули ДНК була відкрита у 1953 році та з того часу надихала художників і скульпторів своєю оригінальною формою. На честь подвійної спіралі ДНК побудовано декілька скульптур в рамках проєкту американського скульптора Чарлза Дженкса[en], зокрема встановлена на Кембриджських скульптурних стежках[de] у кампусі Кембриджського університету 2005 року «Подвійна спіраль ДНК». Уособлює подвійну спіраль також Міст Подвійної спіралі у Сінгапурі, відкритий 2010 року. 50-річчю відкриття структури ДНК присвячена 2-фунтова монета Великої Британії авторства скульптора Джона Міллза[en], викарбувана 2003 року.

Прочитання послідовності ДНК людини та інших організмів призвело до появи інструментів, які представляють запис нуклеотидів у вигляді нот, створюючи музичні композиції.

Історія дослідження ДНК

Іоганн Фрідріх Мішер

ДНК була відкрита Іоганном Фрідріхом Мішером у 1869 році. Спочатку нова речовина отримала назву «нуклеїн», а пізніше, коли Мішер виявив у неї кислотні властивості, її назвали нуклеїновою кислотою. Біологічна функція нововідкритої речовини була неясна, і довгий час ДНК вважалася запасником фосфору в організмі. Більш того, навіть на початку 20 століття багато біологів вважали, що ДНК не має стосунку до передачі інформації, оскільки будова молекули, на їхню думку, була дуже одноманітною і не могла містити закодовану інформацію.

Поступово було доведено, що саме ДНК, а не білки, як вважалося раніше, є носієм генетичної інформації. Одними з перших вирішальних доказів стали експерименти О. Евері, Коліна Мак-Леода і Маклін Мак-Карті (1944 рік) з трансформації бактерій. Їм вдалося показати, що за так звану трансформацію (придбання хвороботворних властивостей нешкідливою культурою у результаті додавання до неї мертвих хвороботворних бактерій) відповідає виділена з пневмококів ДНК. Експеримент американських учених Алфреда Хершу і Марти Чейз (1952 рік) з міченими радіоактивними ізотопами білками і ДНК бактеріофагів показали, що в заражену клітину передається тільки нуклеїнова кислота фага, а нове покоління фага містить такі ж білки і нуклеїнову кислоту, як і початковий фаг.

До 50-х років 20 століття точна будова ДНК, як і спосіб передачі спадкової інформації, залишалася невідомою. Хоч і було напевно відомо, що ДНК складається з кількох ланцюгів, що своєю чергою складаються з нуклеотидів, ніхто не знав точно, скільки цих ланцюгів і як вони сполучені.

Структура подвійної спіралі ДНК була запропонована Френсісом Кріком і Джеймсом Ватсоном у 1953 році на основі рентгеноструктурних даних, отриманих Морісом Вілкінсом і Розаліндою Франклін, і «правил Чаргаффа», згідно з якими в кожній молекулі ДНК дотримуються строгі співвідношення, що зв'язують між собою кількість азотистих основ різних типів. Пізніше запропонована Ватсоном і Кріком модель будови ДНК була доведена, а їхня робота відмічена Нобелівською премією з фізіології і медицини 1962 року. Серед одержувачів не було Розалінди Франклін, що померла на той час, оскільки премія не присуджується посмертно.

У відомій доповіді 1957 року Крік окреслив основи так званої «Центральної догми» молекулярної біології, яка передбачає взаємовідношення між ДНК, РНК і білками, та сформулював «адаптерну гіпотезу». Остаточне підтвердження механізму копіювання, запропонованого на основі спіральної структури, було отримане в 1958 році за допомогою експерименту Мезельсона-Сталя, де було встановлено що ДНК реплікується напівконсервативно. Це була одна з трьох можливих моделей реплікації ДНК, разом з консервативною та розсіюючою моделями. Подальші роботи Кріка і його лабораторії показали, що генетичний код засновується на трійках азотистих основ, що не перекриваються — кодонах. Це відкриття пізніше дозволило Гару Ґобінду Хорані, Роберту Голлі і Маршаллу Ніренбергу розшифрувати генетичний код, за що вони отримали Нобелівську премію з фізіології або медицини за 1968 рік. Ці відкриття позначають початок молекулярної біології.

Див. також

Вікіцитати містять висловлювання на тему: Дезоксирибонуклеїнова кислота
Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Дезоксирибонуклеїнова кислота

Примітки

  1. Raabe, Carsten A.; Brosius, Jürgen (April 2015). . Annals of the New York Academy of Sciences 1341: 136–148. ISSN 1749-6632. PMID 25847549. doi:10.1111/nyas.12741. Архів оригіналу за 7 листопада 2017. Процитовано 16 червня 2017. 
  2. Cordaux, Richard; Batzer, Mark A. (October 2009). . Nature reviews. Genetics 10 (10): 691–703. ISSN 1471-0064. PMC PMC2884099. PMID 19763152. doi:10.1038/nrg2640. Архів оригіналу за 13 липня 2017. Процитовано 16 червня 2017. 
  3. . NCBI. Архів оригіналу за 28 січня 2019. 
  4. Alberts, Bruce; Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walters (2002). Molecular Biology of the Cell (вид. Fourth). New York and London: Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1. оригіналу за 18 жовтня 2007. Процитовано 3 листопада 2007. 
  5. Butler, John M (2001). Forensic DNA Typing. Elsevier. с. 14-15. ISBN 978-0-12-147951-0. 
  6. ↑ Berg J., Tymoczko J. and Stryer L (2002). Biochemistry. W. H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-4955-6. 
  7. ↑ А. В. Сиволоб (2008). Молекулярна біологія. К: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет". с. 70. оригіналу за 4 березня 2016. Процитовано 17 березня 2016. 
  8. . IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature (CBN). Архів оригіналу за 11 листопада 2007. Процитовано 3 січня 2006. 
  9. Takahashi I, Marmur J. (1963). Replacement of thymidylic acid by deoxyuridylic acid in the deoxyribonucleic acid of а transducing phage for Bacillus subtilis. Nature 197: 794–795. PMID 13980287. 
  10. Agris P (2004). Decoding the genome: а modified view. Nucleic Acids Res 32 (1): 223–238. PMID 14715921. [недоступне посилання з травня 2019]
  11. Bird A (2002). DNA methylation patterns and epigenetic memory. Genes Dev 16 (1): 6 – 21. PMID 11782440. 
  12. Klose R, Bird A (2006). Genomic DNA methylation: the mark and its mediators. Trends Biochem Sci 31 (2): 89 – 97. PMID 16403636. 
  13. Walsh C, Xu G. Cytosine methylation and DNA repair. Curr Top Microbiol Immunol 301: 283 – 315. PMID 16570853. 
  14. Ann Reisenauer, Lyn Sue Kahng, Susan McCollum, and Lucy Shapiro (1999). Bacterial DNA Methylation: a Cell Cycle Regulator?. Journal of Bacteriology 181 (17): 5135–5139. 
  15. Gommers-Ampt J, Van Leeuwen F, de Beer A, Vliegenthart J, Dizdaroglu M, Kowalak J, Crain P, Borst P (1993). beta-D-glucosyl-hydroxymethyluracil: а novel modified base present in the DNA of the parasitic protozoan T. brucei. Cell 75 (6): 1129 – 36. PMID 8261512. 
  16. ↑ Watson J, Crick F (1953). Molecular structure of nucleic acids; a structure for deoxyribose nucleic acid. Nature 171 (4356): 737 – 8. PMID 13054692. оригіналу за 23 серпня 2014. Процитовано 3 листопада 2007. 
  17. Mandelkern M, Elias J, Eden D, Crothers D (1981). The dimensions of DNA in solution. J Mol Biol 152 (1): 153 – 61. PMID 7338906. 
  18. А. В. Сиволоб, К. С. Афанасьєва (2012). Молекулярна організація хромосом. К: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет". оригіналу за 23 вересня 2015. Процитовано 17 березня 2016. 
  19. Wing R, Drew H, Takano T, Broka C, Tanaka S, Itakura K, Dickerson R (1980). Crystal structure analysis of а complete turn of B-DNA. Nature 287 (5784): 755 – 8. PMID 7432492. 
  20. ↑ Pabo C, Sauer R (1984). PROTEIN-DNA recognition. Annu Rev Biochem 53: 293–321. PMID 6236744. 
  21. ↑ Zhou, Huiqing; Kimsey, Isaac J.; Nikolova, Evgenia N.; Sathyamoorthy, Bharathwaj; Grazioli, Gianmarc; McSally, James; Bai, Tianyu; Wunderlich, Christoph H. та ін. (September 2016). . Nature Structural & Molecular Biology 23 (9): 803–810. ISSN 1545-9985. PMC PMC5016226. PMID 27478929. doi:10.1038/nsmb.3270. Архів оригіналу за 25 січня 2018. Процитовано 16 червня 2017. 
  22. Ponnuswamy P, Gromiha M (1994). On the conformational stability of oligonucleotide duplexes and tRNA molecules. J Theor Biol 169 (4): 419–32. PMID 7526075. 
  23. Clausen-Schaumann H, Rief M, Tolksdorf C, Gaub H (2000). Mechanical stability of single DNA molecules. Biophys J 78 (4): 1997–2007. PMID 10733978. [недоступне посилання з травня 2019]
  24. Chalikian T, Völker J, Plum G, Breslauer K (1999). A more unified picture for the thermodynamics of nucleic acid duplex melting: а characterization by calorimetric and volumetric techniques. Proc Natl Acad Sci U S A 96 (14): 7853–8. PMID 10393911. [недоступне посилання з травня 2019]
  25. ↑ Hänsel-Hertsch, Robert; Di Antonio, Marco; Balasubramanian, Shankar (May 2017). . Nature Reviews. Molecular Cell Biology 18 (5): 279–284. ISSN 1471-0080. PMID 28225080. doi:10.1038/nrm.2017.3. Архів оригіналу за 26 січня 2018. Процитовано 16 червня 2017. 
  26. Kwok, Roberta (22 листопада 2012). Chemical biology: DNA's new alphabet. Nature (англ.) 491 (7425). с. 516–518. doi:10.1038/491516a. 
  27. Lee, Kyung Hyun; Hamashima, Kiyofumi; Kimoto, Michiko; Hirao, Ichiro (16 жовтня 2017). . Current Opinion in Biotechnology 51. с. 8–15. ISSN 1879-0429. PMID 29049900. doi:10.1016/j.copbio.2017.09.006. Архів оригіналу за 3 грудня 2017. Процитовано 23 листопада 2017. 
  28. ↑ Hayashi G, Hagihara M, Nakatani K (2005). Application of L-DNA as a molecular tag. Nucleic Acids Symp Ser (Oxf) 49: 261–262. PMID 17150733. 
  29. Vargason JM, Eichman BF, Ho PS (2000). The extended and eccentric E-DNA structure induced by cytosine methylation or bromination. Nature Structural Biology 7: 758–761. PMID 10966645. 
  30. Wang G, Vasquez KM (2006). Non-B DNA structure-induced genetic instability. Mutat Res 598 (1–2): 103–119. PMID 16516932. 
  31. Allemand, et al (1998). Stretched and overwound DNA forms a Pauling-like structure with exposed bases. PNAS 24: 14152–14157. PMID 9826669. 
  32. Ghosh A, Bansal M (2003). A glossary of DNA structures from A to Z. Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 59 (Pt 4): 620–6. PMID 12657780. 
  33. Palecek E (1991). Local supercoil-stabilized DNA structures. Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology 26 (2): 151–226. PMID 1914495. 
  34. Basu H, Feuerstein B, Zarling D, Shafer R, Marton L (1988). Recognition of Z-RNA and Z-DNA determinants by polyamines in solution: experimental and theoretical studies. J Biomol Struct Dyn 6 (2): 299–309. PMID 2482766. 
  35. Leslie AG, Arnott S, Chandrasekaran R, Ratliff RL (1980). Polymorphism of DNA double helices. J. Mol. Biol. 143 (1): 49–72. PMID 7441761. 
  36. Wahl M, Sundaralingam M (1997). Crystal structures of A-DNA duplexes. Biopolymers 44 (1): 45–63. PMID 9097733. 
  37. Lu XJ, Shakked Z, Olson WK (2000). A-form conformational motifs in ligand-bound DNA structures. J. Mol. Biol. 300 (4): 819–40. PMID 10891271. 
  38. Rothenburg S, Koch-Nolte F, Haag F. DNA methylation and Z-DNA formation as mediators of quantitative differences in the expression of alleles. Immunol Rev 184: 286–98. PMID 12086319. 
  39. Oh D, Kim Y, Rich A (2002). Z-DNA-binding proteins can act as potent effectors of gene expression in vivo. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (26): 16666–71. PMID 12486233. 
  40. Thanbichler M, Wang S, Shapiro L (2005). The bacterial nucleoid: а highly organized and dynamic structure. J Cell Biochem 96 (3): 506 – 21. PMID 15988757. 
  41. ↑ Bonev, Boyan; Cavalli, Giacomo (10 14, 2016). . Nature reviews. Genetics 17 (11): 661–678. ISSN 1471-0064. PMID 27739532. doi:10.1038/nrg.2016.112. Архів оригіналу за 28 січня 2019. Процитовано 15 червня 2017. 
  42. Bruce, Alberts,; Julian,, Lewis,; Martin,, Raff,; Keith,, Roberts,; Peter,, Walter, (2002). 4. DNA and Chromosomes. Molecular biology of the cell (вид. 4th ed). New York: Garland Science. ISBN 0815332181. OCLC 48122761. оригіналу за 2 березня 2009. Процитовано 25 січня 2018. 
  43. Lai, William K. M.; Pugh, B. Franklin (24 травня 2017). . Nature Reviews. Molecular Cell Biology. ISSN 1471-0080. PMID 28537572. doi:10.1038/nrm.2017.47. Архів оригіналу за 28 вересня 2017. Процитовано 15 червня 2017. 
  44. Fyodorov, Dmitry V.; Zhou, Bing-Rui; Skoultchi, Arthur I.; Bai, Yawen (March 2018). . Nature Reviews. Molecular Cell Biology 19 (3). с. 192–206. ISSN 1471-0080. PMID 29018282. doi:10.1038/nrm.2017.94. Архів оригіналу за 8 березня 2018. Процитовано 5 березня 2018. 
  45. Benham C, Mielke S (2005). DNA mechanics. Annu Rev Biomed Eng 7: 21–53. PMID 16004565. 
  46. ↑ Champoux J (2001). DNA topoisomerases: structure, function, and mechanism. Annu Rev Biochem 70: 369–413. PMID 11395412. 
  47. ↑ Wang J (2002). Cellular roles of DNA topoisomerases: a molecular perspective. Nat Rev Mol Cell Biol 3 (6): 430–40. PMID 12042765. 
  48. Greider C, Blackburn E (1985). Identification of а specific telomere terminal transferase activity in Tetrahymena extracts. Cell 43 (2 Pt 1): 405–13. PMID 3907856. 
  49. ↑ Lazzerini-Denchi, Eros; Sfeir, Agnel (06 2016). . Nature Reviews. Molecular Cell Biology 17 (6): 364–378. ISSN 1471-0080. PMC PMC5385261. PMID 27165790. doi:10.1038/nrm.2016.43. Архів оригіналу за 21 травня 2016. Процитовано 17 червня 2017. 
  50. ↑ Nugent C, Lundblad V (1998). The telomerase reverse transcriptase: components and regulation. Genes Dev 12 (8): 1073–85. PMID 9553037. оригіналу за 27 вересня 2007. Процитовано 4 листопада 2007. 
  51. Wright W, Tesmer V, Huffman K, Levene S, Shay J (1997). Normal human chromosomes have long G-rich telomeric overhangs at one end. Genes Dev 11 (21): 2801–9. PMID 9353250. оригіналу за 27 вересня 2007. Процитовано 4 листопада 2007. 
  52. ↑ Burge S, Parkinson G, Hazel P, Todd A, Neidle S (2006). Quadruplex DNA: sequence, topology and structure. Nucleic Acids Res 34 (19): 5402–15. PMID 17012276. [недоступне посилання з травня 2019]
  53. Зроблено за даними PDB UD0017
  54. Sandman K, Pereira S, Reeve J (1998). Diversity of prokaryotic chromosomal proteins and the origin of the nucleosome. Cell Mol Life Sci 54 (12): 1350 – 64. PMID 9893710. 
  55. Dame RT (2005). The role of nucleoid-associated proteins in the organization and compaction of bacterial chromatin. Mol. Microbiol. 56 (4): 858–70. PMID 15853876. 
  56. L'ubomíra Čuboňová, Kathleen Sandman, Steven J. Hallam, Edward F. DeLong, and John N. Reeve (2005). Histones%20in%20Crenarchaea. Journal of Bacteriology 187 (15): 5482–5485. PMID 16030242. 
  57. J.N. Reeve, K.A. Bailey, W-t. Li, F. Marc, K. Sandman and D.J. Soares (2004). Archaeal histones: structures, stability and DNA binding. Biochemical Society Transactions 32 (2): 227–230. PMID 15046577. 
  58. Mirny, Leonid A. (January 2011). . Chromosome Research: An International Journal on the Molecular, Supramolecular and Evolutionary Aspects of Chromosome Biology 19 (1). с. 37–51. ISSN 1573-6849. PMC PMC3040307. PMID 21274616. doi:10.1007/s10577-010-9177-0. Архів оригіналу за 1 лютого 2018. Процитовано 25 січня 2018. 
  59. Luger K, Mäder A, Richmond R, Sargent D, Richmond T (1997). Crystal structure of the nucleosome core particle at 2.8 A resolution. Nature 389 (6648): 251 – 60. PMID 9305837. 
  60. Jenuwein T, Allis C (2001). Translating the histone code. Science 293 (5532): 1074 – 80. PMID 11498575. 
  61. Ito T. Nucleosome assembly and remodelling. Curr Top Microbiol Immunol 274: 1 – 22. PMID 12596902. 
  62. Soutourina, Julie (6 грудня 2017). . Nature Reviews. Molecular Cell Biology. ISSN 1471-0080. PMID 29209056. doi:10.1038/nrm.2017.115. Архів оригіналу за 5 червня 2018. Процитовано 25 січня 2018. 
  63. Thomas J (2001). HMG1 and 2: architectural DNA-binding proteins. Biochem Soc Trans 29 (Pt 4): 395 – 401. PMID 11497996. 
  64. Grosschedl R, Giese K, Pagel J (1994). HMG domain proteins: architectural elements in the assembly of nucleoprotein structures. Trends Genet 10 (3): 94–100. PMID 8178371. 
  65. Blanco, Mélina; Cocquet, Julie (2019). Genetic Factors Affecting Sperm Chromatin Structure. Advances in Experimental Medicine and Biology 1166: 1–28. ISSN 0065-2598. PMID 31301043. doi:10.1007/978-3-030-21664-1_1. 
  66. Iftode C, Daniely Y, Borowiec J (1999). Replication protein A (RPA): the eukaryotic SSB. Crit Rev Biochem Mol Biol 34 (3): 141 – 80. PMID 10473346. 
  67. Myers L, Kornberg R. Mediator of transcriptional regulation. Annu Rev Biochem 69: 729 – 49. PMID 10966474. 
  68. Spiegelman B, Heinrich R (2004). Biological control through regulated transcriptional coactivators. Cell 119 (2): 157–67. PMID 15479634. 
  69. Li Z, Van Calcar S, Qu C, Cavenee W, Zhang M, Ren B (2003). A global transcriptional regulatory role for c-Myc in Burkitts lymphoma cells. Proc Natl Acad Sci U S A 100 (14): 8164 – 9. PMID 12808131. [недоступне посилання з травня 2019]
  70. Schoeffler A, Berger J (2005). Recent advances in understanding structure-function relationships in the type II topoisomerase mechanism. Biochem Soc Trans 33 (Pt 6): 1465 – 70. PMID 16246147. 
  71. Tuteja N, Tuteja R (2004). Unraveling DNA helicases. Motif, structure, mechanism and function. Eur J Biochem 271 (10): 1849–63. PMID 15128295. [недоступне посилання з травня 2019]
  72. Bickle T, Krüger D (1993). Biology of DNA restriction. Microbiol Rev 57 (2): 434 – 50. PMID 8336674. [недоступне посилання з травня 2019]
  73. Doherty A, Suh S (2000). . Nucleic Acids Res 28 (21): 4051–8. PMID 11058099. Архів оригіналу за 24 вересня 2019. Процитовано 30 листопада 2007. 
  74. Joyce C, Steitz T (1995). Polymerase structures and function: variations on а theme?. J Bacteriol 177 (22): 6321 – 9. PMID 7592405. [недоступне посилання з травня 2019]
  75. Нуклеїнові ази. 13 Липня 2012. оригіналу за 10 квітня 2017. 
  76. Hubscher U, Maga G, Spadari S. Eukaryotic DNA polymerases. Annu Rev Biochem 71: 133 – 63. PMID 12045093. 
  77. Johnson A, O'Donnell M. Cellular DNA replicases: components and dynamics at the replication fork. Annu Rev Biochem 74: 283 – 315. PMID 15952889. 
  78. Tarrago-Litvak L, Andréola M, Nevinsky G, Sarih-Cottin L, Litvak S (1994). The reverse transcriptase of HIV-1: from enzymology to therapeutic intervention. FASEB J 8 (8): 497–503. PMID 7514143. оригіналу за 16 травня 2007. Процитовано 17 листопада 2007. 
  79. Martinez E (2002). Multi-protein complexes in eukaryotic gene transcription. Plant Mol Biol 50 (6): 925 – 47. PMID 12516863. 
  80. Реплікацію ДНК вперше зняли на відео. оригіналу за 6 березня 2018. Процитовано 28 червня 2017. 
  81. Albà M (2001). Replicative DNA polymerases. Genome Biol 2 (1): REVIEWS3002. PMID 11178285. [недоступне посилання з травня 2019]
  82. Williams, Jessica S.; Lujan, Scott A.; Kunkel, Thomas A. (06 2016). . Nature Reviews. Molecular Cell Biology 17 (6): 350–363. ISSN 1471-0080. PMC PMC5445644. PMID 27093943. doi:10.1038/nrm.2016.37. Архів оригіналу за 23 липня 2018. Процитовано 18 червня 2017. 
  83. Cremer T, Cremer C (2001). Chromosome territories, nuclear architecture and gene regulation in mammalian cells. Nat Rev Genet 2 (4): 292–301. PMID 11283701. 
  84. Pál C, Papp B, Lercher M (2006). An integrated view of protein evolution. Nat Rev Genet 7 (5): 337 – 48. PMID 16619049. 
  85. ODriscoll M, Jeggo P (2006). The role of double-strand break repair - insights from human genetics. Nat Rev Genet 7 (1): 45 – 54. PMID 16369571. 
  86. Dickman M, Ingleston S, Sedelnikova S, Rafferty J, Lloyd R, Grasby J, Hornby D (2002). The RUVABC resolvasome. Eur J Biochem 269 (22): 5492 – 501. PMID 12423347. 
  87. Зроблено за даними PDB 1JDG
  88. Douki T, Reynaud-Angelin A, Cadet J, Sage E (2003). Bipyrimidine photoproducts rather than oxidative lesions are the main type of DNA damage involved in the genotoxic effect of solar UVA radiation. Biochemistry 42 (30): 9221 – 6. PMID 12885257. 
  89. Cadet J, Delatour T, Douki T, Gasparutto D, Pouget J, Ravanat J, Sauvaigo S (1999). Hydroxyl radicals and DNA base damage. Mutat Res 424 (1 – 2): 9 – 21. PMID 10064846. 
  90. Shigenaga M, Gimeno C, Ames B (1989). Urinary 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine as a biological marker of in vivo oxidative DNA damage. Proc Natl Acad Sci U S A 86 (24): 9697 – 701. PMID 2602371. оригіналу за 31 жовтня 2007. Процитовано 4 листопада 2007. 
  91. Cathcart R, Schwiers E, Saul R, Ames B (1984). Thymine glycol and thymidine glycol in human and rat urine: a possible assay for oxidative DNA damage. Proc Natl Acad Sci U S A 81 (18): 5633 – 7. PMID 6592579. оригіналу за 31 жовтня 2007. Процитовано 4 листопада 2007. 
  92. Ferguson L, Denny W (1991). The genetic toxicology of acridines. Mutat Res 258 (2): 123 – 60. PMID 1881402. 
  93. Jeffrey A (1985). DNA modification by chemical carcinogens. Pharmacol Ther 28 (2): 237 – 72. PMID 3936066. 
  94. Stephens T, Bunde C, Fillmore B (2000). Mechanism of action in thalidomide teratogenesis. Biochem Pharmacol 59 (12): 1489 – 99. PMID 10799645. 
  95. Toxicity Effects. tools.niehs.nih.gov (англ.). National Toxicology Program. оригіналу за 6 березня 2018. Процитовано 5 березня 2018. 
  96. Braña M, Cacho M, Gradillas A, de Pascual-Teresa B, Ramos A (2001). Intercalators as anticancer drugs. Curr Pharm Des 7 (17): 1745 – 80. PMID 11562309. 
  97. Stingele, Julian; Jentsch, Stefan. DNA–protein crosslink repair. Nature Reviews Molecular Cell Biology 16 (8): 455–460. doi:10.1038/nrm4015. 
  98. Wolfsberg T, McEntyre J, Schuler G (2001). Guide to the draft human genome. Nature 409 (6822): 824 – 6. PMID 11236998. 
  99. Gregory T (2005). The C-value enigma in plants and animals: а review of parallels and an appeal for partnership. Ann Bot (Lond) 95 (1): 133 – 46. PMID 15596463. оригіналу за 16 травня 2007. Процитовано 9 листопада 2007. 
  100. Pidoux A, Allshire R (2005). The role of heterochromatin in centromere function. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 360 (1455): 569 – 79. PMID 15905142. [недоступне посилання з травня 2019]
  101. Harrison P, Hegyi H, Balasubramanian S, Luscombe N, Bertone P, Echols N, Johnson T, Gerstein M (2002). Molecular fossils in the human genome: identification and analysis of the pseudogenes in chromosomes 21 and 22. Genome Res 12 (2): 272 – 80. PMID 11827946. оригіналу за 28 жовтня 2007. Процитовано 9 листопада 2007. 
  102. Harrison P, Gerstein M (2002). Studying genomes through the aeons: protein families, pseudogenes and proteome evolution. J Mol Biol 318 (5): 1155 – 74. PMID 12083509. 
  103. Soller M (2006). Molecular fossils in the human genome: identification and analysis of the pseudogenes in chromosomes 21 and 22. Cell Mol Life Sci 63 (7-9): 796 – 819. PMID 16465448. [недоступне посилання з січня 2019]
  104. Michalak P. (2006). 19 (6). с. 1768 – 74. PMID 17040373. Архів оригіналу за 28 січня 2019. Процитовано 9 листопада 2007. 
  105. ENCODE Project Consortium (6 вересня 2012). . Nature 489 (7414): 57–74. ISSN 1476-4687. PMC PMC3439153. PMID 22955616. doi:10.1038/nature11247. Архів оригіналу за 8 липня 2017. Процитовано 18 червня 2017. 
  106. Engreitz, Jesse M.; Ollikainen, Noah; Guttman, Mitchell (12 2016). . Nature Reviews. Molecular Cell Biology 17 (12): 756–770. ISSN 1471-0080. PMID 27780979. doi:10.1038/nrm.2016.126. Архів оригіналу за 25 січня 2018. Процитовано 18 червня 2017. 
  107. Joyce G (2002). The antiquity of RNA-based evolution. Nature 418 (6894): 214 – 21. PMID 12110897. 
  108. Orgel L. Prebiotic chemistry and the origin of the RNA world. Crit Rev Biochem Mol Biol 39 (2): 99 – 123. PMID 15217990. оригіналу за 27 листопада 2007. Процитовано 18 листопада 2007. 
  109. Davenport R (2001). Ribozymes. Making copies in the RNA world. Science 292 (5520): 1278. PMID 11360970. 
  110. Szathmáry E (1992). What is the optimum size for the genetic alphabet?. Proc Natl Acad Sci U S A 89 (7): 2614 – 8. PMID 1372984. оригіналу за 27 листопада 2007. Процитовано 18 листопада 2007. 
  111. Vreeland R, Rosenzweig W, Powers D (2000). Isolation of а 250 million-year-old halotolerant bacterium from а primary salt crystal. Nature 407 (6806): 897 – 900. PMID 11057666. 
  112. Hebsgaard M, Phillips M, Willerslev E (2005). Geologically ancient DNA: fact or artefact?. Trends Microbiol 13 (5): 212 – 20. PMID 15866038. 
  113. Nickle D, Learn G, Rain M, Mullins J, Mittler J (2002). Curiously modern DNA for a "250 million-year-old" bacterium. J Mol Evol 54 (1): 134 – 7. PMID 11734907. 
  114. Kaplan, Matt. DNA has a 521-year half-life. Nature (англ.). doi:10.1038/nature.2012.11555. Процитовано 18 червня 2017. 
  115. Nature focus mouse ENCODE. Nature. 
  116. Goff SP, Berg P (1976). Construction of hybrid viruses containing SV40 and lambda phage DNA segments and their propagation in cultured monkey cells. Cell 9 (4 PT 2): 695–705. PMID 189942. 
  117. Houdebine L. Transgenic animal models in biomedical research. Methods Mol Biol 360: 163 – 202. PMID 17172731. 
  118. Daniell H, Dhingra A (2002). Multigene engineering: dawn of an exciting new era in biotechnology. Curr Opin Biotechnol 13 (2): 136 – 41. PMID 11950565. 
  119. Job D (2002). Plant biotechnology in agriculture. Biochimie 84 (11): 1105 – 10. PMID 12595138. 
  120. Collins A, Morton N (1994). Likelihood ratios for DNA identification. Proc Natl Acad Sci U S A 91 (13): 6007 – 11. PMID 8016106. оригіналу за 27 листопада 2007. Процитовано 18 листопада 2007. 
  121. Weir B, Triggs C, Starling L, Stowell L, Walsh K, Buckleton J (1997). Interpreting DNA mixtures. J Forensic Sci 42 (2): 213 – 22. PMID 9068179. 
  122. Jeffreys A, Wilson V, Thein S. Individual-specific fingerprints of human DNA.. Nature 316 (6023): 76 – 9. PMID 2989708. 
  123. . Архів оригіналу за 14 грудня 2006. Процитовано 18 листопада 2007. 
  124. DNA Identification in Mass Fatality Incidents. National Institute of Justice. September 2006. Архів оригіналу за 25 лютого 2012. Процитовано 18 листопада 2007. 
  125. Baldi, Pierre. Brunak, Soren (2001). Bioinformatics: The Machine Learning Approach. Cambridge, MA: MIT Press. ISBN 978-0-262-02506-5. 
  126. Gusfield, Dan. (15 січня 1997). Algorithms on Strings, Trees, and Sequences: Computer Science and Computational Biology. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-58519-4. 
  127. Sjölander K (2004). Phylogenomic inference of protein molecular function: advances and challenges. Bioinformatics 20 (2): 170–9. PMID 14734307. оригіналу за 11 жовтня 2008. Процитовано 18 листопада 2007. 
  128. Mount DM (2004). Bioinformatics: Sequence and Genome Analysis (вид. 2). Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN 0-87969-712-1. 
  129. Adleman L (1994). Molecular computation of solutions to combinatorial problems. Science 266 (5187): 1021 – 4. PMID 7973651. 
  130. Parker J (2003). Computing with DNA.. EMBO Rep 4 (1): 7 – 10. PMID 12524509. 
  131. Ashish Gehani, Thomas LaBean and John Reif. DNA-Based Cryptography [ 11 жовтня 2007 у Wayback Machine.]. Proceedings of the 5th DIMACS Workshop on DNA Based Computers, Cambridge, MA, USA, 14 — 15 June 1999
  132. Wray G (2002). . Genome Biol 3 (1): REVIEWS0001. PMID 11806830. Архів оригіналу за 24 вересня 2019. Процитовано 18 листопада 2007. 
  133. Watson, Traci (1 червня 2017). Mummy DNA unravels ancient Egyptians’ ancestry. Nature (англ.) 546 (7656). с. 17–17. doi:10.1038/546017a. 
  134. Callaway, Ewen. Evidence mounts for interbreeding bonanza in ancient human species. Nature (англ.). doi:10.1038/nature.2016.19394. Процитовано 18 червня 2017. 
  135. Charles Jencks' DNA family. ?What's Life? [ 7 лютого 2018 у Wayback Machine.](англ.)
  136. Helix Bridge / Cox Architecture with Architects 61. Project at ArchDaily [ 1 грудня 2017 у Wayback Machine.](англ.)
  137. 2003 Discovery of DNA £2. The Royl Mint [ 29 січня 2018 у Wayback Machine.](англ.)
  138. What does DNA sound like? Mark Temple. Using music to unlock the secrets of genetic code. The Conversation, June 20, 2017 [ 29 січня 2018 у Wayback Machine.](англ.)
  139. Temple, Mark D. (2017). An auditory display tool for DNA sequence analysis. BMC Bioinformatics 18 (1). ISSN 1471-2105. doi:10.1186/s12859-017-1632-x. (англ.)
  140. Dahm R (2005). Friedrich Miescher and the discovery of DNA. Dev Biol 278 (2): 274–88. PMID 15680349. 
  141. Hershey A, Chase M (1952). Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage. J Gen Physiol 36 (1): 39–56. PMID 12981234. оригіналу за 25 вересня 2007. Процитовано 2 вересня 2007. 
  142. . Nobelprize.org. Архів оригіналу за 4 січня 2007. Процитовано 22 грудня 2006. 
  143. Crick, F.H.C. (1955). On degenerate templates and the adaptor hypothesis (Lecture). genome.wellcome.ac.uk. Архів оригіналу за 20 червня 2013. Процитовано 22 грудня 2006. 
  144. Meselson M, Stahl F (1958). The replication of DNA in Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci U S A 44 (7): 671–82. PMID 16590258. 
  145. . Nobelprize.org. Архів оригіналу за 3 січня 2007. Процитовано 22 грудня 2006. 

Рекомендована література

  • А. В. Сиволоб, К. С. Афанасьєва (2012). . К: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет". с. ?. Архів оригіналу за 23 вересня 2015. Процитовано 17 березня 2016.  .- 126 с.
  • Фізика ДНК : навчальний посібник / А. В. Сиволоб. – К. : Видавничополіграфічний центр "Київський університет", 2011. – 335 с. Ел.джерело [ 23 листопада 2018 у Wayback Machine.] ISBN 978-966-439-468-3
  • А. В. Сиволоб (2008). . К: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет". с. ?. Архів оригіналу за 4 березня 2016. Процитовано 17 березня 2016. 
  • Bruce, Alberts. . с. ?. ISBN 9780815344322. OCLC 887605755. Архів оригіналу за 20 квітня 2021. Процитовано 17 червня 2017. 

Література

  • Зламати ДНК. Редагування генома та контроль над еволюцією. Дженніфер Дудна, Семюель Стернберг/Перекладач: Ганна Литвиненко.- Наш Формат, 2019.- 296 с. ISBN 978-617-773-053-7
  • Генплан. Як ДНК робить нас тими, ким ми є (Blueprint. How DNA Makes Us Who We Are). Роберт Пломін.- 2019.- 320 с. ISBN 978-966-948-194-8
  • Річард Докінз. Егоїстичний ген. Переклад з англійської: Я. А. Лебеденко. Харків: КСД, 2017. 540 стор. ISBN 978-617-12-2523-7
  • (рос.)История биологии с начала XX века до наших дней. М.: Наука, 1975. 660 с.
  • (рос.)Льюин Б. Гены. М.: Мир, 1987. 1064 с.
  • (рос.)Пташне М. Переключение генов. Регуляция генной активности и фаг лямбда. [ 30 жовтня 2007 у Wayback Machine.] М.: Мир, 1989. 160 с., ISBN 5-03-000854-3
  • (рос.)Уотсон Дж. Д. Двойная спираль: воспоминания об открытии структуры ДНК. М.: Мир, 1969. 152 с. ISBN 5-93972-054

Посилання

  • Міжнародна база даних [ 3 липня 2009 у Wayback Machine.] — послідовності ДНК різних організмів (англ.).
  • (англ.)
  • Сайт Сенгерівського інституту [ 21 листопада 2007 у Wayback Machine.], одного із світових лідерів в галузі визначення послідовностей ДНК і їхнього аналізу (англ.)

Відео

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Dezoksiribonukleyi nova kislota DNK odin iz dvoh tipiv prirodnih nukleyinovih kislot sho zabezpechuye zberigannya peredachu z pokolinnya v pokolinnya i realizaciyu genetichnoyi programi rozvitku j funkcionuvannya zhivih organizmiv Osnovna rol DNK v klitinah dovgotrivale zberigannya informaciyi pro strukturu RNK i bilkiv Struktura chastini podvijnoyi spirali DNKU klitinah eukariotiv napriklad tvarin roslin abo gribiv DNK mistitsya v yadri klitini v skladi hromosom a takozh v deyakih klitinnih organelah mitohondriyah i plastidah U klitinah prokariotiv bakterij i arhej kilceva abo linijna molekula DNK tak zvanij nukleoyid mistitsya v citoplazmi j prikriplena zseredini do klitinnoyi membrani U nih i u nizhchih eukariotiv napriklad drizhdzhiv zustrichayutsya takozh neveliki avtonomni kilcevi molekuli DNK tak zvani plazmidi Krim togo odno abo dvolancyugovi molekuli DNK mozhut utvoryuvati genom DNK virusiv Z himichnoyi tochki zoru DNK ce dovga polimerna molekula sho skladayetsya z poslidovnosti blokiv nukleotidiv Kozhnij nukleotid skladayetsya z azotistoyi osnovi cukru dezoksiribozi i fosfatnoyi grupi Zv yazki mizh nukleotidami v lancyugu utvoryuyutsya dezoksiribozoyu j fosfatnoyu grupoyu U perevazhnij bilshosti vipadkiv okrim deyakih virusiv sho mistyat odnolancyugovi DNK makromolekula DNK skladayetsya z dvoh lancyugiv oriyentovanih azotistimi osnovami odin proti odnogo Cya dvolancyugova molekula utvoryuye spiral U cilomu struktura molekuli DNK otrimala nazvu podvijnoyi spirali U DNK zustrichayetsya chotiri vidi azotistih osnov adenin guanin timin i citozin Azotisti osnovi odnogo z lancyugiv spolucheni z azotistimi osnovami inshogo lancyuga vodnevimi zv yazkami zgidno z principom komplementarnosti adenin z yednuyetsya tilki z timinom guanin tilki z citozinom Poslidovnist nukleotidiv dozvolyaye koduvati informaciyu pro rizni tipi RNK najvazhlivishimi z yakih ye matrichni mRNK ribosomni rRNK i transportni tRNK ta inshi nekoduyuchi RNK Vsi ci tipi RNK sintezuyutsya u procesi transkripciyi na matrici DNK tobto shlyahom kopiyuvannya poslidovnosti DNK u poslidovnist makromolekuli RNK za dopomogoyu principu komplementarnosti Deyaki vidi RNK taki yak mRNK tRNK rRNK za dopomogoyu malih yadernih RNK berut uchast u biosintezi bilkiv procesah transkripciyi splajsingu i translyaciyi Krim koduyuchih poslidovnostej DNK klitini mistit nekoduyuchi poslidovnosti sho vikonuyut regulyatorni ta strukturni funkciyi abo ne vikonuyut niyakih funkcij 1 Dilyanki koduyuchih poslidovnostej razom iz regulyatornimi dilyankami nazivayutsya genami Sukupnist vsih geniv regulyatornih poslidovnostej nekoduyuchih poslidovnostej tobto vsya nukleotidna poslidovnist DNK nezalezhno vid yiyi funkcij formuye genom organizmu U genomah eukariotiv mistyatsya takozh dovgi poslidovnosti bez ochevidnoyi funkciyi nekoduyuchi poslidovnosti Takozh u skladi genomu dosit poshireni genetichni paraziti transpozoni ta virusni abo shozhi na nih poslidovnosti Prote organizm mozhe vikoristovuvati transpozoni dlya vikonannya pevnih funkcij takozh transpozoni mozhut vplivati na evolyuciyu geniv 2 Rozshifrovka strukturi DNK vikonana v 1953 roci stala odnim z povorotnih momentiv v istoriyi biologiyi Za vidatnij vnesok u ce vidkrittya Frensisu Kriku Dzhejmsu Vatsonu i Morisu Vilkinsu bula prisudzhena Nobelivska premiya z fiziologiyi abo medicini 1962 roku Zmist 1 Himichnij sklad DNK 1 1 Nukleotidi 1 2 Cukrofosfatnij ostov 1 3 Himichni modifikaciyi DNK 1 3 1 Metilyuvannya DNK 2 Topologichna struktura DNK 2 1 Podvijna spiral 2 1 1 Zholobki 2 2 Utvorennya zv yazkiv mizh osnovami 2 2 1 Vatson Krikivski pari osnov 2 2 2 Hugstinovi pari osnov 2 2 3 Sintetichni pari osnov 2 3 Alternativni formi podvijnoyi spirali 2 4 Prostorova organizaciya DNK v klitinah 2 5 Superskruchenist 2 6 Specifichni strukturi 2 6 1 Telomera 2 6 2 G kvadrupleks 3 Vzayemodiya z bilkami 3 1 Strukturni i regulyatorni bilki 3 1 1 Hromatin 3 1 2 Faktori transkripciyi ta inshi bilki 3 2 Fermenti sho modifikuyut DNK 3 2 1 Topoizomerazi i gelikazi 3 2 2 Nukleazi i ligazi 3 2 3 Polimerazi 4 Biologichni vlastivosti DNK 4 1 Replikaciya 4 2 Genetichna rekombinaciya 4 3 Poshkodzhennya DNK 4 3 1 Vipravlennya poshkodzhennya DNK 5 Biologichni roli DNK 5 1 Funkcionalna poslidovnist DNK 5 2 Poslidovnosti genomu sho ne koduyut bilok 5 3 Transkripciya i translyaciya 5 4 Evolyuciya metabolizmu DNK 6 Vikoristannya DNK v tehnologiyi 6 1 Metodi roboti z DNK 6 2 Genna inzheneriya 6 3 Sudovo medichna ekspertiza 6 4 Bioinformatika 6 5 DNK i komp yuteri novogo pokolinnya 6 6 Istoriya i antropologiya 6 7 DNK u kulturi 7 Istoriya doslidzhennya DNK 8 Div takozh 9 Primitki 10 Rekomendovana literatura 11 Literatura 12 Posilannya 12 1 VideoHimichnij sklad DNK RedaguvatiDNK ye polimernoyu molekuloyu sho skladayetsya z velikoyi kilkosti monomeriv nukleotidiv Tak v odnij molekuli DNK hromosomi 1 lyudini znahoditsya blizko 248 96 miljoniv par nukleotidiv 3 Nukleotidi Redaguvati Dokladnishe nukleotidi Adenin Guanin Timin Citozin dAMFStrukturi geterociklichnih osnov i dezoksiadenozinmonofosfatu dAMF yak prikladu nukleotidu Zamist zalishku adeninu mozhe buti insha azotista osnova Dezoksiribonukleyinova kislota ye biopolimerom polianionom monomerami yakogo ye nukleotidi 4 5 Kozhen nukleotid skladayetsya iz zalishku fosfornoyi kisloti priyednanogo za 5 polozhennyam do cukru dezoksiribozi do yakogo takozh cherez glikozidnij zv yazok C N za 1 polozhennyam priyednana odna z chotiroh azotistih osnov Same nayavnist harakternogo cukru i skladaye odnu z golovnih vidminnostej mizh DNK i RNK zafiksovanu v nazvah cih nukleyinovih kislot do skladu RNK vhodit cukor riboza 6 Na malyunku pokazano chotiri osnovi ta odin iz nukleotidiv dezoksadenozinmonofosfat utvorenij priyednannyam adeninu do dezoksiribozi j fosfatu Ribozne kilce u C2 endo ta C3 endo konformaciyah Dezoksiriboza DNK perebuvaye perevazhno u C2 endo konformaciyiDezoksiriboza sho vhodit do skladu molekuli DNK znahoditsya perevazhno v S2 endo konformaciyi na vidminu vid S3 endo konformaciyi ribozi v molekulah RNK vidsutnist OH grupi u 2 polozhenni dezoksiribozi robit S2 endo konformaciyu mozhlivoyu Ce nadaye DNK strukturnoyi micnosti j rigidnosti na vidminu vid molekuli RNK 7 Za strukturoyu molekul azotisti osnovi sho vhodyat do skladu nukleotidiv rozdilyayut na dvi grupi purinovi adenin A i guanin G utvoreni spoluchenimi p yati i shestichlennim geterociklami ta pirimidinovi citozin C i timin T utvoreni odnim shestichlennim geterociklom 8 Yak vinyatok napriklad u bakteriofaga PBS1 v DNK zustrichayetsya p yatij tip osnov uracil U pirimidinova osnova sho zazvichaj vhodit do skladu RNK zamist timinu i vidriznyayetsya vid timinu vidsutnistyu metilnoyi grupi na kilci 9 Slid zaznachiti sho timin i uracil ne tak strogo pov yazani z DNK i RNK vidpovidno yak ce vvazhalosya ranishe Tak pislya sintezu deyakih molekul RNK znachne chislo uraciliv u cih molekulah metilyuyetsya za dopomogoyu specialnih fermentiv peretvoryuyuchis na timin Ce vidbuvayetsya v transportnih i ribosomnih RNK 10 Cukrofosfatnij ostov Redaguvati Cukrofosfatnij ostov molekuli DNK z chotiroh nukleotidiv C G A T Fosfatni grupi poznacheni blakitno zelenim dezoksiriboza sirimNukleotidi poyednanni mizh soboyu fosfatnimi grupami Fosfatni grupi formuyut fosfodiesterni zv yazki mizh tretim i p yatim atomami vuglecyu susidnih molekul dezoksiribozi v rezultati vzayemodiyi mizh 3 gidroksilnoyu grupoyu 3 ON odniyeyi molekuli dezoksiribozi ta 5 fosfatnoyu grupoyu 5 RO3 inshoyi Fosfatna grupa razom z zalishkom dezoksiribozi formuye tak zvanij cukrofosfatnij ostov molekuli Vid cogo ostovu vidhodyat zalishki azotistih osnov ubik Asimetrichni kinci lancyuga DNK nazivayutsya 3 chitayetsya tri shtrih i 5 p yat shtrih Polyarnist lancyuga graye vazhlivu rol pri sintezi DNK podovzhennya lancyuga mozhlive tilki shlyahom priyednannya novih nukleotidiv do vilnogo 3 kincyu Himichni modifikaciyi DNK Redaguvati Metilyuvannya DNK Redaguvati Dokladnishe Metilyuvannya DNK Citozin 5 metilcitozin timinStruktura citozinu bez 5 metilnoyi grupi ta z neyu Pislya dezaminuvannya 5 metilcitozin maye taku zh same strukturu yak i timin Za pevnih umov osnovi DNK piddayutsya himichnim modifikaciyam yaki mozhut buti uspadkovani bez zamini poslidovnosti DNK i takim chinom ye chastinoyu epigenetichnogo kodu Najposhirenishim i najkrashe opisanim mehanizmom himichnih modifikacij ye metilyuvannya osnov DNK citozinu v eukariotiv i citozinu ta adeninu u bakterij Metilyuvannya DNK viyavlene u vsih klitinah eukariotiv prote serednij riven metilyuvannya vidriznyayetsya u riznih organizmiv tak u nematodi Caenorhabditis elegans metilyuvannya citozinu majzhe ne sposterigayetsya a u hrebetnih viyavlenij visokij riven metilyuvannya do 1 11 Vidomo sho riven metilyuvannya citozinu vplivaye na ekspresiyu geniv dilyanki geterohromatinu sho harakterizuyutsya vidsutnistyu abo nizkim rivnem transkripciyi korelyuyut iz rivnem metilyuvannya Napriklad metilyuvannya citozinu z utvorennyam 5 Metilcitozinu vazhlive dlya inaktivaciyi X hromosomi 12 Popri biologichnu rol 5 metilcitozin mozhe spontanno dezaminuvatisya peretvoryuyuchis na timin tomu metilovanij citozin ye dzherelom pidvishenogo chisla mutacij 13 Krim kontrolyu ekspresiyi geniv ta v rezultati kontrolyu klitinnogo ciklu 14 bakteriyi vikoristovuyut metilyuvannya adeninu i citozinu dlya zahistu proti patogeniv u skladi restrikcijno modifikacijnoyi sistemi Inshim dobre opisanim tipom modifikacij osnov ye glikozilyuvannya uracilu z utvorennyam J osnovi v kinetoplastidah 15 Topologichna struktura DNK RedaguvatiPodvijna spiral Redaguvati Osnovnij princip formuvannya dvoh spiralej DNK Fosfatnij ostov molekuli trimaye spiral todi yak azotisti osnovi za principom komplementarnosti z yednuyut vodnevimi zv yazkami dva lancyugi spirali Pri comu lancyugi rozmishuyutsya antiparalelno 3 kinec molekuli z odnogo boku rozmishuyetsya poruch z 5 kincem inshogo lancyugaDokladnishe Podvijna spiralPolimer DNK maye dosit skladnu strukturu Nukleotidi kovalentno spolucheni mizh soboyu v dovgi polinukleotidni lancyugi Ci lancyugi v perevazhnij bilshosti vipadkiv okrim deyakih virusiv sho mayut odnolancyugovij DNK genom u svoyu chergu poparno ob yednuyutsya za dopomogoyu vodnevih zv yazkiv u strukturu sho otrimala nazvu podvijnoyi spirali 16 6 Yak vzhe bulo skazano vishe u perevazhnoyi bilshosti zhivih organizmiv DNK skladayetsya ne z odnogo a z dvoh polinukleotidnih lancyugiv Ci dva dovgi lancyugi zakrucheni odin navkolo inshogo u viglyadi podvijnoyi spirali sho stabilizuyetsya vodnevimi zv yazkami yaki utvoryuyutsya mizh povernutimi odin do odnogo azotistimi osnovami lancyugiv sho vhodyat do neyi U prirodi cya spiral zazvichaj pravozakruchena Napryami vid 3 kincya do 5 kincya u dvoh lancyugah z yakih skladayetsya molekula DNK protilezhni lancyugi antiparalelni odin odnomu Shirina podvijnoyi spirali v yiyi najposhirenishij B formi stanovit vid 22 do 24 A abo 2 2 2 4 nm a dovzhina kozhnogo nukleotidu 3 3 A 0 33 nm 17 Dovzhina vsiyeyi molekuli zalezhit vid vidu organizmu ta mozhe skladati vid desyatkiv mikron u deyakih virusiv do kilkoh metriv v odnij hromosomi u deyakih roslin Podibno do togo yak u gvintovih shodah zboku mozhna pobachiti shodinki na podvijnij spirali DNK v promizhkah mizh fosfatnim ostovom molekuli mozhna bachiti rebra osnov kilcya yakih roztashovani v ploshini perpendikulyarnij do podovzhnoyi osi makromolekuli Parametri geometrichnoyi konformaciyi mizh susidnimi parami osnov u dvolancyugovij DNKPodvijna spiral DNK maye dekilka parametriv konformaciyi yaki mozhna harakterizuvati 18 shift angl shift Dx slajd angl slide Dy rajz angl rise Dz harakterizuyut zsuv odniyeyi pari osnov vidnosno inshoyi bez zmini kutu ploshini par osnov tak sho voni zalishayutsya paralelnimi tvist angl twist W roll angl roll r tilt angl tilt t harakterizuyut povoroti ploshin odniyeyi pari osnov vidnosno inshoyi Zholobki Redaguvati Trilancyugova DNK Velikij zholobok DNK vzayemodiye z tretim lancyugom DNK zhovtij cherez netradicijni hugstinovi vodnevi vzayemodiyiU podvijnij spirali rozriznyayut malij 12 A i velikij 22 A zholobki 7 borozenki 19 Bilki napriklad faktori transkripciyi yaki priyednuyutsya do pevnih poslidovnostej u dvolancyugovij DNK zazvichaj vzayemodiyut z krayami osnov u velikomu zholobku de voni dostupnishi 20 DNK mozhe mati trilancyugovu formu en pri utvorenni zv yazkiv z tretim lancyugom DNK abo RNK u velikomu zholobku cherez formuvannya okrim kanonichnih vatson krikivskih par tretyu hugstinovu vodnevu vzayemodiyu en Utvorennya zv yazkiv mizh osnovami Redaguvati Dokladnishe Para osnovNukleotidi protilezhnih lancyugiv DNK formuyut zv yazki mizh soboyu V osnovnomu ce vidbuvayetsya zavdyaki vodnevim zv yazkam protilezhnih zalishkiv azotistih osnov zvidsi nazva para osnov angl base pares skorocheno bp Osnovnim i najrozpovsyudzhenishim tipom par osnov ye Vatson Krikivski nazva pohodit vid imen uchenih Frensisa Krika ta Dzhejmsa Vatsona div p Istoriya doslidzhennya DNK Vatson Krikivski pari osnov Redaguvati Vatson Krikivski pari osnov ye najbilsh poshirenim tipom formuvannya par osnov mizh lancyugami DNK ta RNK u prirodi 21 Pri tradicijnomu Vatson Krikivskomu formuvanni vodnevih zv yazkiv mizh nukleotidami kozhna osnova na odnomu z lancyugiv zv yazuyetsya z odniyeyu pevnoyu osnovoyu inshogo lancyugu Take specifichne zv yazuvannya nazivayetsya komplementarnim Purinovi osnovi komplementarni pirimidinovim tobto zdatni do utvorennya vodnevih zv yazkiv z nimi adenin utvoryuye zv yazki tilki z timinom a citozin z guaninom U podvijnij spirali lancyugi takozh zv yazani za dopomogoyu gidrofobnoyi vzayemodiyi ta stekingu yaki ne zalezhat vid poslidovnosti osnov DNK 22 Vatson Krikivski pari osnov para osnov GC para osnov AT Komplementarnist podvijnoyi spirali oznachaye sho informaciya yaka mistitsya v odnomu lancyugu mistitsya i v inshomu lancyugu Oborotnist i specifichnist vzayemodij mizh komplementarnimi parami osnov vazhliva dlya replikaciyi DNK i reshti vsih funkcij DNK v zhivih organizmah Oskilki vodnevi zv yazki nekovalentni voni legko rozrivayutsya i vidnovlyuyutsya Lancyugi podvijnoyi spirali mozhut rozhoditisya yak zamok zmijka pid diyeyu fermentiv gelikazi abo pri visokij temperaturi 23 Rizni pari osnov utvoryuyut riznu kilkist vodnevih zv yazkiv Pari A T zv yazani dvoma G C troma vodnevimi zv yazkami tomu na rozriv par GC potribno bilshe energiyi Vidsotok GC par i dovzhina molekuli DNK viznachayut kilkist energiyi neobhidnoyi dlya disociaciyi lancyugiv dovgi molekuli DNK z velikim vmistom GC bilsh tugoplavki 24 Hugstinovi pari osnov Redaguvati Priblizno 3 klitinnoyi DNK formuye duzhe netrivali Hugstinovi pari en nazvani na chest biohimika Karsta Hugstina en Taka para formuyetsya pri rozvoroti purinu navkolo glikozidnogo zv yazku na 180 21 Hugstinovi pari osnov formuyutsya pri utvorenni trilancyugovih DNK abo pri utvorenni chotirilancyugovoyi dilyanki tak zvanogo G kvadrupleksu abo G4 pri comu taka struktura stabilna 25 Vatson Krikivski ta Hugstinovi pari osnov G kvadrupleks Sintetichni pari osnov Redaguvati Sintetichni pari osnov angl Unnatural base pairs UBP ce taki nukleotidi DNK sho stvoreni v laboratoriyi ta ne zustrichayutsya v prirodi 26 Ci nukleotidi formuyut dodatkovu tretyu paru osnov tak sho vona rozpiznayetsya DNK zalezhnoyu DNK polimerazoyu pid chas replikaciyi DNK chi polimeraznoyi lancyugovoyi rekaciyi UBP zazvichaj poznachayutsya simvolami X ta Y hocha himichna yihnya struktura ne zakriplena i variyuye vid doslidzhennya do doslidzhennya Vidomi sintetichni nukleotidni pari Ds Px d5SICS en dNaM en ta TPT3 NaM 27 Alternativni formi podvijnoyi spirali Redaguvati DNK mozhe isnuvati v kilkoh konformaciyah Nini identifikovano ta opisano taki A DNK B DNK C DNK D DNK 28 E DNK 29 H DNK 30 L DNK 28 P DNK 31 i Z DNK 32 33 Prote tilki A B i Z forma DNK sposterigalisya v prirodnih biologichnih sistemah Konformaciya yaku prijmaye DNK zalezhit vid poslidovnosti DNK velichini ta napryamku superskruchenosti himichnih modifikaciyi osnov i koncentraciyi himichnih rechovin u rozchini persh za vse koncentracij ioniv metaliv i poliaminiv 34 B forma opisana vishe ye najposhirenishoyu 35 Alternativni konformaciyi podvijnoyi spirali vidriznyayutsya svoyeyu geometriyeyu ta rozmirami A forma shirsha pravostoronnya spiral z dribnishoyu i shirshoyu maloyu borozenkoyu i vuzhchoyu i glibshoyu velikoyu borozenkoyu Cya forma zustrichayetsya za nefiziologichnimi umovami v znevodnenih zrazkah DNK krim togo vona jmovirno zustrichayetsya v zhivih klitinah u gibridnih kompleksah lancyugiv DNK i RNK ta v kompleksah fermentnoyi DNK 36 37 Segmenti DNK iz himichno zminenimi metilovanimi osnovami mozhut prohoditi cherez bilshi konformacijni zmini ta prijmayut Z formu Tut lancyugi zakruchuyutsya v livu podvijnu spiral na vidminu vid pravoyi spirali B formi 38 Ci strukturi mozhut rozpiznavatisya specifichnimi Z DNK zv yazuyuchimi bilkami j mozhut buti zalucheni do regulyaciyi transkripciyi 39 U zalezhnosti vid koncentraciyi ioniv i nukleotidnogo skladu molekuli podvijna spiral DNK u zhivih organizmah isnuye v riznih formah Na malyunku zliva napravo predstavleni A B i Z forma Vizualizaciya konformacijnoyi izomeriyi DNK A B i Z formi v frontalnij ploshini ta gorizontalnomu rozrizi Vizualizaciya DNK Z formiProstorova organizaciya DNK v klitinah Redaguvati Dokladnishe Hromatin Hromosoma Topologichno asocijovani domeni ta Nukleosoma DNK genomu bakteriofaga fotografiya pid transmisijnim elektronnim mikroskopomDNK bilshosti prirodnih genomiv maye dvolancyugovu strukturu abo linijnu v eukariotiv deyakih virusiv i okremih vidiv bakterij abo kilcevu u bilshosti bakterij ta arhej hloroplastiv i mitohondrij Linijnu odnolancyugovu DNK mistyat deyaki virusi u tomu chisli bakteriofagi DNK bakterij ta arhej zazvichaj predstavlena odniyeyu kilcevoyu molekuloyu DNK roztashovanoyu v citoplazmi u viglyadi utvorennya nepravilnoyi formi sho nazivayetsya nukleoyidom 40 U klitinah eukariotiv DNK roztashovuyetsya golovnim chinom v yadri u viglyadi naboru hromosom DNK riznih hromosom v yadri ne silno perekruchuyetsya hromosomi zajmayut pevni ob yemi yadra hromosomni teritoriyi en 41 Odna molekula hromosomnoyi DNK nabagato dovsha nizh diametr yadra klitini Tak u lyudini zagalna teoretichna dovzhina vsih DNK hromosom skladaye 2 metri todi yak serednij diametr yadra klitini 6 mkm 42 Tomu v klitini DNK shilno zapakovana za dopomogoyu riznih bilkiv hromatinu Prote zadlya zchituvannya geniv bilkovi kompleksi povinni timchasovo vid yednatisya vid dilyanok DNK v yakih vidbuvayetsya transkripciya tomu take pakuvannya DNK v klitini ye dinamichnim i chitko regulovanim 41 Nukleosoma stvorena z oktameru gistoniv ta DNK nakruchenu na nih plyus linkernij giston H1Najmensha strukturna odinicya DNK v klitini ce DNK namotana na nukleosomu Nukleosoma skladayetsya z vosmi korovih gistoniv dovzhina nukleosomnoyi dilyanki DNK skladaye 147 par nukleotidiv Dlya uspishnoyi realizaciyi genetichnoyi informaciyi DNK povinna vid yednatis vid nukleosomi ce mozhe vidbuvatisya ATF zalezhno za dopomogoyu faktoriv yaki berut uchast u transkripciyi Takozh modifikaciyi chastin nukleosomi gistoniv mozhut uskladnyuvati chi polegshuvati cej proces sho prizvodit do aktivaciyi chi prignichennya aktivnosti geniv div punkt Strukturni ta regulyatorni bilki ta epigenetika 43 Vishij riven organizaciyi genomu vklyuchaye vzayemodiyu nukleosomi z linkernimi gistonami formuyuchi strukturu pid nazvoyu hromatosoma 44 Dovoli dovgij chas vvazhali sho hromatin dali formuye specifichni strukturi yaki mayut nazvu 30 nm fibrili yaku mozhna bulo sposterigati v elektronnij mikroskop in vitro Prote na 2015 rik bagato doslidnikiv mayut sumnivi shodo isnuvannya 30 nm fibrili v zhivij klitini 41 Hromatin hrebetnih formuye petli yaki dozvolyayut vzayemodiyati linijno dalekim elementam DNK napriklad vzayemodiya enhanseriv ta promotoriv Dovzhina petel hromatinu tisyachi nukleotidiv Dali hromatin lyudini ta mishi takozh chastkovo D melanogaster formuyut dilyanki velikoyi kilkosti kontaktiv vseredini rozdileni chastinami hromosomi yaki malo vzayemodiyut mizh soboyu Taki dilyanki nazivayutsya topologichno asocijovani domeni Dovzhina TAD vid soten tisyach do miljoniv par osnov Voni buvayut dvoh tipiv A i B 41 Superskruchenist Redaguvati Dokladnishe Superskruchenist DNKYaksho uzyatisya za kinci motuzki j pochati skruchuvati yih u rizni boki vona staye korotshoyu i na motuzci utvoryuyutsya veliki supervitki Takozh mozhe buti superskruchena j DNK U zvichajnomu stani lancyuzhok DNK robit odin obert na kozhni 10 4 osnovi ale v superskruchenomu stani spiral mozhe buti zgornuta tugishe abo rozpletena 45 Vidilyayut dva tipi superskruchenosti pozitivnu u napryami normalnih vitkiv pri yakomu osnovi roztashovani blizhche odna do odnoyi i negativnu v protilezhnomu napryamku U prirodi molekuli DNK zazvichaj perebuvayut v stani negativnoyi superskruchenosti yakij vnositsya fermentami topoizomerazami 46 Ci fermenti viluchayut dodatkovu skruchenist sho vinikaye v DNK v rezultati transkripciyi ta replikaciyi 47 Specifichni strukturi Redaguvati Telomera Redaguvati Telomera predstavlenij T petleyu 3 kinceva poslidovnist yakoyi formuye D petlyu Bilkovi kompleksi yaki zv yazani z telomeroyu shelterini en ta inshiDokladnishe TelomeraNa kincyah linijnih hromosom ye specializovani strukturi DNK sho nazivayutsya telomerami Osnovna funkciya cih dilyanok pidtrimka cilisnosti kinciv hromosom 48 Zvichajna dovzhina telomernoyi dilyanki v genomi lyudini ta mishi vid 5 do 100 kb 49 Telomeri zahishayut kinci DNK vid degradaciyi ekzonukleazami ta zapobigayut aktivaciyi sistem reparaciyi yaki zapuskayutsya u vidpovid na rozrivi DNK i formuvannya hromosomnih aberacij dicentrichnih hromosom 50 Oskilki zvichajna DNK polimeraza ne mozhe replikuvati 3 kinci hromosom specialnij ferment telomeraza pislya kozhnogo podilu klitini podovzhuye telomeri Pri comu yak matricya dlya podovzhennya DNK vikoristovuyetsya dovga nekoduyucha RNK TERC en Vkorochennya telomer ye odniyeyu z teoretichnih prichin starinnya klitin div Mezha Gejflika T petlya ta D petlyaPoslidovnist telomer skladayetsya z dekilkoh tisyach povtoriv shesti nukleotidiv TTAGGG 51 Cya struktura zakruchuyetsya sama na sebe formuyuchi T petlyu abo telomernu petlyu 3 kinec telomeri maye viglyad odnolancyugovoyi DNK zavdovzhki do dekilkoh soten nukleotidiv 49 sho priyednuyetsya do dvolancyugovoyi DNK Ce trilancyugove utvorennya nazivayetsya D petleyu vid angl displacement loop 52 Telomera zv yazana zi specifichnimi bilkovimi strukturami takimi yak shelterin en 49 G kvadrupleks Redaguvati Struktura G kvadrupleksu telomer Zelenim kolorom poznachenij ion metalu helatovanij v centri strukturi 53 Poslidovnosti z visokim vmistom guaninu stabilizuyut kinci hromosom formuyuchi duzhe nezvichajni strukturi yaki nazivayut G kvadrupleksami i yaki skladayutsya z chotiroh a ne dvoh vzayemodijnih osnov Chotiri guaninovih osnovi vsi atomi yakih znahodyatsya v odnij ploshini utvoryuyut plastinku stabilizovanu vodnevimi zv yazkami mizh osnovami ta helatovanim u centri ionom metalu najchastishe kaliyu Ci plastinki skladayutsya stopkoyu odna nad inshoyu 52 G kvadrupleksi mozhut formuvati telomerni dilyanki prote bilshist G4 ne znahoditsya na telomerah U klitinnih liniyah HaCaT znajdeno blizko 10000 G4 bilshist z yakih roztashovani v vilnih vid nukleosom dilyankah yaki aktivno transkribuyutsya 25 Biologichna rol G kvadruplekiv ne do kincya vivchena prote formuvannya takih struktur mozhe vplivati na aktivnist geniv Taki strukturi mozhut zapobigati prohodzhennyu DNK polimerazi pid chas replikaciyi DNK sho u svoyu chergu mozhe prizvesti do poshkodzhennya DNK tomu dlya normalnoyi replikaciyi G kvadrupleksi povinni buti rozkrucheni specialnimi fermentami helikazami 25 Vzayemodiya z bilkami Redaguvati Vzayemodiya nukleosomi sinya z DNK korichneva Vsi funkciyi DNK zalezhat vid yiyi vzayemodiyi z bilkami Vzayemodiyi mozhut buti yak nespecifichnimi koli bilok priyednuyetsya do bud yakoyi molekuli DNK abo zalezhati vid nayavnosti osoblivoyi poslidovnosti Fermenti takozh mozhut vzayemodiyati z DNK Najvazhlivishi z nih polimerazi sho kopiyuyut poslidovnist osnov DNK na RNK u procesi transkripciyi a takozh na novu DNK pri sintezi novogo lancyuga replikaciyi Strukturni i regulyatorni bilki Redaguvati Hromatin Redaguvati Dokladnishe HromatinU klitinah DNK ne perebuvaye u vilnomu viglyadi natomist vona zv yazana zi strukturnimi bilkami utvoryuyuchi kompaktnu strukturu hromatin U vipadku eukariotiv ta bagatoh arhej hromatin utvoryuyetsya za dopomogoyu nevelikih luzhnih bilkiv gistoniv U reshti arhej ta bakterij DNK mensh shilno upakovana za dopomogoyu ryadu inshih bilkiv hocha sered nih i znajdeni gomologichni gistonam bilki 54 55 56 57 Gistoni formuyut kulyasti bilkovi strukturi nukleosomi navkolo kozhnoyi z yakih vmishayetsya dva oberti spirali DNK z 147 nukleotidiv Tobto odna molekula DNK bude vzayemodiyati z velikoyu kilkistyu nukleosom ce dopomagaye kompaktizvuvati DNK sho chasto maye rozmiri na dekilka poryadkiv dovshi nizh diametr klitini u klitinne yadro div p Prostorova organizaciya DNK v klitinah 58 Zv yazki mizh gistonami ta DNK ne zalezhat vid konkretnoyi poslidovnosti nukleotidiv DNK i utvoryuyutsya za rahunok ionnih zv yazkiv luzhnih aminokislot gistoniv i kislotnih zalishkiv cukrofosfatnogo ostovu DNK 59 Himichni modifikaciyi cih aminokislot vklyuchayut metilyuvannya fosforilyuvannya i acetilyuvannya 60 Ci himichni modifikaciyi zminyuyut silu vzayemodiyi mizh DNK i gistonami vplivayuchi na dostupnist specifichnih poslidovnostej dlya faktoriv transkripciyi i zminyuyuchi shvidkist transkripciyi 61 Nukleosomi povinni buti vid yednani vid molekuli DNK dlya prohodzhennya transkripciyi ta replikaciyi U tih geniv yaki mayut visokij riven transkripciyi yihni regulyatorni dilyanki na pochatku gena promotori chasto mayut vilnu vid nukleosom dilyanku angl nucleosome free region NFR 41 62 Inshi bilki u skladi hromatinu yaki priyednuyutsya do nespecifichnih poslidovnostej bilki z visokoyu ruhlivistyu v gelyah sho asociyuyut perevazhno iz zignutoyu DNK 63 Ci bilki vazhlivi dlya utvorennya v hromatini struktur vishogo poryadku 64 Faktor transkripciyi AP 1 en zv yazanij z DNKU spermatozoyidah tvarin perevazhna bilshist gistonovih bilkiv zaminyuyetsya na protamini pid chas spermatogenezu ce dozvolyaye shilnishe zapakuvati DNK v yadri spermatozoyida Protamini ta DNK formuyut toroyidno podibni strukturi diametrom 50 100 nm 65 Faktori transkripciyi ta inshi bilki Redaguvati Osobliva grupa bilkiv sho priyednuyutsya do DNK bilki yaki asociyuyut z odnolancyugovoyu DNK Najkrashe oharakterizovanij bilok ciyeyi grupi u lyudini replikacijnij bilok A bez yakogo nemozhlive protikannya bilshosti procesiv de rozplitayetsya podvijna spiral vklyuchayuchi replikaciyu rekombinaciyu i reparaciyu DNK Bilki ciyeyi grupi stabilizuyut odnolancyugovu DNK i zapobigayut formuvannyu stebel petel abo degradaciyi DNK nukleazami 66 Vodnochas inshi bilki rozpiznayut specifichni poslidovnosti j priyednuyutsya do nih Najbilsh vivchena grupa takih bilkiv rizni klasi faktoriv transkripciyi tobto bilki sho regulyuyut transkripciyu Kozhen z cih bilkiv rozpiznaye svoyu poslidovnist chasto v promotori j aktivuye abo prignichuye transkripciyu genu Ce vidbuvayetsya pri asociaciyi faktoriv transkripciyi z RNK polimerazoyu abo bezposeredno abo cherez bilki poseredniki Polimeraza asociyuye spochatku z bilkami a potim pochinaye transkripciyu 67 V inshih vipadkah faktori transkripciyi mozhut priyednuvatisya do fermentiv yaki modifikuyut gistoni sho znahodyatsya na promotorah i takim chinom zminyuyut dostupnist DNK dlya polimeraz 68 Oskilki specifichni poslidovnosti zustrichayutsya v bagatoh miscyah genomu zmini v aktivnosti odnogo tipu faktoriv transkripciyi mozhut zminiti aktivnist tisyach geniv 69 Vidpovidno ci bilki chasto regulyuyutsya v procesah vidpovidi na zmini v navkolishnomu seredovishi rozvitku organizmu i diferenciaciyu klitin Specifichnist vzayemodiyi faktoriv transkripciyi z DNK zabezpechuyetsya chislennimi kontaktami mizh aminokislotami i osnovami DNK sho dozvolyaye yim chitati poslidovnist DNK Bilshist kontaktiv z osnovami vidbuvayutsya v golovnij borozenci de osnovi dostupnishi 20 Fermenti sho modifikuyut DNK Redaguvati Topoizomerazi i gelikazi Redaguvati Dokladnishe Topoizomeraza ta GelikaziU klitini DNK perebuvaye v superskruchenomu stani sho dozvolyaye yij dosyagti kompaktnishoyi organizaciyi Dlya protikannya bagatoh procesiv zhittyediyalnosti DNK povinna buti rozkruchena sho vikonuyetsya dvoma grupami bilkiv topoizomerazami i gelikazami Topoizomerazi fermenti yaki mayut yak nukleaznu tak i ligaznu aktivnosti Ci bilki zminyuyut topologiyu zokrema stupin superskruchenosti DNK Deyaki z cih fermentiv rozrizayut podvijnu spiral DNK i dozvolyayut obertatisya odnomu z lancyugiv tim samim zmenshuyuchi riven superskruchenosti pislya chogo ferment zakleyuye rozriv 46 Inshi fermenti mozhut rozrizati odin z lancyugiv i provoditi drugij lancyuzhok cherez rozriv a potim liguvati rozriv v pershomu lancyugu 70 Topoizomerazi neobhidni v bagatoh procesah pov yazanih z DNK takih yak replikaciya i trankripciya 47 Gelikazi bilki sho nalezhat do molekulyarnih motoriv Voni vikoristovuyut himichnu energiyu nukleozidtrifosfativ najchastishe ATF dlya rozrivu vodnevih zv yazkiv mizh osnovami rozkruchuyuchi podvijnu spiral na okremi lancyugi 71 Ci fermenti vazhlivi dlya bilshosti procesiv de bilkam neobhidnij dostup do osnov DNK Nukleazi i ligazi Redaguvati Dokladnishe Nukleazi ta DNK ligaza Ligaza blakitna formuye fosfodiesternij zv yazok mizh 5 fosfornoyu grupoyu ta 3 OH grupoyu odnolancyugovogo rozrivu DNK vidnovlyuyuchi cukrofosfatnij ostov DNKU riznih procesah sho vidbuvayutsya v klitini napriklad rekombinaciyi i reparaciyi berut uchast fermenti zdatni rozrizati i vidnovlyuvati cilisnist lancyugiv DNK Fermenti sho rozrizayut DNK nazivayutsya nukleazami Nukleazi yaki gidrolizuyut nukleotidi na kincyah molekuli DNK nazivayutsya ekzonukleazami a nukleazi sho rozrizayut DNK useredini lancyuga endonukleazami Nukleazi sho najchastishe vikoristovuyutsya v molekulyarnij biologiyi i genetichnij inzheneriyi vhodyat do klasu restriktaz yaki rozrizayut DNK bilya specifichnih poslidovnostej Napriklad ferment EcoRV restrikcijnij ferment 5 bakteriyi E coli rozpiznaye shestinukleotidnu poslidovnist 5 GAT ATC 3 j rozrizaye DNK u misci vkazanomu vertikalnoyu liniyeyu U prirodi ci fermenti zahishayut bakteriyi vid zarazhennya bakteriofagami rozrizayuchi DNK faga koli vona vvoditsya v klitinu bakteriyi Vlasna DNK bakteriyi zahishena vid restriktaz za dopomogoyu metilyuvannya U comu vipadku nukleazi chastina restrikcijno modifikacijnoyi sistemi 72 DNK ligazi zshivayut cukrofosfatni ostovi molekul DNK vikoristovuyuchi energiyu ATF Voni osoblivo vazhlivi v procesah replikaciyi lancyuga sho zapiznyuyetsya z yednuyuchi mizh soboyu fragmenti Okadzaki Krim togo voni vikoristovuyutsya v reparaciyi DNK i gomologichnij rekombinaciyi 73 U laboratornih doslidzhennyah ligazi shiroko vikoristovuyutsya v klonuvanni i fingerprintingu Polimerazi Redaguvati Dokladnishe PolimeraziInsha vazhliva dlya metabolizmu DNK grupa fermentiv polimerazi sintezuyut lancyugi polinukleotidiv z nukleozidtrifosfativ Voni dodayut nukleotidi do 3 gidroksilnoyi grupi poperednogo nukleotidu v lancyugu DNK tomu vsi polimerazi pracyuyut u napryami 5 3 74 75 U aktivnomu centri cih fermentiv substrat nukleozidtrifosfat zluchayetsya z komplementarnoyu osnovoyu u skladi odnolancyugovogo polinukleotidnogo lancyuga matrici U zalezhnosti vid matrici yaku vikoristovuye polimeraza ta vid produktu yakij vona sintezuye polimerazi dilyat na dekilka tipiv DNK zalezhna DNK polimerazaU procesi replikaciyi DNK DNK zalezhna DNK polimeraza sintezuye kopiyu pochatkovoyi poslidovnosti DNK U comu procesi duzhe vazhliva tochnist oskilki pomilki polimerizaciyi privedut do mutacij tomu bagato polimeraz mayut zdatnist do redaguvannya vipravlennya pomilok Polimeraza diznayetsya pro pomilki v sintezi za vidsutnistyu sparovuvannya mizh nepravilnimi nukleotidami Pislya viznachennya vidsutnosti sparovuvannya aktivuyetsya 3 5 ekzonukleazna aktivnist polimerazi j nepravilna osnova viluchayetsya 76 U bilshosti organizmiv DNK polimerazi pracyuyut u viglyadi velikogo kompleksu sho v bakterij nazivayetsya replisomoyu Vona mistit chislenni dodatkovi subodinici napriklad gelikazi 77 RNK zalezhna DNK polimerazaRNK zalezhni DNK polimerazi zvorotni transkriptazi specializovanij tip polimeraz yaki kopiyuyut poslidovnist RNK na DNK Do cogo klasu fermentiv nalezhit virusna zvorotna transkriptaza yaka vikoristovuyetsya retrovirusami pri infekciyi klitin a takozh telomeraza neobhidna dlya replikaciyi telomer ta ferment zvorotnoyi transkriptazi deyakih transozoniv 78 Telomeraza RNK bilkovij kompleks sho mistit vlasnu matrichnu RNK yaka j vikoristovuyetsya dlya zvorotnoyi transkripciyi 50 DNK zalezhna RNK polimerazaTranskripciya zdijsnyuyetsya DNK zalezhnoyu RNK polimerazoyu yaka kopiyuye poslidovnist DNK odnogo lancyuga na mRNK Na pochatku transkripciyi genu RNK polimeraza priyednuyetsya do poslidovnosti na pochatku gena promotorom i rozplitaye spiral DNK Potim vona kopiyuye poslidovnist genu na matrichnu RNK doti doki ne dijde do dilyanki DNK v kinci gena terminatora de vona zupinyayetsya i vid yednuyetsya vid DNK Okrim togo DNK zalezhna DNK polimeraza lyudini RNK polimeraza II yaka transkribuye bilshu chastinu geniv lyudini pracyuye u skladi velikogo bilkovogo kompleksu sho mistit regulyatorni j dodatkovi subodinici 79 Biologichni vlastivosti DNK RedaguvatiDNK ye nosiyem genetichnoyi informaciyi zapisanoyi u viglyadi nukleotidnoyi poslidovnosti za dopomogoyu genetichnogo kodu Z molekulami DNK zv yazani dvi osnovni vlastivosti zhivih organizmiv spadkovist i minlivist U hodi procesu sho nazivayetsya replikaciyeyu DNK z pochatkovogo materinskogo lancyuga utvoryuyutsya dvi kopiyi DNK yaki uspadkovuyutsya dochirnimi klitinami pri podili Klitini sho utvorilisya takim chinom budut genetichno identichnimi Potribna dlya klitinnoyi zhittyediyalnosti genetichna informaciya zchituyetsya pri ekspresiyi geniv U bagatoh vipadkah vona vikoristovuyetsya dlya biosintezu bilkiv u procesah transkripciyi sintezu molekul RNK na matrici DNK i translyaciyi sintezu bilkiv na matrici RNK Poslidovnist nukleotidiv koduye informaciyu pro rizni tipi RNK koduyuchi matrichni mRNK ta nekoduyuchi ribosomni rRNK transportni tRNK katalitichni ta inshi Vsi ci tipi RNK sintezuyutsya na osnovi DNK u procesi transkripciyi Yihnya rol u biosintezi bilkiv ta inshih procesah zhittyediyalnosti klitini rizna Matrichna RNK mistit informaciyu pro poslidovnist aminokislot u bilku ribosomalni RNK sluzhat osnovoyu dlya ribosom skladnih nukleoproteyinovih kompleksiv osnovna funkciya yakih zbirka bilka z okremih aminokislot na osnovi mRNK transportni RNK dostavlyayut aminokisloti do miscya zbirki bilkiv v aktivnij centr ribosomi sho ruhayetsya po mRNK prote sintezuyutsya takozh nekoduyuchi RNK yaki mozhut vikonuvati riznomanitni regulyatorni funkciyi Replikaciya Redaguvati Replikaciya DNK z odnoyi materinskoyi molekuli DNK formuyutsya dvi dochirni identichni DNKDokladnishe Replikaciya DNKPodil klitini neobhidnij dlya rozmnozhennya odnoklitinnih i rostu bagatoklitinnih organizmiv ale do podilu klitina povinna podvoyiti genom shob dochirni klitini mistili tu zh genetichnu informaciyu sho i pochatkova klitina DNK podvoyuyetsya u procesi replikaciyi 80 sho protikaye za napivkonservativnim mehanizmom dva lancyugi rozdilyayutsya i potim kozhna komplementarna poslidovnist DNK vidtvoryuye dlya sebe paru za dopomogoyu fermentu DNK polimeraza Cej ferment buduye polinukleotidnij lancyuzhok znahodyachi pravilnij nukleotid cherez komplementarne sparovuvannya osnov i priyednuyuchi jogo do zrostayuchogo lancyuga DNK polimeraza sho zdijsnyuye bilshu chastinu sintezu Pol III prokariotiv abo Pol d eukariotiv ne mozhe rozpochati sintez novogo lancyuga a tilki naroshuye vzhe isnuyuchij tomu vona potrebuye nayavnosti prajmeriv dilyanok DNK sintezovanih za dopomogoyu specialnoyi RNK polimerazi prajmazi Oskilki DNK polimerazi mozhut buduvati lancyuzhok tilki u napryamku 5 3 dlya kopiyuvannya antiparalelnih lancyugiv vikoristovuyutsya skladni mehanizmi z zaluchennyam velikoyi kilkosti bilkiv 81 i cej lancyug kopiyuyetsya pererivchasto nevelikimi dilyankami fragmentami Okadzaki dovzhinoyu blizko 200 bp 82 Genetichna rekombinaciya Redaguvati Dokladnishe Genetichna rekombinaciya Rekombinaciya vidbuvayetsya v rezultati fizichnogo rozrivu v hromosomah M i F i podalshogo z yednannya v inshomu poryadku z utvorennyam dvoh novih hromosom C1 ta C2 Podvijna spiral DNK zazvichaj ne vzayemodiye z inshimi segmentami DNK a v klitinah eukariotiv rizni hromosomi prostorovo rozdileni v yadri 83 i zajmayut svoyi hromosomni teritoriyi Prote v pevni periodi klitinnogo ciklu mejoz abo reparaciya gomologichni hromosomi mozhut obminyuvatisya nukleotidnimi poslidovnostyami U procesi rekombinaciyi dvi spirali DNK rozrivayutsya pislya chogo bezperervnist spiralej vidnovlyuyetsya ale ne obov yazkovo v pravilnomu poryadku tomu obmin dilyankami hromosom mozhe privesti do poshkodzhennya cilisnosti genetichnogo materialu Z inshogo boku rekombinaciya dozvolyaye hromosomam obminyuvatisya genetichnoyu informaciyeyu v rezultati cogo utvoryuyutsya novi kombinaciyi geniv sho zbilshuye efektivnist prirodnogo doboru j vazhlivo dlya shvidkoyi evolyuciyi novih bilkiv 84 U procesi negomologichnoyi rekombinaciyi negomologichnogo z yednannya kinciv sho vinikaye v rezultati zovnishnih poshkodzhen dvi spirali DNK rozrivayutsya pislya chogo neperervnist spiralej vidnovlyuyetsya v procesi reparaciyi klitinoyu dvolancyugovih rozriviv DNK 85 ale ne obov yazkovo v pravilnomu poryadku Tomu obmin dilyankami negomologichnih hromosom mozhe privesti do poshkodzhennya cilisnosti genetichnogo materialu v rezultati rozrivu geniv abo rozrivu regulyatornih zv yazkiv translokacij Najposhirenisha forma rekombinaciyi gomologichna rekombinaciya koli rekombinaciya vinikaye mizh gomologichnimi hromosomami tobto hromosomami sho mayut duzhe shozhi poslidovnosti sho zazvichaj utvoryuyutsya v organizmah zi statevim rozmnozhennyam pid chas mejozu Inodi yak gomologichni dilyanki vistupayut transpozoni Reakciya gomologichnoyi rekombinaciyi katalizuyetsya fermentami yaki nazivayutsya rekombinazami napriklad Cre Na pershomu etapi reakciyi rekombinaza robit rozriv v odnomu z lancyugiv DNK dozvolyayuchi comu lancyugu vidokremitisya vid komplementarnogo lancyuga j priyednayetsya do odnogo z lancyugiv drugoyi hromatidi Inshij rozriv v lancyugu drugoyi hromatidi dozvolyaye yij takozh vidokremitisya i priyednayetsya do lancyuga sho zalishivsya bez pari z pershoyi hromatidi formuyuchi strukturu Holideya Struktura Holideya mozhe peresuvatisya vzdovzh spoluchenoyi pari hromosom minyayuchi lancyugi miscyami Reakciya rekombinaciyi zavershuyetsya koli ferment rozrizaye z yednannya a dva lancyugi liguyutsya 86 Poshkodzhennya DNK Redaguvati Dokladnishe Mutaciya Interkalovana himichna spoluka sho znahoditsya v seredini spirali DNK benzopiren osnovnij mutagen tyutyunovogo dimu 87 DNK mozhe poshkodzhuvatis riznomanitnimi mutagenami do yakih nalezhat okisnyuyuchi j alkilyuyuchi rechovini a takozh visokoenergetichna elektromagnitna radiaciya ultrafioletove j rentgenivske viprominyuvannya Tip poshkodzhennya DNK zalezhit vid tipu mutagena Napriklad ultrafiolet poshkodzhuye DNK shlyahom poyavi v nij dimeriv timinu yaki utvoryuyutsya pri formuvanni kovalentnih zv yazkiv mizh susidnimi osnovami 88 Aktivni formi kisnyu napriklad vilni radikali abo perekis vodnyu prizvodyat do kilkoh tipiv poshkodzhennya DNK vklyuchayuchi modifikaciyi osnov osoblivo guanozinu a takozh dvolancyugovi rozrivi v DNK 89 Za deyakimi ocinkami u kozhnij klitini lyudini blizko 500 osnov poshkodzhuyutsya okislyuyuchimi spolukami shodnya 90 91 Sered riznih tipiv poshkodzhen najnebezpechnishi dvolancyugovi rozrivi tomu sho voni vazhko reparuyutsya i mozhut prizvesti do vtrat dilyanok hromosom delecij i translokacij Bagato molekul mutageniv vstavlyayutsya interkalyuyutsya mizh dvoma susidnimi parami osnov Bilshist cih spoluk napriklad bromistij etidij daunorubicin doksorubicin i talidomid mayut aromatichnu strukturu Dlya togo shob aromatichna spoluka mogla vmistitisya mizh osnovami voni povinni rozijtisya rozplitayuchi j porushuyuchi strukturu podvijnoyi spirali Ci zmini v strukturi DNK pereshkodzhayut transkripciyi i replikaciyi viklikayuchi mutaciyi Tomu interkalyuyuchi rechovini chasto ye kancerogenami najvidomishi z yakih benzopiren akridini aflatoksini i bromistij etidij 92 93 94 hocha pryamih dokaziv mutagennoyi diyi na lyudinu vid bromistogo etidiyu ne znajdeno 95 tomu ce pitannya zalishayetsya kontraversijnim Popri ci negativni vlastivosti v silu svoyeyi zdatnosti prignichuvati transkripciyu i replikaciyu DNK deyaki rechovini sho interkalyuyut do DNK vikoristovuyutsya v himioterapiyi dlya prignichennya shvidkogo rostu rakovih klitin 96 Vipravlennya poshkodzhennya DNK Redaguvati Dokladnishe Reparaciya DNKProkarioti i yaderni organizmi mayut sistemi vipravlennya poshkodzhen molekuli DNK U zalezhnosti vid tipu poshkodzhen reparaciya mozhe buti dvolancyugovih chi odnolancyugovih rozriviv DNK chi viluchennya nepravilnogo nekomplementarnogo nukleotidu z odnogo lancyuga i zamishennya jogo komplementarnim 97 Biologichni roli DNK RedaguvatiFunkcionalna poslidovnist DNK Redaguvati Dokladnishe Gen ta GenomGenetichna informaciya genomu skladayetsya z geniv Gen odinicya peredachi spadkovij informaciyi sho maye viglyad bezperervnoyi dilyanki DNK i vplivaye na pevnu harakteristiku organizmu Bilok koduyuchi geni mistyat vidkritu ramku zchituvannya yaka transkribuyetsya a takozh regulyatorni poslidovnosti napriklad promotori i enhanseri yaki kontrolyuyut ekspresiyu geniv Nekoduyuchi RNK vidkritih ramok zchituvannya perevazhno ne mayut prote regulyatorni poslidovnosti v nih ye U bagatoh organizmah tilki mala chastina zagalnoyi poslidovnosti genomu koduye bilki Tak tilki blizko 1 5 genomu lyudini skladayetsya z ekzoniv sho koduyut bilok a ponad 50 DNK skladayetsya z povtoryuvanih nekoduyuchih poslidovnostej DNK takih yak Alu povtori 98 Prichini isnuvannya takoyi velikoyi kilkosti nekoduyuchoyi DNK v eukariotichnih genomah i velichezna riznicya v rozmirah genomiv C znachennya odna z nerozv yazanih naukovih zagadok 99 Poslidovnosti genomu sho ne koduyut bilok Redaguvati Dokladnishe Nekoduyucha DNKTradicijno nekoduyuchi poslidovnosti DNK za vinyatkom promotoriv sho bezposeredno pereduyut vidkritim ramkam zchituvannya rozglyadalisya yak smittyeva DNK angl junk DNA Prote teper nakopichuyetsya dedali bilshe danih sho superechat cij ideyi j svidchat pro riznomanitni korisni funkciyi cih poslidovnostej Telomeri i centromeri mistyat male chislo geniv ale voni vazhlivi dlya funkcionuvannya i stabilnosti hromosom 50 100 Rozpovsyudzhena forma nekoduyuchih poslidovnostej lyudini psevdogeni kopiyi geniv inaktivovani v rezultati mutacij 101 Ci poslidovnosti ye chimos podibnim do molekulyarnih skam yanilostej hocha inodi voni mozhut sluguvati pochatkovim materialom dlya duplikaciyi i podalshoyi divergenciyi geniv 102 Inshij tip nekoduyuchoyi DNK sho odnak transkribuyetsya v RNK introni Introni takozh ye dzherelom riznomanitnosti bilkiv v organizmi bo mozhut vikoristovuvatisya yak liniyi rozrizu i skleyuvannya pri alternativnomu splajsingu 103 Nareshti poslidovnosti DNK sho ne koduyut bilok mozhut koduvati dopomizhni klitinni RNK napriklad mali yaderni RNK 104 Proyekt Enciklopediyi elementiv DNK priznachenij dlya vstanovlennya vidsotku transkripciyi genomu ta roli transkribovanih z nogo produktiv Za danimi ENCODE 2012 u lyudini priblizno 20 5 tisyach bilok koduyuchih geniv sho zakodovani u 2 94 genomu ale yaksho brati lishe ekzoni to cya cifra bude 1 22 Razom z tim bulo znajdeno majzhe 9 tisyach malih RNK ta blizko 9 5 tisyach dovgih nekoduyuchih RNK ta trohi bilshe 11 tisyach psevdogeniv 105 Transkripciya i translyaciya Redaguvati Dokladnishe Genetichnij kod Ekspresiya geniv ta Biosintez bilkivGenetichna informaciya zakodovana v DNK povinna buti prochitana i zreshtoyu virazhena v sintezi riznih biopolimeriv z yakih skladayutsya klitini Poslidovnist osnov u lancyugu DNK bezposeredno viznachaye poslidovnist osnov u RNK na yaku vona perepisuyetsya v procesi sho nazivayetsya transkripciyeyu U vipadku mRNK poslidovnist nukleotidiv viznachaye aminokisloti bilka Spivvidnoshennya mizh nukleotidnoyu poslidovnistyu mRNK i aminokislotnoyu poslidovnistyu bilkiv viznachayetsya pravilami translyaciyi yaki nazivayutsya genetichnim kodom Genetichnij kod skladayetsya iz kodoniv trinukleotidnih poslidovnostej napriklad AST CAG TTT tosho sho bezposeredno sliduyut odna za odnoyu Pid chas transkripciyi nukleotidi genu kopiyuyutsya na RNK sho sintezuyetsya RNK polimerazoyu Cya kopiya u razi mRNK dekoduyetsya ribosomoyu yaka zchituye poslidovnist mRNK zdijsnyuyuchi sparovuvannya matrichnoyi RNK z dilyankami transportnih RNK kompleksiv RNK i aminokislot u procesi translyaciyi Oskilki v trinukleotidnih kombinaciyah vikoristovuyutsya 4 osnovi vsogo mozhlivi 64 kodoni 43 kombinaciyi Kodoni koduyut 20 standartnih aminokislot kozhnij z yakih u bilshosti vipadkiv vidpovidaye bilsh nizh odin kodon Odin z troh kodoniv yaki roztashovuyutsya v kinci mRNK ne koduye aminokislotu i viznachaye kinec bilka Ce stop abo nonsens kodoni u bilshosti organizmiv TAA TGA TAG Z DNK takozh zchituyutsya rizni nekoduyuchi RNK molekuli nukleotidna poslidovnist yakih ne bude perevedena v aminokislotnu poslidovnist bilkiv Taki nkRNK mozhut vikonuvati v klitini riznomanitni funkciyi vklyuchayuchi uchast u biosintezi bilkiv translyaciyi regulyaciyi ekspresiyi geniv topologichnoyi organizaciyi genomnoyi DNK tosho 106 Evolyuciya metabolizmu DNK Redaguvati DNK mistit genetichnu informaciyu yaka robit mozhlivoyu zhittyediyalnist rist rozvitok i rozmnozhennya vsih suchasnih organizmiv Prote nevidomo protyagom yakogo chasu z chotiroh milyardiv rokiv istoriyi zhittya na Zemli DNK bula golovnim nosiyem genetichnoyi informaciyi Isnuyut gipotezi sho RNK grala centralnu rol v obmini rechovin oskilki vona mozhe yak perenositi genetichnu informaciyu tak i zdijsnyuvati kataliz za dopomogoyu ribozimiv 107 108 109 Krim togo RNK odin iz osnovnih komponentiv fabrik bilka ribosom Starodavnij RNK svit de nukleyinova kislota vikoristovuvalasya i dlya katalizu i dlya perenesennya informaciyi mig posluzhiti zarodkom suchasnogo genetichnogo kodu sho skladayetsya z chotiroh osnov Ce moglo vidbutisya v rezultati togo sho chislo osnov v organizmi bulo kompromisom mizh nevelikim sho zbilshuvalo tochnist replikaciyi j velikim sho zbilshuvalo katalitichnu aktivnist ribozimiv 110 Na zhal starodavni genetichni sistemi ne dozhili do nashih dniv DNK v najkrashih umovah navkolishnogo seredovisha zberigayetsya protyagom 1 miljona rokiv a potim degraduye do korotkih fragmentiv Otrimannya DNK j viznachennya poslidovnosti geniv 16S rRNK z komah zagruzlih v burshtini yakij utvorivsya 250 mln rokiv tomu ta bakterialnih spor 111 sluzhit temoyu zhvavoyi diskusiyi v naukovih kolah 112 113 Prote doslidzhennya vkazuyut na te sho navit za optimalnih umov zamorozhennya do 5 C i perebuvannya v takomu stani kozhen zv yazok v molekuli DNK zrujnuyetsya pislya 6 8 miljoniv rokiv Prote informaciya yaku mozhna vzyati z poslidovnosti DNK perestane buti dostupnoyu za znachno korotshij period u 1 5 miljoniv oskilki za cej period DNK zrujnuyetsya do nadto korotkih fragmentiv Cogo periodu nedostatno navit dlya viznachennya poslidovnosti DNK dinozavriv yaki zhili minimum 65 miljoniv rokiv tomu 114 Vikoristannya DNK v tehnologiyi Redaguvati Vidilennya DNK metodom spirtovoyi precipitaciyi DNK viglyadaye yak klubok bilih nitokMetodi roboti z DNK Redaguvati Dokladnishe Molekulyarna biologiyaZ rozvitkom molekulyarnoyi biologiyi bulo rozrobleno bagato metodiv roboti z DNK Ci metodi persh za vse vklyuchayut vidilennya DNK zazvichaj za dopomogoyu rujnuvannya klitin sho mistyat neobhidnu DNK ta spirtovoyi precipitaciyi DNK z rozchinu Pri neobhidnosti DNK ochishuyut za dopomogoyu adsorbcijnoyi hromatografiyi Bilshi kilkosti DNK mozhna oderzhati za dopomogoyu polimeraznoyi lancyugovoyi reakciyi PLR sho vimagaye lishe kilkoh molekul DNK ale dozvolyaye amplifikuvati lishe vidnosno neveliki dilyanki DNK zazvichaj do 1500 bp abo molekulyarnogo klonuvannya dlya dilyanok bilshoyi dovzhini Otrimana DNK mozhe buti proanalizovana za dopomogoyu restrikcijnogo analizu tobto rozrizannya DNK na pevnih dilyankah za dopomogoyu restriktaz ta rozdilennya otrimanih fragmentiv za dopomogoyu gelevogo elektroforezu a potim yaksho neobhidno yihnoyi vizualizaciyi za dopomogoyu sauzern blotu U deyakih vipadkah mozhlivij odnochasnij analiz cilih genomiv dlya chogo vikoristovuyutsya DNK mikrochipi tobto matrici na yaki naneseni flyuorescentno micheni komplementarni DNK sho dozvolyaye provedennya porivnyalnoyi gibridizaciyi genomiv ta analiz rivnya ekspresiyi bagatoh geniv odnochasno hocha v ostannomu vipadku mova jde pro detekciyu RNK a ne DNK She odnim z poshirenih metodiv roboti z DNK ye sekvenuvannya tobto vstanovlennya yiyi nukleotidnoyi poslidovnosti Chislenni proyekti sekvenuvannya ta analizu DNK v ostanni roki 20 go stolittya ta na pochatku 21 go priveli do vstanovlennya poslidovnostej ta opisu genomiv bagatoh organizmiv vsih golovnih taksonomichnih grup Najbilshim ta najvidomishim z nih stav proyekt genomu lyudini Todi yak proyekt ENCODE Enciklopediya elementiv DNK spryamovanij na vstanovlennya funkcij riznih dilyanok DNK genomu lyudini Funkciyami mishachogo genomu zajmayetsya mouse ENCODE 115 U vipadkah koli doslidzhuyetsya ekspresiya geniv z klitin vidilyayut ne DNK a RNK yaka potim za dopomogoyu zvorotnoyi transkribciyi perevoditsya u kDNK Najbilsh uzhivani metodi dlya vivchennya rivnya ekspresiyi geniv ce qPLR Genna inzheneriya Redaguvati Suchasni biologiya i biohimiya intensivno vikoristovuyut metodi zasnovani na rekombinantnij DNK Rekombinantna DNK shtuchno stvorena poslidovnist DNK chastini yakoyi mozhut buti sintezovani himichnim shlyahom za dopomogoyu PLR abo klonuvanni z DNK riznih organizmiv Rekombinantni DNK mozhut buti transformovani v klitini zhivih organizmiv u skladi plazmid abo virusnih vektoriv 116 Genetichno modifikovani tvarini i roslini zazvichaj mistyat rekombinantni geni vbudovani v yihni hromosomi Todi yak genetichno modifikovani bakteriyi i drizhdzhi vikoristovuyutsya dlya virobnictva rekombinantnih bilkiv tvarini vikoristovuyutsya v medichnih doslidzhennyah 117 a roslini z pokrashenimi harchovimi yakostyami v silskomu gospodarstvi 118 119 Sudovo medichna ekspertiza Redaguvati Test na batkivstvo DNK zrazki ditini D povinni buti kombinaciyeyu rozmiriv smug na geli vid materi M ta batka U comu vipadku batkom ye kandidat 1Sudmedeksperti vikoristovuyut znajdeni na misci zlochinu DNK krovi spermi shkiri slini abo volossya dlya identifikaciyi zlochincya Proces identifikaciyi nazivayetsya genetichnim fingerprintingom abo viznachennyam kartini profajlu DNK U fingerprintingu porivnyuyetsya variabelni DNK genomu napriklad tandemni povtori mikrosateliti j minisateliti riznih lyudej Ce nadijnij metod viznachennya osobistosti 120 hocha viznachennya mozhe buti utrudnene pri zabrudnenni sceni zlochinu DNK inshih lyudej 121 Fingerprinting buv rozroblenij v 1984 roci britanskim genetikom Alekom Dzheffrejsom Alec Jeffreys 122 i vpershe vikoristanij yak dokaz u sudi nad Kolinom Pitchforkom Colin Pitchfork v spravi de vin buv zvinuvachenij u vbivstvi j zgvaltuvanni 123 Narazi v bagatoh zahidnih krayinah napriklad Velikij Britaniyi i SShA u zlochinciv zvinuvachenih u zlochinah deyakih tipiv zabirayetsya zrazok DNK dlya bazi danih Ce dopomoglo viznachiti vinnih v ranishe nerozkritih zlochinah oskilki DNK zberigayetsya na rechovih dokazah She cej metod vikoristovuyetsya dlya viznachennya osobi u razi masovoyi zagibeli lyudej 124 ta bagatoh inshih testah Takozh metod genetichnogo fingerprintingu vikoristovuyetsya dlya provedennya testu na batkivstvo vstanovlennya vidpovidnosti donorskih organiv diagnostiki genetichnih hvorob ta doslidzhennya populyacij tvarin Bioinformatika Redaguvati Bioinformatika vklyuchaye obrobku danih data mining sho mistitsya v poslidovnosti DNK Rozvitok komp yuternih metodiv zberigannya i poshuku takoyi informaciyi priviv do rozvitku takih napryamiv informatiki sho znajshli j inshe zastosuvannya yak SSA string searching algorithm mashinne navchannya i organizaciya baz danih 125 Algoritmi tipu SSA yaki shukayut pevnu poslidovnist bukv u bilshij poslidovnosti bukv buli rozrobleni dlya poshuku specifichnih poslidovnostej nukleotidiv 126 V inshih komp yuternih zastosuvannyah napriklad tekstovih redaktorah najprostishi algoritmi spravlyayutsya z cim zavdannyam ale proglyad poslidovnosti DNK nalezhit do skladnih zadach tomu sho voni duzhe veliki j skladayutsya vsogo z chotiroh bukv Shozha problema vinikaye pri porivnyanni poslidovnostej iz riznih organizmiv sequence alignment yake vikoristovuyetsya u vivchenni filogenetichnih vzayemin mizh cimi organizmami j funkcij bilkiv 127 Dani pro poslidovnist cilih genomiv odnim z najskladnishim z yakih ye genom lyudini vazhko vikoristovuvati bez opisu sho vkazuye na polozhennya geniv i regulyatornih poslidovnostej na kozhnij hromosomi Dilyanki DNK poslidovnosti yakoyi mistyat fragmenti asocijovani z genami sho koduyut bilki abo RNK mozhut buti znajdeni za dopomogoyu specialnih algoritmiv yaki dozvolyayut peredbachiti nayavnist produktiv ekspresiyi geniv do yihnogo viyavlennya v rezultati eksperimentiv 128 A Plitka yaka skladayetsya z chotiroh molekul DNK oriyentovanih pid kutom 90 odna shodo inshoyi Z cih plitok mozhna pobuduvati DNK nanomerezhu B DNK i komp yuteri novogo pokolinnya Redaguvati Dokladnishe DNK komp yuterDNK vpershe bula vikoristana v obchislyuvalnij tehnici dlya rozv yazku zadachi poshuku gamiltonovogo shlyahu okremogo vipadku NP povnoyi zadachi 129 DNK komp yuter maye perevagi nad elektronnimi komp yuterami oskilki teoretichno vimagaye menshe energiyi zajmaye menshe miscya i efektivnishij zavdyaki mozhlivosti odnochasnih pidrahunkiv div Paralelni obchislennya Inshi zadachi napriklad zadacha avtomativ zadacha zdijsnennosti bulovih formul i variant zadachi komivoyazhera buli proanalizovani za dopomogoyu DNK komp yuteriv 130 Zavdyaki kompaktnosti DNK vona teoretichno mozhe znajti zastosuvannya v kriptografiyi de mozhe vikoristovuvatisya dlya konstruyuvannya odnorazovih shifrobloknotiv 131 Istoriya i antropologiya Redaguvati Dokladnishe Filogenetika ta Genetichna genealogiyaOskilki z chasom v DNK nakopichuyutsya mutaciyi yaki potim peredayutsya u spadok vona mistit istorichnu informaciyu tozh genetiki mozhut doslidzhuvati evolyucijnu istoriyu organizmiv filogenetiku 132 Filogenetika metod evolyucijnoyi biologiyi Yaksho porivnyuyutsya poslidovnosti DNK useredini vidu evolyucijni genetiki mozhut dovidatisya istoriyu okremih populyacij Cya informaciya mozhe buti korisnoyu v riznih galuzyah nauki pochinayuchi z ekologichnoyi genetiki j zakinchuyuchi antropologiyeyu Napriklad pri doslidzhenni yak mitohondrialnoyi tak i yadernoyi DNK tverdih tkanin zubiv ta kistok mumij bulo vstanovleno sho starodavni Yegiptyani bilsh sporidneni do starodavnih Yevropejciv nizh do suchasnih Yegiptyan Yihni najblizhchi rodichi prozhivali v miscevosti Levant pid chas neolitu ta bronzovoyi dobi 133 Inshim prikladom vikoristannya poslidovnosti DNK dlya vstanovlennya evolyuciyi lyudini mozhe buti analiz neandertalskogo genomu i vstanovlennya sho vprodovzh istoriyi neandertalci paruvalisya z H sapiens 134 DNK u kulturi Redaguvati Podvijna spiral DNK Kembridzhskij universitet skulptor Charlz Dzhenks en 2005Struktura molekuli DNK bula vidkrita u 1953 roci ta z togo chasu nadihala hudozhnikiv i skulptoriv svoyeyu originalnoyu formoyu Na chest podvijnoyi spirali DNK pobudovano dekilka skulptur v ramkah proyektu amerikanskogo skulptora Charlza Dzhenksa en zokrema vstanovlena na Kembridzhskih skulpturnih stezhkah de u kampusi Kembridzhskogo universitetu 2005 roku Podvijna spiral DNK 135 Uosoblyuye podvijnu spiral takozh Mist Podvijnoyi spirali u Singapuri vidkritij 2010 roku 136 50 richchyu vidkrittya strukturi DNK prisvyachena 2 funtova moneta Velikoyi Britaniyi avtorstva skulptora Dzhona Millza en vikarbuvana 2003 roku 137 Prochitannya poslidovnosti DNK lyudini ta inshih organizmiv prizvelo do poyavi instrumentiv yaki predstavlyayut zapis nukleotidiv u viglyadi not stvoryuyuchi muzichni kompoziciyi 138 139 Istoriya doslidzhennya DNK Redaguvati Iogann Fridrih MisherDNK bula vidkrita Iogannom Fridrihom Misherom u 1869 roci Spochatku nova rechovina otrimala nazvu nukleyin a piznishe koli Misher viyaviv u neyi kislotni vlastivosti yiyi nazvali nukleyinovoyu kislotoyu 140 Biologichna funkciya novovidkritoyi rechovini bula neyasna i dovgij chas DNK vvazhalasya zapasnikom fosforu v organizmi Bilsh togo navit na pochatku 20 stolittya bagato biologiv vvazhali sho DNK ne maye stosunku do peredachi informaciyi oskilki budova molekuli na yihnyu dumku bula duzhe odnomanitnoyu i ne mogla mistiti zakodovanu informaciyu Postupovo bulo dovedeno sho same DNK a ne bilki yak vvazhalosya ranishe ye nosiyem genetichnoyi informaciyi Odnimi z pershih virishalnih dokaziv stali eksperimenti O Everi Kolina Mak Leoda i Maklin Mak Karti 1944 rik z transformaciyi bakterij Yim vdalosya pokazati sho za tak zvanu transformaciyu pridbannya hvorobotvornih vlastivostej neshkidlivoyu kulturoyu u rezultati dodavannya do neyi mertvih hvorobotvornih bakterij vidpovidaye vidilena z pnevmokokiv DNK Eksperiment amerikanskih uchenih Alfreda Hershu i Marti Chejz 1952 rik z michenimi radioaktivnimi izotopami bilkami i DNK bakteriofagiv pokazali sho v zarazhenu klitinu peredayetsya tilki nukleyinova kislota faga a nove pokolinnya faga mistit taki zh bilki i nukleyinovu kislotu yak i pochatkovij fag 141 Do 50 h rokiv 20 stolittya tochna budova DNK yak i sposib peredachi spadkovoyi informaciyi zalishalasya nevidomoyu Hoch i bulo napevno vidomo sho DNK skladayetsya z kilkoh lancyugiv sho svoyeyu chergoyu skladayutsya z nukleotidiv nihto ne znav tochno skilki cih lancyugiv i yak voni spolucheni Struktura podvijnoyi spirali DNK bula zaproponovana Frensisom Krikom i Dzhejmsom Vatsonom u 1953 roci na osnovi rentgenostrukturnih danih otrimanih Morisom Vilkinsom i Rozalindoyu Franklin i pravil Chargaffa zgidno z yakimi v kozhnij molekuli DNK dotrimuyutsya strogi spivvidnoshennya sho zv yazuyut mizh soboyu kilkist azotistih osnov riznih tipiv 16 Piznishe zaproponovana Vatsonom i Krikom model budovi DNK bula dovedena a yihnya robota vidmichena Nobelivskoyu premiyeyu z fiziologiyi i medicini 1962 roku Sered oderzhuvachiv ne bulo Rozalindi Franklin sho pomerla na toj chas oskilki premiya ne prisudzhuyetsya posmertno 142 U vidomij dopovidi 1957 roku Krik okresliv osnovi tak zvanoyi Centralnoyi dogmi molekulyarnoyi biologiyi yaka peredbachaye vzayemovidnoshennya mizh DNK RNK i bilkami ta sformulyuvav adapternu gipotezu 143 Ostatochne pidtverdzhennya mehanizmu kopiyuvannya zaproponovanogo na osnovi spiralnoyi strukturi bulo otrimane v 1958 roci za dopomogoyu eksperimentu Mezelsona Stalya de bulo vstanovleno sho DNK replikuyetsya napivkonservativno Ce bula odna z troh mozhlivih modelej replikaciyi DNK razom z konservativnoyu ta rozsiyuyuchoyu modelyami 144 Podalshi roboti Krika i jogo laboratoriyi pokazali sho genetichnij kod zasnovuyetsya na trijkah azotistih osnov sho ne perekrivayutsya kodonah Ce vidkrittya piznishe dozvolilo Garu Gobindu Horani Robertu Golli i Marshallu Nirenbergu rozshifruvati genetichnij kod za sho voni otrimali Nobelivsku premiyu z fiziologiyi abo medicini za 1968 rik 145 Ci vidkrittya poznachayut pochatok molekulyarnoyi biologiyi Div takozh RedaguvatiVikicitati mistyat vislovlyuvannya na temu Dezoksiribonukleyinova kislotaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Dezoksiribonukleyinova kislotaGenetichna genealogiya ENCODE Epigenetika Mobilni elementi genomu Mutaciya Nukleoproteyini Genoterapiya Genetichna inzheneriya Centralna dogma molekulyarnoyi biologiyi 55555 DNK asteroyid nazvanij na chest DNK Den DNKPrimitki Redaguvati Raabe Carsten A Brosius Jurgen April 2015 Does every transcript originate from a gene Annals of the New York Academy of Sciences 1341 136 148 ISSN 1749 6632 PMID 25847549 doi 10 1111 nyas 12741 Arhiv originalu za 7 listopada 2017 Procitovano 16 chervnya 2017 Cordaux Richard Batzer Mark A October 2009 The impact of retrotransposons on human genome evolution Nature reviews Genetics 10 10 691 703 ISSN 1471 0064 PMC PMC2884099 PMID 19763152 doi 10 1038 nrg2640 Arhiv originalu za 13 lipnya 2017 Procitovano 16 chervnya 2017 RefSeq annotation of the human reference genome assembly NCBI Arhiv originalu za 28 sichnya 2019 Alberts Bruce Alexander Johnson Julian Lewis Martin Raff Keith Roberts and Peter Walters 2002 Molecular Biology of the Cell vid Fourth New York and London Garland Science ISBN 0 8153 3218 1 Arhiv originalu za 18 zhovtnya 2007 Procitovano 3 listopada 2007 Butler John M 2001 Forensic DNA Typing Elsevier s 14 15 ISBN 978 0 12 147951 0 a b Berg J Tymoczko J and Stryer L 2002 Biochemistry W H Freeman and Company ISBN 0 7167 4955 6 a b A V Sivolob 2008 Molekulyarna biologiya K Vidavnicho poligrafichnij centr Kiyivskij universitet s 70 Arhiv originalu za 4 bereznya 2016 Procitovano 17 bereznya 2016 Abbreviations and Symbols for Nucleic Acids Polynucleotides and their Constituents IUPAC IUB Commission on Biochemical Nomenclature CBN Arhiv originalu za 11 listopada 2007 Procitovano 3 sichnya 2006 Takahashi I Marmur J 1963 Replacement of thymidylic acid by deoxyuridylic acid in the deoxyribonucleic acid of a transducing phage for Bacillus subtilis Nature 197 794 795 PMID 13980287 Agris P 2004 Decoding the genome a modified view Nucleic Acids Res 32 1 223 238 PMID 14715921 nedostupne posilannya z travnya 2019 Bird A 2002 DNA methylation patterns and epigenetic memory Genes Dev 16 1 6 21 PMID 11782440 Klose R Bird A 2006 Genomic DNA methylation the mark and its mediators Trends Biochem Sci 31 2 89 97 PMID 16403636 Walsh C Xu G Cytosine methylation and DNA repair Curr Top Microbiol Immunol 301 283 315 PMID 16570853 Ann Reisenauer Lyn Sue Kahng Susan McCollum and Lucy Shapiro 1999 Bacterial DNA Methylation a Cell Cycle Regulator Journal of Bacteriology 181 17 5135 5139 Gommers Ampt J Van Leeuwen F de Beer A Vliegenthart J Dizdaroglu M Kowalak J Crain P Borst P 1993 beta D glucosyl hydroxymethyluracil a novel modified base present in the DNA of the parasitic protozoan T brucei Cell 75 6 1129 36 PMID 8261512 a b Watson J Crick F 1953 Molecular structure of nucleic acids a structure for deoxyribose nucleic acid Nature 171 4356 737 8 PMID 13054692 Arhiv originalu za 23 serpnya 2014 Procitovano 3 listopada 2007 Mandelkern M Elias J Eden D Crothers D 1981 The dimensions of DNA in solution J Mol Biol 152 1 153 61 PMID 7338906 A V Sivolob K S Afanasyeva 2012 Molekulyarna organizaciya hromosom K Vidavnicho poligrafichnij centr Kiyivskij universitet Arhiv originalu za 23 veresnya 2015 Procitovano 17 bereznya 2016 Wing R Drew H Takano T Broka C Tanaka S Itakura K Dickerson R 1980 Crystal structure analysis of a complete turn of B DNA Nature 287 5784 755 8 PMID 7432492 a b Pabo C Sauer R 1984 PROTEIN DNA recognition Annu Rev Biochem 53 293 321 PMID 6236744 a b Zhou Huiqing Kimsey Isaac J Nikolova Evgenia N Sathyamoorthy Bharathwaj Grazioli Gianmarc McSally James Bai Tianyu Wunderlich Christoph H ta in September 2016 m 1 A and m 1 G disrupt A RNA structure through the intrinsic instability of Hoogsteen base pairs Nature Structural amp Molecular Biology 23 9 803 810 ISSN 1545 9985 PMC PMC5016226 PMID 27478929 doi 10 1038 nsmb 3270 Arhiv originalu za 25 sichnya 2018 Procitovano 16 chervnya 2017 rekomenduyetsya displayauthors dovidka Ponnuswamy P Gromiha M 1994 On the conformational stability of oligonucleotide duplexes and tRNA molecules J Theor Biol 169 4 419 32 PMID 7526075 Clausen Schaumann H Rief M Tolksdorf C Gaub H 2000 Mechanical stability of single DNA molecules Biophys J 78 4 1997 2007 PMID 10733978 nedostupne posilannya z travnya 2019 Chalikian T Volker J Plum G Breslauer K 1999 A more unified picture for the thermodynamics of nucleic acid duplex melting a characterization by calorimetric and volumetric techniques Proc Natl Acad Sci U S A 96 14 7853 8 PMID 10393911 nedostupne posilannya z travnya 2019 a b v Hansel Hertsch Robert Di Antonio Marco Balasubramanian Shankar May 2017 DNA G quadruplexes in the human genome detection functions and therapeutic potential Nature Reviews Molecular Cell Biology 18 5 279 284 ISSN 1471 0080 PMID 28225080 doi 10 1038 nrm 2017 3 Arhiv originalu za 26 sichnya 2018 Procitovano 16 chervnya 2017 Kwok Roberta 22 listopada 2012 Chemical biology DNA s new alphabet Nature angl 491 7425 s 516 518 doi 10 1038 491516a Lee Kyung Hyun Hamashima Kiyofumi Kimoto Michiko Hirao Ichiro 16 zhovtnya 2017 Genetic alphabet expansion biotechnology by creating unnatural base pairs Current Opinion in Biotechnology 51 s 8 15 ISSN 1879 0429 PMID 29049900 doi 10 1016 j copbio 2017 09 006 Arhiv originalu za 3 grudnya 2017 Procitovano 23 listopada 2017 a b Hayashi G Hagihara M Nakatani K 2005 Application of L DNA as a molecular tag Nucleic Acids Symp Ser Oxf 49 261 262 PMID 17150733 Vargason JM Eichman BF Ho PS 2000 The extended and eccentric E DNA structure induced by cytosine methylation or bromination Nature Structural Biology 7 758 761 PMID 10966645 Wang G Vasquez KM 2006 Non B DNA structure induced genetic instability Mutat Res 598 1 2 103 119 PMID 16516932 Allemand et al 1998 Stretched and overwound DNA forms a Pauling like structure with exposed bases PNAS 24 14152 14157 PMID 9826669 Ghosh A Bansal M 2003 A glossary of DNA structures from A to Z Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 59 Pt 4 620 6 PMID 12657780 Palecek E 1991 Local supercoil stabilized DNA structures Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology 26 2 151 226 PMID 1914495 Basu H Feuerstein B Zarling D Shafer R Marton L 1988 Recognition of Z RNA and Z DNA determinants by polyamines in solution experimental and theoretical studies J Biomol Struct Dyn 6 2 299 309 PMID 2482766 Leslie AG Arnott S Chandrasekaran R Ratliff RL 1980 Polymorphism of DNA double helices J Mol Biol 143 1 49 72 PMID 7441761 Wahl M Sundaralingam M 1997 Crystal structures of A DNA duplexes Biopolymers 44 1 45 63 PMID 9097733 Lu XJ Shakked Z Olson WK 2000 A form conformational motifs in ligand bound DNA structures J Mol Biol 300 4 819 40 PMID 10891271 Rothenburg S Koch Nolte F Haag F DNA methylation and Z DNA formation as mediators of quantitative differences in the expression of alleles Immunol Rev 184 286 98 PMID 12086319 Oh D Kim Y Rich A 2002 Z DNA binding proteins can act as potent effectors of gene expression in vivo Proc Natl Acad Sci U S A 99 26 16666 71 PMID 12486233 Thanbichler M Wang S Shapiro L 2005 The bacterial nucleoid a highly organized and dynamic structure J Cell Biochem 96 3 506 21 PMID 15988757 a b v g d Bonev Boyan Cavalli Giacomo 10 14 2016 Organization and function of the 3D genome Nature reviews Genetics 17 11 661 678 ISSN 1471 0064 PMID 27739532 doi 10 1038 nrg 2016 112 Arhiv originalu za 28 sichnya 2019 Procitovano 15 chervnya 2017 Bruce Alberts Julian Lewis Martin Raff Keith Roberts Peter Walter 2002 4 DNA and Chromosomes Molecular biology of the cell vid 4th ed New York Garland Science ISBN 0815332181 OCLC 48122761 Arhiv originalu za 2 bereznya 2009 Procitovano 25 sichnya 2018 Lai William K M Pugh B Franklin 24 travnya 2017 Understanding nucleosome dynamics and their links to gene expression and DNA replication Nature Reviews Molecular Cell Biology ISSN 1471 0080 PMID 28537572 doi 10 1038 nrm 2017 47 Arhiv originalu za 28 veresnya 2017 Procitovano 15 chervnya 2017 Fyodorov Dmitry V Zhou Bing Rui Skoultchi Arthur I Bai Yawen March 2018 Emerging roles of linker histones in regulating chromatin structure and function Nature Reviews Molecular Cell Biology 19 3 s 192 206 ISSN 1471 0080 PMID 29018282 doi 10 1038 nrm 2017 94 Arhiv originalu za 8 bereznya 2018 Procitovano 5 bereznya 2018 Benham C Mielke S 2005 DNA mechanics Annu Rev Biomed Eng 7 21 53 PMID 16004565 a b Champoux J 2001 DNA topoisomerases structure function and mechanism Annu Rev Biochem 70 369 413 PMID 11395412 a b Wang J 2002 Cellular roles of DNA topoisomerases a molecular perspective Nat Rev Mol Cell Biol 3 6 430 40 PMID 12042765 Greider C Blackburn E 1985 Identification of a specific telomere terminal transferase activity in Tetrahymena extracts Cell 43 2 Pt 1 405 13 PMID 3907856 a b v Lazzerini Denchi Eros Sfeir Agnel 06 2016 Stop pulling my strings what telomeres taught us about the DNA damage response Nature Reviews Molecular Cell Biology 17 6 364 378 ISSN 1471 0080 PMC PMC5385261 PMID 27165790 doi 10 1038 nrm 2016 43 Arhiv originalu za 21 travnya 2016 Procitovano 17 chervnya 2017 a b v Nugent C Lundblad V 1998 The telomerase reverse transcriptase components and regulation Genes Dev 12 8 1073 85 PMID 9553037 Arhiv originalu za 27 veresnya 2007 Procitovano 4 listopada 2007 Wright W Tesmer V Huffman K Levene S Shay J 1997 Normal human chromosomes have long G rich telomeric overhangs at one end Genes Dev 11 21 2801 9 PMID 9353250 Arhiv originalu za 27 veresnya 2007 Procitovano 4 listopada 2007 a b Burge S Parkinson G Hazel P Todd A Neidle S 2006 Quadruplex DNA sequence topology and structure Nucleic Acids Res 34 19 5402 15 PMID 17012276 nedostupne posilannya z travnya 2019 Zrobleno za danimi PDB UD0017 Sandman K Pereira S Reeve J 1998 Diversity of prokaryotic chromosomal proteins and the origin of the nucleosome Cell Mol Life Sci 54 12 1350 64 PMID 9893710 Dame RT 2005 The role of nucleoid associated proteins in the organization and compaction of bacterial chromatin Mol Microbiol 56 4 858 70 PMID 15853876 L ubomira Cubonova Kathleen Sandman Steven J Hallam Edward F DeLong and John N Reeve 2005 Histones 20in 20Crenarchaea Journal of Bacteriology 187 15 5482 5485 PMID 16030242 J N Reeve K A Bailey W t Li F Marc K Sandman and D J Soares 2004 Archaeal histones structures stability and DNA binding Biochemical Society Transactions 32 2 227 230 PMID 15046577 Mirny Leonid A January 2011 The fractal globule as a model of chromatin architecture in the cell Chromosome Research An International Journal on the Molecular Supramolecular and Evolutionary Aspects of Chromosome Biology 19 1 s 37 51 ISSN 1573 6849 PMC PMC3040307 PMID 21274616 doi 10 1007 s10577 010 9177 0 Arhiv originalu za 1 lyutogo 2018 Procitovano 25 sichnya 2018 Luger K Mader A Richmond R Sargent D Richmond T 1997 Crystal structure of the nucleosome core particle at 2 8 A resolution Nature 389 6648 251 60 PMID 9305837 Jenuwein T Allis C 2001 Translating the histone code Science 293 5532 1074 80 PMID 11498575 Ito T Nucleosome assembly and remodelling Curr Top Microbiol Immunol 274 1 22 PMID 12596902 Soutourina Julie 6 grudnya 2017 Transcription regulation by the Mediator complex Nature Reviews Molecular Cell Biology ISSN 1471 0080 PMID 29209056 doi 10 1038 nrm 2017 115 Arhiv originalu za 5 chervnya 2018 Procitovano 25 sichnya 2018 Thomas J 2001 HMG1 and 2 architectural DNA binding proteins Biochem Soc Trans 29 Pt 4 395 401 PMID 11497996 Grosschedl R Giese K Pagel J 1994 HMG domain proteins architectural elements in the assembly of nucleoprotein structures Trends Genet 10 3 94 100 PMID 8178371 Blanco Melina Cocquet Julie 2019 Genetic Factors Affecting Sperm Chromatin Structure Advances in Experimental Medicine and Biology 1166 1 28 ISSN 0065 2598 PMID 31301043 doi 10 1007 978 3 030 21664 1 1 Iftode C Daniely Y Borowiec J 1999 Replication protein A RPA the eukaryotic SSB Crit Rev Biochem Mol Biol 34 3 141 80 PMID 10473346 Myers L Kornberg R Mediator of transcriptional regulation Annu Rev Biochem 69 729 49 PMID 10966474 Spiegelman B Heinrich R 2004 Biological control through regulated transcriptional coactivators Cell 119 2 157 67 PMID 15479634 Li Z Van Calcar S Qu C Cavenee W Zhang M Ren B 2003 A global transcriptional regulatory role for c Myc in Burkitts lymphoma cells Proc Natl Acad Sci U S A 100 14 8164 9 PMID 12808131 nedostupne posilannya z travnya 2019 Schoeffler A Berger J 2005 Recent advances in understanding structure function relationships in the type II topoisomerase mechanism Biochem Soc Trans 33 Pt 6 1465 70 PMID 16246147 Tuteja N Tuteja R 2004 Unraveling DNA helicases Motif structure mechanism and function Eur J Biochem 271 10 1849 63 PMID 15128295 nedostupne posilannya z travnya 2019 Bickle T Kruger D 1993 Biology of DNA restriction Microbiol Rev 57 2 434 50 PMID 8336674 nedostupne posilannya z travnya 2019 Doherty A Suh S 2000 Structural and mechanistic conservation in DNA ligases Nucleic Acids Res 28 21 4051 8 PMID 11058099 Arhiv originalu za 24 veresnya 2019 Procitovano 30 listopada 2007 Joyce C Steitz T 1995 Polymerase structures and function variations on a theme J Bacteriol 177 22 6321 9 PMID 7592405 nedostupne posilannya z travnya 2019 Nukleyinovi azi 13 Lipnya 2012 Arhiv originalu za 10 kvitnya 2017 Hubscher U Maga G Spadari S Eukaryotic DNA polymerases Annu Rev Biochem 71 133 63 PMID 12045093 Johnson A O Donnell M Cellular DNA replicases components and dynamics at the replication fork Annu Rev Biochem 74 283 315 PMID 15952889 Tarrago Litvak L Andreola M Nevinsky G Sarih Cottin L Litvak S 1994 The reverse transcriptase of HIV 1 from enzymology to therapeutic intervention FASEB J 8 8 497 503 PMID 7514143 Arhiv originalu za 16 travnya 2007 Procitovano 17 listopada 2007 Martinez E 2002 Multi protein complexes in eukaryotic gene transcription Plant Mol Biol 50 6 925 47 PMID 12516863 Replikaciyu DNK vpershe znyali na video Arhiv originalu za 6 bereznya 2018 Procitovano 28 chervnya 2017 Alba M 2001 Replicative DNA polymerases Genome Biol 2 1 REVIEWS3002 PMID 11178285 nedostupne posilannya z travnya 2019 Williams Jessica S Lujan Scott A Kunkel Thomas A 06 2016 Processing ribonucleotides incorporated during eukaryotic DNA replication Nature Reviews Molecular Cell Biology 17 6 350 363 ISSN 1471 0080 PMC PMC5445644 PMID 27093943 doi 10 1038 nrm 2016 37 Arhiv originalu za 23 lipnya 2018 Procitovano 18 chervnya 2017 Cremer T Cremer C 2001 Chromosome territories nuclear architecture and gene regulation in mammalian cells Nat Rev Genet 2 4 292 301 PMID 11283701 Pal C Papp B Lercher M 2006 An integrated view of protein evolution Nat Rev Genet 7 5 337 48 PMID 16619049 ODriscoll M Jeggo P 2006 The role of double strand break repair insights from human genetics Nat Rev Genet 7 1 45 54 PMID 16369571 Dickman M Ingleston S Sedelnikova S Rafferty J Lloyd R Grasby J Hornby D 2002 The RUVABC resolvasome Eur J Biochem 269 22 5492 501 PMID 12423347 Zrobleno za danimi PDB 1JDG Douki T Reynaud Angelin A Cadet J Sage E 2003 Bipyrimidine photoproducts rather than oxidative lesions are the main type of DNA damage involved in the genotoxic effect of solar UVA radiation Biochemistry 42 30 9221 6 PMID 12885257 Cadet J Delatour T Douki T Gasparutto D Pouget J Ravanat J Sauvaigo S 1999 Hydroxyl radicals and DNA base damage Mutat Res 424 1 2 9 21 PMID 10064846 Shigenaga M Gimeno C Ames B 1989 Urinary 8 hydroxy 2 deoxyguanosine as a biological marker of in vivo oxidative DNA damage Proc Natl Acad Sci U S A 86 24 9697 701 PMID 2602371 Arhiv originalu za 31 zhovtnya 2007 Procitovano 4 listopada 2007 Cathcart R Schwiers E Saul R Ames B 1984 Thymine glycol and thymidine glycol in human and rat urine a possible assay for oxidative DNA damage Proc Natl Acad Sci U S A 81 18 5633 7 PMID 6592579 Arhiv originalu za 31 zhovtnya 2007 Procitovano 4 listopada 2007 Ferguson L Denny W 1991 The genetic toxicology of acridines Mutat Res 258 2 123 60 PMID 1881402 Jeffrey A 1985 DNA modification by chemical carcinogens Pharmacol Ther 28 2 237 72 PMID 3936066 Stephens T Bunde C Fillmore B 2000 Mechanism of action in thalidomide teratogenesis Biochem Pharmacol 59 12 1489 99 PMID 10799645 Toxicity Effects tools niehs nih gov angl National Toxicology Program Arhiv originalu za 6 bereznya 2018 Procitovano 5 bereznya 2018 Brana M Cacho M Gradillas A de Pascual Teresa B Ramos A 2001 Intercalators as anticancer drugs Curr Pharm Des 7 17 1745 80 PMID 11562309 Stingele Julian Jentsch Stefan DNA protein crosslink repair Nature Reviews Molecular Cell Biology 16 8 455 460 doi 10 1038 nrm4015 Wolfsberg T McEntyre J Schuler G 2001 Guide to the draft human genome Nature 409 6822 824 6 PMID 11236998 Gregory T 2005 The C value enigma in plants and animals a review of parallels and an appeal for partnership Ann Bot Lond 95 1 133 46 PMID 15596463 Arhiv originalu za 16 travnya 2007 Procitovano 9 listopada 2007 Pidoux A Allshire R 2005 The role of heterochromatin in centromere function Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 360 1455 569 79 PMID 15905142 nedostupne posilannya z travnya 2019 Harrison P Hegyi H Balasubramanian S Luscombe N Bertone P Echols N Johnson T Gerstein M 2002 Molecular fossils in the human genome identification and analysis of the pseudogenes in chromosomes 21 and 22 Genome Res 12 2 272 80 PMID 11827946 Arhiv originalu za 28 zhovtnya 2007 Procitovano 9 listopada 2007 Harrison P Gerstein M 2002 Studying genomes through the aeons protein families pseudogenes and proteome evolution J Mol Biol 318 5 1155 74 PMID 12083509 Soller M 2006 Molecular fossils in the human genome identification and analysis of the pseudogenes in chromosomes 21 and 22 Cell Mol Life Sci 63 7 9 796 819 PMID 16465448 nedostupne posilannya z sichnya 2019 Michalak P 2006 RNA world the dark matter of evolutionary genomics 19 6 s 1768 74 PMID 17040373 Arhiv originalu za 28 sichnya 2019 Procitovano 9 listopada 2007 ENCODE Project Consortium 6 veresnya 2012 An integrated encyclopedia of DNA elements in the human genome Nature 489 7414 57 74 ISSN 1476 4687 PMC PMC3439153 PMID 22955616 doi 10 1038 nature11247 Arhiv originalu za 8 lipnya 2017 Procitovano 18 chervnya 2017 Engreitz Jesse M Ollikainen Noah Guttman Mitchell 12 2016 Long non coding RNAs spatial amplifiers that control nuclear structure and gene expression Nature Reviews Molecular Cell Biology 17 12 756 770 ISSN 1471 0080 PMID 27780979 doi 10 1038 nrm 2016 126 Arhiv originalu za 25 sichnya 2018 Procitovano 18 chervnya 2017 Joyce G 2002 The antiquity of RNA based evolution Nature 418 6894 214 21 PMID 12110897 Orgel L Prebiotic chemistry and the origin of the RNA world Crit Rev Biochem Mol Biol 39 2 99 123 PMID 15217990 Arhiv originalu za 27 listopada 2007 Procitovano 18 listopada 2007 Davenport R 2001 Ribozymes Making copies in the RNA world Science 292 5520 1278 PMID 11360970 Szathmary E 1992 What is the optimum size for the genetic alphabet Proc Natl Acad Sci U S A 89 7 2614 8 PMID 1372984 Arhiv originalu za 27 listopada 2007 Procitovano 18 listopada 2007 Vreeland R Rosenzweig W Powers D 2000 Isolation of a 250 million year old halotolerant bacterium from a primary salt crystal Nature 407 6806 897 900 PMID 11057666 Hebsgaard M Phillips M Willerslev E 2005 Geologically ancient DNA fact or artefact Trends Microbiol 13 5 212 20 PMID 15866038 Nickle D Learn G Rain M Mullins J Mittler J 2002 Curiously modern DNA for a 250 million year old bacterium J Mol Evol 54 1 134 7 PMID 11734907 Kaplan Matt DNA has a 521 year half life Nature angl doi 10 1038 nature 2012 11555 Procitovano 18 chervnya 2017 Nature focus mouse ENCODE Nature Goff SP Berg P 1976 Construction of hybrid viruses containing SV40 and lambda phage DNA segments and their propagation in cultured monkey cells Cell 9 4 PT 2 695 705 PMID 189942 Houdebine L Transgenic animal models in biomedical research Methods Mol Biol 360 163 202 PMID 17172731 Daniell H Dhingra A 2002 Multigene engineering dawn of an exciting new era in biotechnology Curr Opin Biotechnol 13 2 136 41 PMID 11950565 Job D 2002 Plant biotechnology in agriculture Biochimie 84 11 1105 10 PMID 12595138 Collins A Morton N 1994 Likelihood ratios for DNA identification Proc Natl Acad Sci U S A 91 13 6007 11 PMID 8016106 Arhiv originalu za 27 listopada 2007 Procitovano 18 listopada 2007 Weir B Triggs C Starling L Stowell L Walsh K Buckleton J 1997 Interpreting DNA mixtures J Forensic Sci 42 2 213 22 PMID 9068179 Jeffreys A Wilson V Thein S Individual specific fingerprints of human DNA Nature 316 6023 76 9 PMID 2989708 Colin Pitchfork first murder conviction on DNA evidence also clears the prime suspect Arhiv originalu za 14 grudnya 2006 Procitovano 18 listopada 2007 DNA Identification in Mass Fatality Incidents National Institute of Justice September 2006 Arhiv originalu za 25 lyutogo 2012 Procitovano 18 listopada 2007 Baldi Pierre Brunak Soren 2001 Bioinformatics The Machine Learning Approach Cambridge MA MIT Press ISBN 978 0 262 02506 5 Gusfield Dan 15 sichnya 1997 Algorithms on Strings Trees and Sequences Computer Science and Computational Biology Cambridge University Press ISBN 978 0 521 58519 4 Sjolander K 2004 Phylogenomic inference of protein molecular function advances and challenges Bioinformatics 20 2 170 9 PMID 14734307 Arhiv originalu za 11 zhovtnya 2008 Procitovano 18 listopada 2007 Mount DM 2004 Bioinformatics Sequence and Genome Analysis vid 2 Cold Spring Harbor NY Cold Spring Harbor Laboratory Press ISBN 0 87969 712 1 Adleman L 1994 Molecular computation of solutions to combinatorial problems Science 266 5187 1021 4 PMID 7973651 Parker J 2003 Computing with DNA EMBO Rep 4 1 7 10 PMID 12524509 Ashish Gehani Thomas LaBean and John Reif DNA Based Cryptography Arhivovano 11 zhovtnya 2007 u Wayback Machine Proceedings of the 5th DIMACS Workshop on DNA Based Computers Cambridge MA USA 14 15 June 1999 Wray G 2002 Dating branches on the tree of life using DNA Genome Biol 3 1 REVIEWS0001 PMID 11806830 Arhiv originalu za 24 veresnya 2019 Procitovano 18 listopada 2007 Watson Traci 1 chervnya 2017 Mummy DNA unravels ancient Egyptians ancestry Nature angl 546 7656 s 17 17 doi 10 1038 546017a Callaway Ewen Evidence mounts for interbreeding bonanza in ancient human species Nature angl doi 10 1038 nature 2016 19394 Procitovano 18 chervnya 2017 Charles Jencks DNA family What s Life Arhivovano 7 lyutogo 2018 u Wayback Machine angl Helix Bridge Cox Architecture with Architects 61 Project at ArchDaily Arhivovano 1 grudnya 2017 u Wayback Machine angl 2003 Discovery of DNA 2 The Royl Mint Arhivovano 29 sichnya 2018 u Wayback Machine angl What does DNA sound like Mark Temple Using music to unlock the secrets of genetic code The Conversation June 20 2017 Arhivovano 29 sichnya 2018 u Wayback Machine angl Temple Mark D 2017 An auditory display tool for DNA sequence analysis BMC Bioinformatics 18 1 ISSN 1471 2105 doi 10 1186 s12859 017 1632 x angl Dahm R 2005 Friedrich Miescher and the discovery of DNA Dev Biol 278 2 274 88 PMID 15680349 Hershey A Chase M 1952 Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage J Gen Physiol 36 1 39 56 PMID 12981234 Arhiv originalu za 25 veresnya 2007 Procitovano 2 veresnya 2007 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1962 Nobelprize org Arhiv originalu za 4 sichnya 2007 Procitovano 22 grudnya 2006 Crick F H C 1955 On degenerate templates and the adaptor hypothesis Lecture genome wellcome ac uk Arhiv originalu za 20 chervnya 2013 Procitovano 22 grudnya 2006 Meselson M Stahl F 1958 The replication of DNA in Escherichia coli Proc Natl Acad Sci U S A 44 7 671 82 PMID 16590258 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1968 Nobelprize org Arhiv originalu za 3 sichnya 2007 Procitovano 22 grudnya 2006 Rekomendovana literatura RedaguvatiA V Sivolob K S Afanasyeva 2012 Molekulyarna organizaciya hromosom K Vidavnicho poligrafichnij centr Kiyivskij universitet s Arhiv originalu za 23 veresnya 2015 Procitovano 17 bereznya 2016 126 s Fizika DNK navchalnij posibnik A V Sivolob K Vidavnichopoligrafichnij centr Kiyivskij universitet 2011 335 s El dzherelo Arhivovano 23 listopada 2018 u Wayback Machine ISBN 978 966 439 468 3 A V Sivolob 2008 Molekulyarna biologiya K Vidavnicho poligrafichnij centr Kiyivskij universitet s Arhiv originalu za 4 bereznya 2016 Procitovano 17 bereznya 2016 Bruce Alberts Molecular biology of the cell s ISBN 9780815344322 OCLC 887605755 Arhiv originalu za 20 kvitnya 2021 Procitovano 17 chervnya 2017 Literatura RedaguvatiZlamati DNK Redaguvannya genoma ta kontrol nad evolyuciyeyu Dzhennifer Dudna Semyuel Sternberg Perekladach Ganna Litvinenko Nash Format 2019 296 s ISBN 978 617 773 053 7 Genplan Yak DNK robit nas timi kim mi ye Blueprint How DNA Makes Us Who We Are Robert Plomin 2019 320 s ISBN 978 966 948 194 8 Richard Dokinz Egoyistichnij gen Pereklad z anglijskoyi Ya A Lebedenko Harkiv KSD 2017 540 stor ISBN 978 617 12 2523 7 ros Istoriya biologii s nachala XX veka do nashih dnej M Nauka 1975 660 s ros Lyuin B Geny M Mir 1987 1064 s ros Ptashne M Pereklyuchenie genov Regulyaciya gennoj aktivnosti i fag lyambda Arhivovano 30 zhovtnya 2007 u Wayback Machine M Mir 1989 160 s ISBN 5 03 000854 3 ros Uotson Dzh D Dvojnaya spiral vospominaniya ob otkrytii struktury DNK M Mir 1969 152 s ISBN 5 93972 054Posilannya RedaguvatiMizhnarodna baza danih Arhivovano 3 lipnya 2009 u Wayback Machine poslidovnosti DNK riznih organizmiv angl Replikaciya DNK animaciya angl Sajt Sengerivskogo institutu Arhivovano 21 listopada 2007 u Wayback Machine odnogo iz svitovih lideriv v galuzi viznachennya poslidovnostej DNK i yihnogo analizu angl Video Redaguvati Sho take DNK geni ta spadkovi hvorobi 2020 youtube 9hv 45sek Cya stattya nalezhit do vibranih statej Ukrayinskoyi Vikipediyi Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Dezoksiribonukleyinova kislota amp oldid 37767489