1 Menneskets genom

1 Menneskets genom 1 Menneskets genom

forlag.fadl.dk
from forlag.fadl.dk More from this publisher
27.07.2013 Views

18209 01.fm7 Page 16 Friday, March 3, 2006 12:37 PM 1 Menneskets genom mere energi skal der til for at bryde hydrogenbindingerne og adskille de to DNA-strenge i det pågældende område. Dette har betydning 16 A B CH 3 N 5' 3' C G A T G C T A C G A T T A C G C G A T A T C G A T C G G C 3' 5' O N N N O H Hydrogen bindinger N Thymin Adenin N 5' 3' O O P OH O CH2 5' O C H H C 4' H C C H 3' O H O P OH O 2' C G CH2 5' O C H C 4' H C H 3' O H O P OH O 2' O C C O CH2 O HO P O G C H C CH T A 2 5' O C H H C 4' H C C 3' H 2' O H 3' H H 2' H 1' 4' C H H C 5' O C C O CH2 O HO P O O 3' H 2' H 1' C H H 5' C H 4' C C O CH2 O HO P O O 3' 1' 1' H H 2' H 1' 4' C H H C 5' 1' N H N O N N O N ved DNA-replikation og transkription samt ved DNA-analyse. N N H Cytosin Guanin Figur 1.3 DNA-molekylets struktur. A. Til venstre er vist DNA-dobbelthelix, som består af to DNA-polynukleotidstrenge, som er snoet om hinanden og danner en højredrejet spiral der holdes sammen af hydrogen-bindinger mellem de parrede baser. Til højre er vist, at polynukleotidstrengene består af deoxyribose-fosfat-kæder, hvor nukleotiderne i hver streng er koblet sammen med 3'-5' fosfodiester-bindinger og baserne (A, G, C og T) er kovalent bundet til deoxyribosen. Pilene angiver orienteringen af de to DNA-strenge, der er antiparallelle i forhold til hinanden. B. DNA indeholder 4 forskellige baser, som parvis er komplementære. Basernes kemiske struktur gør at der kun effektivt kan dannes hydrogen-bindinger mellem A og T samt mellem G og C i DNA-dobbelthelix. Der dannes to hydrogen-bindinger mellem A og T mens der dannes tre hydrogen-bindinger mellem G og C. Denne baseparring mellem de to polynukleotidstrenge kan kun ske når disse er antiparallelt orienteret. N 3' 5'

18209 01.fm7 Page 17 Friday, March 3, 2006 12:37 PM A B HOCH2 O OH H H H H OH OH Ribose O HC C NH HC N H C Uracil O HOCH 2 O OH H H H OH H H Deoxyribose H 3 C Når to DNA-strenge ved baseparring associeres til en DNA-dobbelthelix sker det i modsat orientering, hvilket vil sige at hvis den ene streng fx er orienteret i 5'→3'-retning så vil den anden streng orienteres i 3'→5'-retning; de er antiparallelle, som vist i Figur 1.3A. Nomenklaturen for retningen skyldes, at nukleotiderne under syntesen af DNA-strengen bindes sammen af esterbindingen mellem den fri OHgruppe i det sidst indbyggede nukleotid og fosfatgruppen i det ny. Den fri OH-gruppe sidder på det C-atom i deoxyribosen der betegnes med 3' og definerer dermed DNA-strengens 3'ende. Tilsvarende defineres 5'-enden af den fri fosfatgruppe på deoxyribosens 5'-C. En DNA-streng består således af en lang række enheder (nukleotider), som hver igen består af følgende tre elementer: 1) deoxyribose, som er et kulhydrat med 5 C-atomer (en pentose), hvortil der dels er bundet 2) en nitrogenholdig base (A, G, C eller T), dels 3) en fosfatgruppe. Cytosin og thymin tilhører pyrimidingruppen af baser, der er opbygget af en sekskantet pyrimi- C HC O C NH C ON H Thymin C 5' 3' Nukleinsyrernes opbygning Figur 1.4 Strukturelle forskelle mellem RNA og DNA. A. RNA indeholder kulhydratet ribose, som svarer til DNA’ets deoxyribose, men ribosen har en ekstra OH-gruppe. B. RNA indeholder basen uracil, som ligner thymin, men mangler CH3-gruppen. C. I RNA er nukleotiderne som i DNA koblet sammen med 3'-5' fosfodiester-bindinger. I modsætning til DNA er RNA enkeltstrenget, men indeholder ofte korte strækninger af nukleotider som baseparrer med komplementære sekvenser andre steder i samme molekyle ( ). Dette medfører at et RNA-molekyle kan foldes i en tredimensionel struktur bestemt af nukleotidsekvensen. G U A U C C A U A G dinring, mens guanin og adenin tilhører puringruppen, som har en femkantet ring koblet til den sekskantede (se Figur 1.3B). RNA RNA-molekyler er polynukleotider, ligesom DNA-molekylet, men adskiller sig på tre væsentlige punkter fra DNA (Figur 1.4): 1) kulhydrat-molekylet i RNA-nukleotiderne er ribose, Boks 1.1 Længdeenheder i DNA- og RNA-molekyler Da DNA er dobbeltstrenget, angives længden af molekylerne i antal basepar (bp). Et kilobasepar (kb) er 103 bp og et megabasepar (Mb) er 106 bp. Et gigabasepar (Gb) er 109 bp. 1 kb = 1000 bp 1Mb = 1000 kb = 1.000.000 bp 1 Gb = 1000 Mb = 1.000.000 kb = 1.000.000.000 bp Længden af RNA-molekyler kan ikke udtrykkes i bp, da de er enkeltstrengede, hvorfor længden angives i antal nukleotider. 17

18209 01.fm7 Page 17 Friday, March 3, 2006 12:37 PM<br />

A<br />

B<br />

HOCH2 O OH<br />

H<br />

H H<br />

H<br />

OH OH<br />

Ribose<br />

O<br />

HC<br />

C<br />

NH<br />

HC<br />

N<br />

H<br />

C<br />

Uracil<br />

O<br />

HOCH 2 O OH<br />

H<br />

H H<br />

OH H<br />

H<br />

Deoxyribose<br />

H 3 C<br />

Når to DNA-strenge ved baseparring associeres<br />

til en DNA-dobbelthelix sker det i modsat<br />

orientering, hvilket vil sige at hvis den ene<br />

streng fx er orienteret i 5'→3'-retning<br />

så vil den<br />

anden streng orienteres i 3'→5'-retning;<br />

de er<br />

antiparallelle, som vist i Figur 1.3A. Nomenklaturen<br />

for retningen skyldes, at nukleotiderne<br />

under syntesen af DNA-strengen bindes sammen<br />

af esterbindingen mellem den fri OHgruppe<br />

i det sidst indbyggede nukleotid og fosfatgruppen<br />

i det ny. Den fri OH-gruppe sidder<br />

på det C-atom i deoxyribosen der betegnes<br />

med 3' og definerer dermed DNA-strengens 3'ende.<br />

Tilsvarende defineres 5'-enden af den fri<br />

fosfatgruppe på deoxyribosens 5'-C.<br />

En DNA-streng består således af en lang række<br />

enheder (nukleotider), som hver igen består<br />

af følgende tre elementer: 1) deoxyribose, som<br />

er et kulhydrat med 5 C-atomer (en pentose),<br />

hvortil der dels er bundet 2) en nitrogenholdig<br />

base (A, G, C eller T), dels 3) en fosfatgruppe.<br />

Cytosin og thymin tilhører pyrimidingruppen af<br />

baser, der er opbygget af en sekskantet pyrimi-<br />

C<br />

HC<br />

O<br />

C<br />

NH<br />

C<br />

ON<br />

H<br />

Thymin<br />

C<br />

5' 3'<br />

Nukleinsyrernes opbygning<br />

Figur 1.4 Strukturelle forskelle mellem RNA og DNA.<br />

A. RNA indeholder kulhydratet ribose, som svarer til DNA’ets deoxyribose, men ribosen har en ekstra OH-gruppe.<br />

B. RNA indeholder basen uracil, som ligner thymin, men mangler CH3-gruppen. C. I RNA er nukleotiderne som i DNA<br />

koblet sammen med 3'-5' fosfodiester-bindinger. I modsætning til DNA er RNA enkeltstrenget, men indeholder ofte<br />

korte strækninger af nukleotider som baseparrer med komplementære sekvenser andre steder i samme molekyle ( ).<br />

Dette medfører at et RNA-molekyle kan foldes i en tredimensionel struktur bestemt af nukleotidsekvensen.<br />

G<br />

U<br />

A<br />

U<br />

C<br />

C<br />

A<br />

U<br />

A<br />

G<br />

dinring, mens guanin og adenin tilhører puringruppen,<br />

som har en femkantet ring koblet til<br />

den sekskantede (se Figur 1.3B).<br />

RNA<br />

RNA-molekyler er polynukleotider, ligesom<br />

DNA-molekylet, men adskiller sig på tre væsentlige<br />

punkter fra DNA (Figur 1.4): 1) kulhydrat-molekylet<br />

i RNA-nukleotiderne er ribose,<br />

Boks 1.1<br />

Længdeenheder i DNA- og RNA-molekyler<br />

Da DNA er dobbeltstrenget, angives længden af molekylerne<br />

i antal basepar (bp). Et kilobasepar (kb) er<br />

103 bp og et megabasepar (Mb) er 106 bp. Et gigabasepar<br />

(Gb) er 109 bp.<br />

1 kb = 1000 bp<br />

1Mb = 1000 kb = 1.000.000 bp<br />

1 Gb = 1000 Mb = 1.000.000 kb = 1.000.000.000 bp<br />

Længden af RNA-molekyler kan ikke udtrykkes i bp, da<br />

de er enkeltstrengede, hvorfor længden angives i antal<br />

nukleotider.<br />

17

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!