1 Menneskets genom
1 Menneskets genom 1 Menneskets genom
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
- Page 1 and 2: 18209 01.fm7 Page 13 Friday, March
- Page 3: 18209 01.fm7 Page 15 Friday, March
- Page 7 and 8: 18209 01.fm7 Page 19 Friday, March
- Page 9 and 10: 18209 01.fm7 Page 21 Friday, March
- Page 11 and 12: 18209 01.fm7 Page 23 Friday, March
- Page 13 and 14: 18209 01.fm7 Page 25 Friday, March
- Page 15 and 16: 18209 01.fm7 Page 27 Friday, March
- Page 17 and 18: 18209 01.fm7 Page 29 Friday, March
- Page 19 and 20: 18209 01.fm7 Page 31 Friday, March
- Page 21 and 22: 18209 01.fm7 Page 33 Friday, March
- Page 23 and 24: 18209 01.fm7 Page 35 Friday, March
- Page 25 and 26: 18209 01.fm7 Page 37 Friday, March
- Page 27 and 28: 18209 01.fm7 Page 39 Friday, March
- Page 29 and 30: 18209 01.fm7 Page 41 Friday, March
- Page 31 and 32: 18209 01.fm7 Page 43 Friday, March
- Page 33 and 34: 18209 01.fm7 Page 45 Friday, March
- Page 35 and 36: 18209 01.fm7 Page 47 Friday, March
- Page 37 and 38: 18209 01.fm7 Page 49 Friday, March
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