НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ
полинуклеотиды,
важнейшие биологически активные биополимеры, имеющие универсальное
распространение в живой природе. Содержатся в каждой клетке всех организмов.
Н. к. были открыты в 1868 швейц. учёным Ф. Мишером в клеточных ядрах (отсюда
назв.: лат. nucleus - ядро), изолированных из гноя, а также из спермиев
лосося. Позднее Н. к. были обнаружены не только в ядре, но и в цитоплазме.
Различают два гл. типа Н. к. - дезоксирибонуклеиновые кислоты, или
ДНК, содержащиеся преим. в ядрах клеток, и рибонуклеиновые кислоты,
или
РНК, находящиеся гл. обр. в цитоплазме.
Молекулы Н. к. - длинные полимерные цепочки
с мол. м. 2,5*104 - 4*109, построенные из мономерных
молекул - нуклеотидов так, что гидроксильные группы у 31
и 51 углеродных атомов углевода соседних нуклеотидов связаны
остатком фосфорной к-ты, В состав РНК в качестве углевода входит рибоза,
а азотистые компоненты представлены аденином, гуанином (пуриновые основания),
урацилом
и цитозином (пиримидиновые основания). В ДНК углеводным компонентом
является дезоксирибоза, а урацил заменён тимином (5-метилурацилом). Фосфат
и сахар составляют неспеци фич. часть в молекуле нуклеотида, а пуряновое
или пиримидиновое основание - специфическую. В составе большинства Н. к.
обнаружены в небольших кол-вах также нек-рые другие (гл. обр. метилированные)
производные пуринов и пи-римидинов - т. н, минорные основания. Цепи Н.
к. содержат от неск. десятков до мн. тысяч нуклеотидных остатков, расположенных
линейно в определённой последовательности, уникальной для данной Н. К.
Т. о., как РНК, так и ДНК представлены огромным множеством индивидуальных
соединений. Линейная последовательность нуклеотидов определяет первичную
структуру Н. к. Вторичная структура Н. к. возникает в результате сближения
определённых пар оснований, а именно: гуанина с цитозином и аденина с урацилом
(или тимином) по принципу комплементарности за счёт водородных связей,
а также гидрофобных взаимодействий между ними.
Биологич. роль Н. к. заключается в хранении,
реализации и передаче наследств, информации, "записанной" в молекулах Н.
к. в виде последовательности нуклеотидов - т. н. генетического кода.
При
делении клеток - митозе - происходит самокопирование ДНК - её репликация,
в
результате чего каждая дочерняя клетка получает равное количество ДНК,
заключающей программу развития всех признаков материнской клетки. Реализация
этой генетич. информации в определённые признаки осуществляется путём биосинтеза
молекул РНК на молекуле ДНК (транскрипция) и последующего биосинтеза
белков с участием разных типов РНК (трансляция).
Исследование строения и функций Н. к. в
50-70-х гг. 20 в. обусловило огромные успехи молекулярной генетики и
молекулярной
биологии. Важнейшим этапом в изучении химии и биологии Н. к. было создание
в 1953 Дж. Уотсоном и Ф. Криком модели ДНК (двойная спираль),
что позволило объяснить многие её свойства и биологические функции. Н.
к. обнаружены также в клеточных органеллах (хлоропластах, митохондриях
и др.), где функции их изучаются. Сравнительный анализ Н. к. в разных группах
организмов играет важную роль при решении вопросов систематики и эволюции.
Каждый вид организмов содержит специфичные Н. к. (как РНК, так и ДНК).
Степень сходства в строении Н. к. указывает на уровень филогенетич. близости
организмов. См. также Вирусы, Ген, Наследственность.
Лит.: Нуклеиновые кислоты, пер.
с англ., М., 1965; У о т с о н Д ж., Молекулярная биология гена, пер. с
англ., М., 1967; Дэвидсон Дж., Биохимия нуклеиновых кислот, пер. с англ.,
М., 1968; Химия и биохимия нуклеиновых кислот, под ред. И. Б. Збарского
и С. С. Дебова, Л., 1968; М и р с к и и А., Открытие ДНК, в кр. Молекулы
и клетки, пер. с англ., в. 4, М., 1969; Органическая химия нуклеиновых
кислот, М., 1970; Методы исследования нуклейновых кислот, пер. с англ.,
М., 1970; Строение ДНК и положение организмов в системе, М., 1972; Hofma.nn
E., Dynamische Biochemie, Bd 1- Eiweisse und Nucleinsauren als biologische
Makromolekule, 2 Aufl., В., 1970. И. Б. Збарский.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я