Ovaj članak sadrži informacije o elementima svih nukleinskih kiselina, odnosno o njihovim monomerima. Ovdje ćete pronaći podatke o njihovoj strukturi, raznolikosti postojećih vrsta itd.
Nukleinska kiselina - što je to
Najvažnija komponenta svake biljne, životinjske, bakterijske, pa čak i virusne stanice je nukleinska kiselina, koja je odgovorna za prijenos, reprodukciju i očuvanje informacija nasljednog tipa. Biopolimerni spojevi – nukleinske kiseline – nastaju kodiranjem nukleotida. Ribonukleinska kiselina (RNA) i deoksiribonukleinska kiselina (DNA) su nukleinske kiseline. Monomeri nukleinske kiseline su nukleotidi od 5 varijanti, od kojih su 3 prikladne i za dioksi- i za ribonukleinske kiseline, a preostali nukleotidi su različiti.
Raznolikost nukleinskih kiselina
DNA i RNA predstavnici su nukleinskih kiselina, ali potonja ribonukleinska kiselina, sukladno funkcijama za koje je namijenjena u stanici, može imati razne titule, na primjer: transportna ribonukleinska kiselina (tRNA) ili informacijska ribonukleinska kiselina (mRNA). Međutim, ova stavka ne utječe na strukturne značajke to-you. Što je monomer nukleinske kiseline? Odgovor na ovo pitanje bit će nabrajanje elemenata: riboza i deoksiriboza (vrste šećera), HPO3 kiselina, odnosno njeni ostaci u bazama timina (uracila) i adenina, gvanina i citozina.
Monomeri
Monomeri nukleinske kiseline su tri komponente, kao što je ranije spomenuto, - ovo je monosaharid, nositelji heterocikličkih svojstava - dušične baze i kiselinski ostatak HPO3. Kompozitni tipovi monomera nukleinskih kiselina su purinski derivati adenina (A) i gvanina (G) i komponente pirimidinske prirode: citozini (C), timini (T) i uracil (U). Također je vrijedno znati o postojanju atipičnih baza, koje predstavljaju pseudouridini i dihidrouridini.
Monomeri nukleinske kiseline su tvari odgovorne za vitalne funkcije, svojstvene i prokariotskim i eukariotskim organizmima. Nukleinske kiseline se klasificiraju prema tome koji je monosaharid sama kiselina. Ribozu predstavlja riboza, a nukleinske kiseline, predstavljene deoksiribozom, nazivaju se deoksiriboza. Dominantna razlika između lanaca RNA i DNA leži u prisutnosti ili timina ili uracila u lancu molekule. DNA nosi pirimidin timin, a RNA nosi uracil. Ova dva nukleotida se zamjenjuju u tim kiselinama i postaju komplementarni s adeninom.
Monomeri nukleinskih kiselina su spojevi temeljeni na kemijska veza- 3,5-fosfodiester, koji tvori linearne strukture, a svrha mu je vezati pentozu u nukleotid. Ovaj dizajn nukleinskih kiselina omogućuje stvaranje slobodne 3-OH skupine na jednom kraju lanca i 5-OH skupine na suprotnom kraju lanca.
RNA i DNA su univerzalne i jedinstvene za sve organizme. To je zbog njihove sposobnosti prijenosa i pohranjivanja raznih informacija koje nose genetsko nasljeđe. Gotovo svaki živi organizam istovremeno nosi obje kiseline, na bazi monosaharida riboze i deoksiriboze, a samo virusi - predstavnici nestaničnog oblika života - sadrže samo jedan oblik nukleinske kiseline.
DNK je polimerna molekula koja se sastoji od tisuća pa čak i milijuna monomera – deoksiribonukleotida (nukleotida). DNK se pretežno nalazi u jezgri stanica, kao i mala količina u mitohondrijima i kloroplastima.
RNA je polimer čiji je monomer ribonukleotid. RNK se nalazi u jezgri i citoplazmi. RNA je jednolančana molekula izgrađena na isti način kao i jedan od lanaca DNA. Tri baze su potpuno iste DNK: A, G, C, ali umjesto T prisutnog u DNK, RNK sadrži U. U RNK, umjesto ugljikohidrata deoksiriboze, prisutna je riboza.
^ 13: Nukleinske kiseline: struktura i funkcija. Kemijska struktura monomera nukleinskih kiselina (nukleotidi i nukleozidi, purini i pirimidini).
Nukleinske kiseline su linearni polimeri čiji su monomeri nukleotidi. Nukleotid se sastoji od nukleozidne skupine, fosfata i pentoze. Polimeri su makromolekule koje se sastoje od veliki broj strukturne jedinice koje se ponavljaju – monomeri. DNA monomeri su deoksiribonukleotidi, RNA monomeri su ribonukleotidi.
^ Struktura i nomenklatura nukleotida. Nukleotid se sastoji od tri komponente: fosfat – šećer – baza.
ugljikohidratna komponenta nukleotida predstavljena ribozom ili 2'-dezoksiribozom koja ima D-konfiguraciju.
^ Dušične baze su heterociklički organski spojevi koji sadrže atome dušika. DNA sadrži 4 vrste baza - adenin (A), gvanin (G), citozin (C) i timin (T), RNA uključuje A, G, C i U (uracil). Adenin i guanin su derivati purina, citozin, timin i uracil su derivati pirimidina.
Nomenklatura. Spoj koji se sastoji od baze i ugljikohidrata naziva se nukleozid. Dušikove baze su β-glikozidnom vezom povezane s 1' ugljikovim atomom pentoze.
^ Primarna struktura polimer je određen slijedom monomera u lancu. Nukleotidi su međusobno povezani 3',5'-fosfodiesterskom vezom tvoreći polinukleotidne lance od stotina tisuća i milijuna nukleotida. Kratki lanci od deset do petnaest nukleotida nazivaju se oligonukleotidi. Fosfat povezuje 3'-OH skupinu jednog nukleotida s 5'-OH skupinom drugog nukleotida.
^ Genetske funkcije nukleinskih kiselina:1-
skladištenje genetskih informacija. 2
- implementacija genetske informacije (sinteza polipeptida). 3
- prijenos nasljednih informacija na stanice kćeri tijekom stanične diobe i na sljedeće generacije tijekom reprodukcije.
^ 14: Primarna struktura DNA (struktura i nomenklatura nukleotida, nastanak polinukleotidnog lanca, smjer lanca, veza između nukleotida).
DNK je genetski materijal svih staničnih oblika života, kao i niza virusa. DNK obavlja sve funkcije nukleinskih kiselina. DNK karakterizira niz značajki: 1 – sposobnost replikacije. 2 - sposobnost popravka. 3 - sposobnost rekombiniranja.
Lokalizacija DNA u stanici: prokarioti - citoplazma (nukleoid, plazmidi). Eukarioti – jezgra (kromosomi), organoidi (mitohondriji, plastidi, stanično središte).
^ PRIMARNA struktura DNA- ovo je linearni polimer - lanac uzastopnih nukleotida (deoksiribonukleotid) povezanih 3',5' fosfodiesterskim vezama.
Sastav deoksiribonukleotida uključuje jednu od dušikovih baza (A, G, T ili C), pentozu - deoksiribozu i fosfatni ostatak. Dakle, deoksiribonukleotidi se razlikuju samo po dušikovim bazama.
Nukleotidi su međusobno povezani 3',5'-fosfodiesterskom vezom tvoreći polinukleotidne lance. Kratki lanci od deset do petnaest nukleotida nazivaju se oligonukleotidi. Fosfat povezuje 3'-OH skupinu jednog nukleotida s 5'-OH skupinom drugog nukleotida.
Formiranje primarne strukture osiguravaju dvije vrste veza: glikozidne između dušične baze i ugljikohidrata i fosfodiesterske između nukleotida.
^15: Watsonov i Crickov DNK model. Parametri i struktura dvostruke spirale DNA (načelo komplementarnosti, vodikove veze i interakcije slaganja).
Sekundarna struktura DNA. Molekula DNA u prokariotskim i eukariotskim stanicama prisutna je samo u obliku dvostruke spirale, tj. sastoji se od dva polinukleotidna lanca. Ovi lanci su komplementarni, antiparalelni i upleteni u spiralu oko zajedničke osi. Postoji 10 parova baza po zavoju spirale, promjer spirale je 2 nm. Šećerno-fosfatna okosnica nalazi se izvana (negativno nabijena), dušične baze su unutar spirale i naslagane jedna iznad druge. Ovaj model strukture DNA predložili su J. Watson i F. Crick 1953. godine.
^ Chargaffova pravila. Godine 1953. Chargaff je uspostavio sljedeće obrasce:
iznos purin baza (A + G) u molekuli DNA uvijek je jednak broju pirimidin baze (T + C).
količina adenina jednaka je količini timina [A=T, A/T= 1]; količina gvanina jednaka je količini citozina [G=C, G/C=1];
omjer količine gvanina i citozina u DNA prema količini adenina i timina je konstantan za svaku vrstu živog organizma: [(G+C)/(A+T)=K, gdje je K koeficijent specifičnosti].
Chargaffova pravila se u pravilu provode na dvostrukoj spirali DNK zbog komplementarnosti adenina s timinom i gvanina s citozinom. U nekim slučajevima sadržaj gvanina je veći od sadržaja citozina zbog metilacije nekih ostataka citozina u DNA.
^ Načelo komplementarnosti. Dušikove baze u molekuli DNA mogu tvoriti kanonske parove: A - T, G - C. To znači da se vodikove veze i molekula DNA stvaraju samo između komplementarnih baza: dvije se stvaraju između adenina i timina, tri vodikove veze između gvanina i citozina. .
^ Lanci DNK su antiparalelni. Svaki lanac DNK ima dva kraja, 5' kraj i 3' kraj. Na 5'-kraju polinukleotidnog lanca, 5-OH skupina deoksiriboze nije povezana s drugim nukleotidom; na drugom kraju lanca, 3-OH skupina također nije povezana s drugim nukleotidom. Pravilo antiparalelizma znači da dva lanca u molekuli DNK imaju suprotne smjerove. Prema dogovoru, smjer se uzima kao smjer lanca 5’ → 3’ .
^ Pravila za pisanje niza DNK: u obliku niza slova koja označavaju baze: 5' - GATCCA - 3', ili u obliku strelica suprotne orijentacije.
Nukleinske kiseline su visokomolekularni organski spojevi, biopolimeri formirani od nukleotidnih ostataka. Polimerni oblici nukleinskih kiselina nazivaju se polinukleotidi. Lanci nukleotida povezani su preko ostatka fosforne kiseline (fosfodiesterska veza). Postoje dvije klase nukleinskih kiselina:
Dezoksiribonukleinska kiselina (DNK). Šećer - deoksiriboza, dušične baze: purin - gvanin (G), adenin (A), pirimidin timin (T) i citozin (C). DNK se često sastoji od dva antiparalelno usmjerena polinukleotidna lanca. Model prostorne strukture molekule DNA u obliku dvostruke spirale predložili su 1953. J. Watson i F. Crick.
Ribonukleinska kiselina (RNA). Šećer - riboza, dušične baze: purin - gvanin (G), adenin (A), pirimidin uracil (U) i citozin (C). Struktura polinukleotidnog lanca slična je strukturi DNK. Zbog karakteristika riboze, molekule RNA često imaju različite sekundarne i tercijarne strukture, tvoreći komplementarne regije između različitih lanaca.
Molekulu DNA čine dva polinukleotidna lanca spiralno uvijena jedan oko drugoga i zajedno oko zamišljene osi, tj. je dvostruka spirala. Promjer dvostruke spirale DNA je 2 nm, udaljenost između susjednih nukleotida je 0,34 nm, a po zavoju spirale dolazi 10 parova nukleotida. Duljina molekule može doseći nekoliko centimetara. Molekulska težina - deseci i stotine milijuna. Ukupna duljina DNA u jezgri ljudske stanice je oko 2 m. U eukariotskim stanicama DNA tvori komplekse s proteinima i ima specifičnu prostornu konformaciju.
Monomer DNA - nukleotid (dezoksiribonukleotid) - sastoji se od ostataka tri tvari: 1) dušične baze, 2) monosaharida s pet ugljika (pentoze), 3) fosforne kiseline.
Dušične baze nukleinskih kiselina pripadaju razredima pirimidina i purina. Pirimidinske baze DNA (imaju jedan prsten u svojoj molekuli) – timin, citozin. Purinske baze (imaju dva prstena) – adenin i gvanin.
Polinukleotidni lanac nastaje kao rezultat reakcija kondenzacije nukleotida. U ovom slučaju nastaje fosfoesterska veza između 3'-ugljika ostatka deoksiriboze jednog nukleotida i ostatka fosforne kiseline drugog (pripada kategoriji jakih kovalentne veze). Jedan kraj polinukleotidnog lanca završava s 5 "ugljika (naziva se 5" kraj), drugi završava s 3 "ugljika (3" kraj). Protiv jednog lanca nukleotida nalazi se drugi lanac. Raspored nukleotida u ta dva lanca nije nasumičan, već strogo definiran: timin se uvijek nalazi naspram adenina jednog lanca u drugom lancu, a citozin se uvijek nalazi naspram gvanina, dvije vodikove veze nastaju između adenina i timina, tri vodikove veze između gvanina i citozina. Obrazac prema kojem su nukleotidi različitih DNA lanaca strogo poredani (adenin – timin, gvanin – citozin) i selektivno se međusobno spajaju naziva se principom komplementarnosti. Iz načela komplementarnosti proizlazi da sekvenca nukleotida jednog lanca određuje sekvencu nukleotida drugog. Lanci DNK su antiparalelni (suprotni), tj. nukleotidi različitih lanaca nalaze se u suprotnim smjerovima, pa je, prema tome, nasuprot 3 "kraja jednog lanca 5" kraj drugog. Molekula DNK se ponekad uspoređuje sa spiralnim stepenicama. "Ograda" ove ljestvice je okosnica šećera-fosfata (izmjenični ostaci deoksiriboze i fosforne kiseline); "koraci" su komplementarne dušične baze.
Funkcija DNK je pohranjivanje i prijenos nasljednih informacija.
RNA je polimer čiji su monomeri ribonukleotidi. Za razliku od DNA, RNA se ne sastoji od dva, već od jednog polinukleotidnog lanca (iznimka - neki virusi koji sadrže RNA imaju dvolančanu RNA). RNA nukleotidi sposobni su međusobno stvarati vodikove veze. RNK lanci su mnogo kraći od DNK lanaca. RNA monomer - nukleotid (ribonukleotid) - sastoji se od ostataka tri tvari:
1) dušična baza,
2) monosaharid s pet ugljika (pentoza),
3) fosforna kiselina.
Dušične baze RNK također pripadaju klasama pirimidina i purina. Pirimidinske baze RNK - uracil, citozin, purinske baze - adenin i gvanin. RNA nukleotidni monosaharid predstavljen je ribozom. Postoje tri vrste RNK:
1) informacijska (matrična) RNA - mRNA (mRNA),
2) prijenosna RNA - tRNA,
3) ribosomska RNA - rRNA.
Sve vrste RNA su nerazgranati polinukleotidi, imaju specifičnu prostornu konformaciju i sudjeluju u procesima sinteze proteina. Podaci o strukturi svih vrsta RNA pohranjeni su u DNA. Proces sinteze RNK na šabloni DNK naziva se transkripcija.
Vrijednost nukleinskih kiselina: pohranjivanje, prijenos i nasljeđivanje informacija o strukturi proteinskih molekula. Stabilnost NK je najvažniji uvjet za normalno funkcioniranje stanica i cijelog organizma.
Dakle, nukleinske kiseline DNA i RNA prisutne su u stanicama svih živih organizama i obavljaju najvažnije funkcije pohranjivanja, prijenosa i implementacije nasljednih informacija.
Dio B
Dio A
PRIMJERI ZADATAKA
A1. Monomeri DNA i RNA su
1) dušične baze 3) aminokiseline
2) fosfatne skupine 4) nukleotidi
A2. Funkcija glasničke RNA:
1) udvostručenje informacija
2) uklanjanje informacija iz DNK
3) transport aminokiselina do ribosoma
4) pohranjivanje informacija
A3. Označite drugi lanac DNA komplementaran prvom: ATT - GCC - TSH
1) UAA - TGG - AAC 3) UCC - GCC - ACG
2) TAA - CHG - AAC 4) TAA - UGG - UUTs
A4. Potvrda hipoteze da je DNK genetski materijal stanice je:
1) broj nukleotida u molekuli
2) DNK osobnost
3) omjer dušičnih baza (A \u003d T, G \u003d C)
4) omjer DNA u spolnim stanicama i somatskim stanicama (1:2)
A5. Molekula DNK je sposobna prenositi informacije zahvaljujući:
1) nukleotidne sekvence
2) broj nukleotida
3) sposobnost samoudvostručavanja
4) spiralizacija molekule
A6. U kojem slučaju je točno naznačen sastav jednog od nukleotida RNA?
1) timin - riboza - fosfat
2) uracil - deoksiriboza - fosfat
3) uracil - riboza - fosfat
4) adenin - deoksiriboza - fosfat
U 1. Odaberite značajke molekule DNA
1) Jednolančana molekula
2) Nukleotidi - ATUC
3) Nukleotidi - ATHC
4) Ugljikohidrati - riboza
5) Ugljikohidrat - deoksiriboza
6) Sposobnost replikacije
U 2. Odaberite funkcije karakteristične za molekule RNA eukariotskih stanica
1) distribucija nasljednih informacija
2) prijenos nasljedne informacije na mjesto sinteze proteina
3) transport aminokiselina do mjesta sinteze proteina
4) inicijacija replikacije DNA
5) formiranje strukture ribosoma
6) pohranjivanje nasljednih informacija
C1. Utvrđivanje strukture DNK omogućilo je rješavanje niza problema. Koji su, po vašem mišljenju, bili to problemi i kako su oni riješeni kao rezultat ovog otkrića?
C2. Usporedite nukleinske kiseline po sastavu i svojstvima.
2.4. Građa pro- i eukariotskih stanica. Odnos građe i funkcija dijelova i organela stanice temelj je njezine cjelovitosti
Glavni pojmovi i pojmovi koji se ispituju u ispitnom radu: Golgijev aparat, vakuola, stanična membrana, stanična teorija, leukoplasti, mitohondriji, stanične organele, plastidi, prokarioti, ribosomi, kloroplasti, kromoplasti, kromosomi, eukarioti, jezgra.
Svaka stanica je sustav. To znači da su sve njegove komponente međusobno povezane, međuovisne i međusobno djeluju. To također znači da poremećaj aktivnosti jednog od elemenata ovog sustava dovodi do promjena i poremećaja u radu cijelog sustava. Zbirka stanica tvori tkiva, različita tkiva tvore organe, a organi međusobno djeluju i djeluju opća funkcija formiraju sustave organa. Ovaj se lanac može nastaviti dalje, a možete to učiniti sami. Glavno je razumjeti da svaki sustav ima određenu strukturu, razinu složenosti i temelji se na interakciji elemenata koji ga čine. Dolje se nalaze referentne tablice koje uspoređuju strukturu i funkciju prokariotskih i eukariotskih stanica, te analiziraju njihovu strukturu i funkciju. Pažljivo analizirajte ove tablice, jer se u ispitnim radovima često postavljaju pitanja koja zahtijevaju poznavanje ovog gradiva.
Posebno je DNK prilično dobro poznat u znanosti. To se objašnjava činjenicom da su oni tvari stanice, o kojima ovisi pohranjivanje i prijenos njezinih nasljednih informacija. DNK, koju je 1868. godine otkrio F. Miescher, molekula je s izraženim svojstva kiselina. Znanstvenik ga je izolirao iz jezgri leukocita - stanica imunološki sustav. Sljedećih 50 godina proučavanja nukleinskih kiselina provodila su se sporadično, budući da je većina biokemičara smatrala proteine glavnim organskim tvarima odgovornim, između ostalog, za nasljedna svojstva.
Od dekodiranja koje su proveli Watson i Crick 1953. godine započela su ozbiljna istraživanja koja su otkrila da je deoksiribonukleinska kiselina polimer, a nukleotidi služe kao monomeri DNA. Njihove vrste i strukturu ćemo proučavati u ovom radu.
Nukleotidi kao strukturne jedinice nasljedne informacije
Jedno od temeljnih svojstava žive tvari je očuvanje i prijenos informacija o građi i funkcijama kako stanice, tako i cijelog organizma. Tu ulogu imaju monomeri DNA - nukleotidi su svojevrsne "cigle" od kojih se gradi jedinstvena struktura tvari nasljeđa. Razmotrimo koji su znakovi vođeni Živa priroda stvaranje supersvojnice nukleinske kiseline.
Kako nastaju nukleotidi?
Za odgovor na ovo pitanje potrebna su nam određena znanja iz područja kemije. organski spojevi. Posebno podsjećamo da u prirodi postoji skupina heterocikličkih glikozida koji sadrže dušik u kombinaciji s monosaharidima - pentozama (dezoksiriboza ili riboza). Zovu se nukleozidi. Na primjer, adenozin i druge vrste nukleozida prisutni su u citosolu stanice. Oni stupaju u reakciju esterifikacije s molekulama ortofosforne kiseline. Produkti ovog procesa bit će nukleotidi. Svaki monomer DNA, a postoje ih četiri vrste, ima naziv, npr. gvanin, timin i citozin nukleotid.
Monomeri purinske DNA
U biokemiji je usvojena klasifikacija koja monomere DNA i njihovu strukturu dijeli u dvije skupine: na primjer, adeninski i gvaninski nukleotidi su purinski. Sadrže derivate purina - organska tvar koji ima formulu C5H4N4. Monomer DNA, gvanin nukleotid, također sadrži purinsku dušikovu bazu povezanu s deoksiribozom N-glikozidnom vezom u beta konfiguraciji.
Pirimidinski nukleotidi
Dušične baze citidin i timidin su derivati organske tvari pirimidina. Njegova formula je C4H4N2. Molekula je šesteročlani planarni heterocikl koji sadrži dva atoma dušika. Poznato je da umjesto nukleotida timina, molekule kao što su rRNA, tRNA i mRNA sadrže monomer uracila. U procesu transkripcije, tijekom otpisivanja informacija s gena DNA na molekulu mRNA, u sintetiziranom lancu mRNA nukleotid timin se zamjenjuje adeninom, a nukleotid adenin uracilom. Odnosno, sljedeći će zapis biti pošten: A - U, T - A.
Chargaffovo pravilo
U prethodnom odjeljku već smo se djelomično dotakli načela korespondencije između monomera u lancima DNA i u kompleksu gen-mRNA. Poznati biokemičar E. Chargaff ustanovio je potpuno jedinstveno svojstvo molekula deoksiribonukleinske kiseline, naime, da je broj adenin nukleotida u njoj uvijek jednak timinu, a guanin - citozinu. Glavna teorijska osnova Chargaffovih načela bilo je istraživanje Watsona i Cricka, koji su utvrdili koji monomeri tvore molekulu DNA, a koji prostorna organizacija oni imaju. Drugi obrazac, koji je izveo Chargaff i nazvan principom komplementarnosti, ukazuje na kemijski odnos purinskih i pirimidinskih baza i njihovu sposobnost stvaranja vodikovih veza kada međusobno djeluju. To znači da je raspored monomera u oba lanca DNA strogo određen: npr. nasuprot A prvog lanca DNA može se nalaziti samo T drugog, a između njih nastaju dvije vodikove veze. Nasuprot gvaninskom nukleotidu može se nalaziti samo citozin. U tom slučaju nastaju tri vodikove veze između dušičnih baza.
Uloga nukleotida u genetskom kodu
Za izvođenje reakcije biosinteze proteina koja se odvija u ribosomima, postoji mehanizam za prevođenje informacija o sastavu aminokiselina peptida iz sekvence nukleotida mRNA u sekvencu aminokiselina. Ispostavilo se da tri susjedna monomera nose informaciju o jednoj od 20 mogućih aminokiselina. Taj se fenomen naziva u rješavanju problema. molekularna biologija koristi se za određivanje i sastava aminokiselina peptida i za razjašnjenje pitanja: koji monomeri tvore molekulu DNA, drugim riječima, kakav je sastav odgovarajućeg gena. Na primjer, AAA triplet (kodon) u genu kodira aminokiselinu fenilalanin u proteinskoj molekuli, a u genetskom kodu će odgovarati UUU tripletu u lancu mRNA.
Interakcija nukleotida u procesu replikacije DNA
Kao što je ranije otkriveno, strukturne jedinice, monomeri DNA su nukleotidi. Njihov specifični slijed u lancima je matrica za proces sinteze molekule kćeri deoksiribonukleinske kiseline. Ovaj fenomen se događa u S-fazi stanične interfaze. Nukleotidni slijed nove molekule DNA sastavlja se na matičnim lancima pod djelovanjem enzima DNA polimeraze, uzimajući u obzir (A - T, D - C). Replikacija se odnosi na reakcije matrična sinteza. To znači da monomeri DNA i njihova struktura u matičnim lancima služe kao osnova, odnosno matrica za njezinu potomku.
Može li se struktura nukleotida promijeniti?
Usput, recimo da je deoksiribonukleinska kiselina vrlo konzervativna struktura stanične jezgre. Za to postoji logično objašnjenje: jezgra pohranjena u kromatinu mora biti nepromijenjena i kopirana bez izobličenja. Pa, stanični genom je stalno "na udaru" čimbenika iz okoliša. Na primjer, takav agresivan kemijski spojevi poput alkohola, droga, radioaktivnog zračenja. Svi oni su takozvani mutageni, pod utjecajem kojih bilo koji monomer DNA može promijeniti svoj kemijska struktura. Takva se distorzija u biokemiji naziva točkasta mutacija. Učestalost njihove pojave u staničnom genomu prilično je visoka. Mutacije se ispravljaju dobrim radom sustava za popravak stanica, koji uključuje skup enzima.
Neki od njih, na primjer, restriktaze, "izrezuju" oštećene nukleotide, polimeraze osiguravaju sintezu normalnih monomera, ligaze "šiju" obnovljene dijelove gena. Ako iz nekog razloga gore opisani mehanizam ne funkcionira u stanici i defektni monomer DNA ostane u njezinoj molekuli, mutacija se preuzima procesima sinteze matriksa i fenotipski se manifestira u obliku proteina s oštećenim svojstvima, nesposobni obavljati potrebne funkcije koje su im svojstvene u staničnom metabolizmu. To je ozbiljan negativan čimbenik koji smanjuje održivost stanice i skraćuje njezin životni vijek.
