Строительный блок ДНК, состоящий из основания, сахара и фосфата.Нуклеотид — это повторяющееся звено, из которого построены ДНК и РНК, и одновременно молекула с собственными задачами. Каждый состоит из трёх частей: азотистого основания, пятиуглеродного сахара и одной или нескольких фосфатных групп. В ДНК сахар — дезоксирибоза, а основания — аденин, гуанин, цитозин и тимин; в РНК сахар — рибоза, а тимин заменён на урацил. Именно основания несут информацию, потому что они спариваются избирательно — аденин с тимином (или урацилом), гуанин с цитозином, — и это спаривание лежит в основе копирования и считывания генетического кода. Нуклеотиды — не только строительный материал: те же молекулы или их близкие родственники служат клетке энергетической валютой, сигнальными молекулами и кофакторами обмена веществ.
Отдельные основания были идентифицированы в конце XIX века Альбрехтом Косселем, получившим за эту работу Нобелевскую премию 1910 года. Структуру ДНК, в которой нуклеотиды образуют две спаренные цепи, опубликовали Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик в 1953 году, опираясь на данные рентгеновской дифракции Розалинд Франклин и Мориса Уилкинса.
Нуклеотиды соединяются в цепь, когда фосфатная группа одного присоединяется к сахару следующего, образуя сахарофосфатный остов, а основания торчат в сторону. Порядок оснований вдоль этого остова и есть последовательность, которую кодируют гены. Поскольку каждое основание имеет форму, подходящую только его партнёру, цепь автоматически притягивает комплементарную цепь, и каждая цепь может служить матрицей для восстановления другой. Вне нуклеиновых кислот самый известный нуклеотид — аденозинтрифосфат, АТФ, чьи три фосфатные группы запасают энергию, высвобождаемую при отщеплении концевой.
Химия нуклеотидов лежит в основе секвенирования ДНК, ПЦР, а также противовирусных и противораковых препаратов, многие из которых представляют собой аналоги нуклеотидов, блокирующие копирование вирусной или клеточной ДНК.
Кофеин действует отчасти потому, что имитирует аденозин — сигнальную молекулу, родственную нуклеотидам, — и блокирует его рецептор в мозге.
Статей пока нет