Полинуклеотиды
Полинуклеоти́ды (от дрг. πολυς (полис) «много») — биополимеры, нуклеиновые кислоты (от лат. nucleus — ядро), образованные нуклеотидными звеньями, которые в свою очередь состоят из азотистого основания, углеводного остатка и фосфатной группы. Они мощно стимулируют обменные процессы в клетках, их восстановление и деление. Цепочки из нуклеотидов соединяются через остаток фосфорной кислоты.
Полинуклеотиды, составленные из рибонуклеотидных звеньев, называются рибонуклеиновыми кислотами (РНК), из дезоксирибонуклеотидных мономеров -дезоксирибонуклеиновыми кислотами (ДНК)[1].
Различия полинуклеотидов
В состав всех нуклеиновых кислот входят постоянные компоненты, такие как аденин, цитозин и гуанин, а также тимин (ДНК) и урацил (РНК). За счёт образования ещё одной фосфодиэфирной связи можно присоединить новый мононуклеотид. Таким путем образуются олигонуклеотиды и полинуклеотиды.
В клетках синтез нуклеиновых кислот осуществляется ферментами, которые образуют новые цепи полинуклеотидов, используя в качестве матрицы молекулу нуклеиновой кислоты. Полинуклеотиды определенного нуклеотидного состава могут быть использованы как структурные элементы ДНК-наноструктур или элементы биогенных наночастиц[1].
Последовательность
Хотя ДНК и РНК обычно не встречаются в одном и том же полинуклеотиде, четыре вида нуклеотидов могут встречаться в любом порядке в цепи. Последовательность видов ДНК или РНК для данного полинуклеотида является основным фактором, определяющим его функцию в живом организме или научном эксперименте[2].
Полинуклеотиды в организмах
Полинуклеотиды встречаются в природе во всех живых организмах. Геном организма состоит из комплементарных пар чрезвычайно длинных полинуклеотидов, закрученных друг вокруг друга в виде двойной спирали. В организмах полинуклеотидные цепи выполняют несколько функций[3]:
- Хранение генетической информации: ДНК содержит информацию о структуре белков и других молекул, необходимых для функционирования клетки
- Передача генетической информации: матричная РНК переносит информацию о структуре белка от ДНК к рибосомам, где происходит синтез белка
- Регуляция экспрессии генов: РНК участвует в регуляции активности генов путем взаимодействия с ДНК, делая возможным включение или выключение определенных генов
Полинуклеотиды в научных экспериментах
Полинуклеотиды используются в биохимических экспериментах, таких как полимеразная цепная реакция (ПЦР) или секвенирование ДНК. Биополимеры создаются искусственно из олигонуклеотидов, более мелких нуклеотидных цепей. Фермент полимераза используется для удлинения цепи путем добавления нуклеотидов[4].
Медицинское использование
Полинуклеотид рыбного происхождения используется в косметической медицине в качестве инъекционных препаратов. Биополимерные вещества восстанавливают кожу изнутри. Обладая иммуномодулирующим эффектом, они стимулируют процессы регенерации и репарации, усиливают синтез эластина, коллагена и неколлагеновых молекул, помимо того обладают противовоспалительным свойством. Также было обнаружено, что он эффективен для облегчения боли при остеоартрите коленного сустава[5][6].
Эффект от применения полинуклеотидов:
- активация роста клеток
- противовоспалительный эффект
- восстановление поврежденной кожи
- выравнивание рельефа кожи
- увлажнение и лифтинг
Очень многие современные методики в косметологии основаны на повреждении кожи с целью её регенерации и обновления, а использование инъекционных препаратов на основе полинуклеотидов позволяет получить этот результат[7].
Примечания
Литература
- Олигомеры. Химическая энциклопедия. // Научное издательство Большая Российская энциклопедия. — 1992. — Т. 3. — С. 375–377.
- Рис Э., Стернберг М. Введение в молкулярную биологию. От клеток к атомам. — М.: Мир, 2002. —. От клеток к атомам. — М.: Мир. // От клеток к атомам. — М.: Мир. — 2002. — Т. 6, № 9. — С. 154.
Ссылки
- Презентация на тему: «Полинуклеотиды/ Нуклеиновые кислоты»