Lecture 17

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Lecture 17 Lecture 17: DNA Structure, Topology, Recognition Phosphodiester Bonds link nucleotides - 5’-phosphate group of one nucleotide unit joined to the 3’-hydroxyl group of next  nucleotide forming  phosphodiester linkage - Backbone consists of alternating phosphate and pentose residues - Backbone is hydrophilic; hydroxyl groups of sugar residues form H bonds with  water - All phosphodiester linkages have same orientation and gives polarity and specific  5’ and 3’ end - Single strand of nucleic acid always written with 5’ end (phosphate) at left; 3’ end  at right (hydroxyl end) Nucleotides affect 3D structure of Nucleic Acids - free pyrimidines/purines are weakly basic compounds - Pyrimidines are planar molecules; purines are almost planar with pucker - Due to resonance, all nucleotides bases absorb UV light; nucleic acids  characterized by absorption at 260 nm - Purines/pyrimidines are hydrophobic and insoluble in water; at acidic/alkaline pH  the bases become charged and solubility in water increases - Hydrophobic stacking interactions where 2 or more bases are positionedf with  planes of rings parallel (stack of coins) is important interaction between bases in  nucleic acids - Stacking involves combination of van der Waals and dipole-dipole interactions also minimizes contact of bases with water; also stabilizes 3D structure of nucleic  acids - H bonds create complementary association of 2 strands of nucleic acids - A bonds to T (or U in RNA) and G bonds to C 8.2 Nucleic Acid Structure  DNA stores genetic info - Miescher: isolated a phosphorus-containing substance “nuclein” from pus cells;  contained an acidic portion (DNA) and basic portion (protein) - Avery, MacLeod, McCarty: DNA extracted from a virulent strain of bacteria  pneumococcus genetically transformed a nonvirulent strain of organism into a  virulent one o Adding heat-killed virulent bacteria (harmless to mice) to a live  nonvirulent strain permanently transformed it into a lethal virulent bacteria - Hershey and Chase: radioactive phosphorus  32 P tagged DNA while radioactive  sulfur  35 S tagged sulfur protein coat; DNA enters the host cell and provides  genetic info for viral replication; so DNA is the exclusive chromosomal  component bearing the genetic information of living cells Distinct Base compositions
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Lecture 17 - Chargaff: four nucleotides occur in different ratios and amounts of certains are  closely replated - A+T amounts equal; G+C amounts equal; the sum of the purine residues equals  the sum of the pyrimidine residues; A+G = T+C Double Helix - Franklin + Wilkins: uses x-ray diffraction to deduce that DNA is helical with 2 
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This note was uploaded on 02/25/2010 for the course BIOL 2800 taught by Professor Salomon during the Spring '09 term at Brown.

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