Цепи ДНК могут быть очень и очень длинными. Например, в ДНК кишечной палочки Escherichia coli насчитывается 4 млн. нуклеотидов, а в ДНК человека — 5 млрд.! Запись нуклеотидной последовательности ДНК кишечной палочки в однобуквенном обозначении заняла бы 2200 страниц, а чтобы записать последовательность ДНК человека потребовалось бы 2 800 000 страниц. Линейная длина ДНК, содержащейся в клетке кишечной палочки, составляет 0,0014 м, или 1,4 мм, а человека — 1,7 м. Несмотря на огромную протяжённость, молекула ДНК имеет маленький поперечный размер: её диаметр 2 нм. Это значит, что если толщину молекулы ДНК увеличить до толщины человеческого волоса и при этом пропорционально увеличить её длину, то этим «волосом» можно было бы опоясать земной шар по экватору! Длина молекулы ДНК намного превосходит величину не только клеточного ядра, но и всей клетки. Например, размер ядра клетки печени человека равен в среднем 5 мкм, а целой клетки — 2 мкм. Как же почти двухметровая ДНК умещается в таком крошечном пространстве? Всё дело в плотной упаковке: полинуклеотидная цепочка ДНК намотана на молекулы специальных белков, как нить на катушки, а эти «катушки» собраны в сложную структуру. Такая структура, образованная одной свёрнутой молекулой ДНК, именуется хромосомой (от греч. «хрома» — «цвет» и «сома» — «тело»; название связано с тем, что для наблюдения в микроскоп хромосому необходимо обработать специальным красителем). Число хромосом неодинаково у разных видов организмов. У кишечной палочки 1 хромосома, а у человека — 46. Этот хромосомный набор содержится в каждой клетке нашего организма. А поскольку в организме взрослого человека в среднем около 1013 клеток, то суммарная длина всей ДНК составит 1,7•1013 м. Она более чем в сто раз превышает расстояние от Солнца до Земли, которое равно 1,5•1011 м!
Фотография хромосом человека, полученная с помощью электронного микроскопа.
И что самое интересное, при огромных размерах общая масса всей ДНК в теле человека — лишь около 0,5 г.
Молекула РНК по сравнению со своей длинной родственницей выглядит просто коротышкой. Самые крупные молекулы насчитывают не больше нескольких тысяч нуклеотидов, а самые мелкие — около сотни. Сильные различия в размере между близкими по химической природе молекулами ДНК и РНК объясняются их принципиально разными функциями в клетке.
Похожие статьи