ДНК (сокращение от дезоксирибонуклеиновая кислота) – это важнейшая для живых существ молекула, в которой содержится вся генетическая информация о них. В каждой клетке есть специальные системы, которые считывают заложенную в ДНК информацию и на ее основе создают новые белки (белки выполняют в клетке огромное число функций – от строительства до регуляции прочтения заложенных в ДНК инструкций). Хранящиеся в ДНК «послания» особым образом закодированы. Код ДНК состоит из четырех «символов», или нуклеотидов. Эти четыре разновидности нуклеотидов обозначаются буквами А (аденин), Т (тимин), Г (гуанин) и Ц (цитозин).
В нитях ДНК нуклеотиды соединены один за другим в длинные цепочки. В итоге закодированная информация выглядит примерно так: ААТГЦГТААГЦЦ… и так далее. Для непосвященного человека подобный набор букв кажется бессмысленным, однако клеточные «шифровальщики» точно знают, как на основе заложенной в ДНК информации синтезировать нужные клетке белки. «Шифровальщики» узнают определенные последовательности нуклеотидов, называемые генами. Каждый ген кодирует один белок. Именно поэтому гены называют элементарными единицами наследственности.
Двойная спираль – это пространственная структура, в форме которой существует ДНК. Нити ДНК объединяются в пары не просто так. Во-первых, двойная спираль значительно более стабильна, чем одиночная нить. Во-вторых, сдвоенные цепочки ДНК не путаются, поэтому считывание информации проходит без проблем. В-третьих, вторая цепь необходима в качестве гарантии сохранности информации. Нити ДНК соединяются в пары случайным образом, а, как говорят ученые, по принципу комплементарности. Это означает, что напротив каждого нуклеотида в одной нити всегда находится строго определенный нуклеотид из второй нити. Парой для А всегда выступает Т, а напарником Г является Ц. Следовательно, для того, чтобы обеспечить такое комплементарное расположение нуклеотидов двух цепей, цепи располагаются разнонаправленно. То есть цепи ДНК антипараллельны, нуклеотиды разных цепей располагаются в противоположных направлениях, и, следовательно, напротив 3'-конца одной цепи находится 5'-конец другой. Такое расположение является палиндромом в организации ДНК.
Палиндромы в молекулярной генетике это участки ДНК или РНК, в которых последовательность нуклеотидов совпадает с комплементарной ей последовательностью при чтении в направлении от 5’-конца к 3’-концу. То есть это последовательность ДНК, которая остается неизменной, если на одной из цепей ДНК ее читать слева направо, а на другой справа налево; состоит из прилежащих друг к другу инвертированных поворотов.
Палиндром имеет центр (ось) симметрии, относительно которого последовательности левой и правой половины также комплементарны друг другу, то есть AЦЦГ и TГГЦ, поэтому одноцепочечный палиндром может образовывать двухцепочечные структуры – шпильки, а палиндромные участки в двухцепочечных молекулах нуклеиновых кислот могут формировать крестообразные структуры, в которых каждая из цепей образует шпильки, как транспортная РНК.
Палиндромы являются частным случаем инвертированного повтора, т. е. последовательностей нуклеотидов, которые повторяются в противоположной ориентации в той же молекуле ДНК.
Палиндромы, как и инвертированные повторы, – важные структурно-функциональные элементы ДНК. Они участвуют в обеспечении процессов терминации и транскрипции и часто являются местами связывания регуляторных белков, которые обеспечивают экспрессию генов. Короткие палиндромы (4–8 пар нуклеотидов) – мишени для эндонуклеаз рестрикции – ферментов, гидролизующих фосфодиэфирные связи в симметричных участках на обеих цепях ДНК с целью регуляции содержания и активности ДНК.
Палиндром двуцепочечной ДНК
Шпилечная структура транспортной РНК
Крестообразная структура ДНК
Что такое палиндром? Это слово, число, набор символов или другое, что одинаково читается в обоих направлениях (слева направо и справа налево).
Палиндромы встречаются в химии! Это – симметричные молекулы.
Их существует много.
Они встречаются преимущественно среди органических соединений.
• Диолы (двухатомные спирты)
этандиол (этиленгликоль)
пропан-1,3-диол
• Этеры (это органические вещества, молекулы которых состоят из двух углеводородных радикалов, соединенных между собой атомом кислорода.)
диметиловый этер (метоксиметан)
диэтиловый этер
оксид этилена
• Двухосновные кислоты
этандиовая (щавелевая) кислота
• Эстеры двухосновных кислот (продукты взаимодействия кислоты и спирта)
диметиловый эстер 2,3-диметилбут-2-эндиовой кислоты
диметиловый эстер серной кислоты
• Углеводороды
все алканы нормального строения или с симметричным расположением заместителей
н-гексан
2,3-диметилбутан
ненасыщенные соединения с четным количеством атомов и кратной связью посредине молекулы, с симметричным расположением кратных связей и заместителей
этин (ацетилен)
этен (этилен)
бут-1,3-диен
Палиндромы, это такие строки, которые читаются в обоих направлениях одинаково. Палиндромы используются в формулировках олимпиадных задач, связанных с работой со строками. Также задачи, связанные с поиском палиндромов, любят давать на собеседованиях. Для их решения может быть полезным алгоритм поиска самой длинной палиндромиальной подстроки.
Программа, которая определяет является ли заданное слово палиндромом.
Палиндром — строка которая пишется одинаково слева направо и наоборот. Программа, которая определяет является ли заданная строка палиндромом.