![]() |
|
|
Биологическая химияве ДНК (см. главу 3) и значении «активированной» формы энергии для биосинтеза полимерных молекул, А. Корнберг еще в 1955 г. указал на возможность синтеза ДНК энзиматическим путем в бесклеточной системе в присутствии изолированной из R coli ДНК-полимеразы и предшественников дезоксирибонук-леозидтрифосфатов. Реакция, практически осуикствленная в 1967 г., сводится к синтезу новой молекулы ДНК: П, С1АТФ ^ I С!АМФ П, ; ГГ, СИТФ Mg2*;ДНК-матрица ,, СП.'Ф П2 п3 С1ЦТФ ДНК-поли м ераза + (n1+n2+n3+n4)PP, п4 СЛТФ с'ЦГ'Ф п3 ' СТГ.'Ф П4 ' Химический смысл полимеризации состоит в том, что свободная 3' -гидроксильная группа матрицы атакует а-фосфатную группу соответствующего присоединяемого нуклеозидтрифосфата (определяется природой азотистого основания затравки), при этом происходят отщепление остатка пирофосфата и образование фосфодиэфирной связи. Далее свободный З'-гидроксил вновь присоединенного нуклеотида атакует а-фосфатную группу следующего нуклеозидтрифосфата, и таким путем продолжается процесс полимеризации, идущий в направлении 5'->3', антипараллельно матрице, оканчивающейся 5'-фосфатом: »н он р. О! ДН.-ПОГИМ ЕРАЗА + РР Реакция требует присутствия одноцепочечной ДНК или в крайнем случае небольшого полидезоксирибонуклеотида. В деталях выяснено значение предобразованной ДНК в механизмах действия ДНК-полимераз: ДНК служит не только затравкой, но ж матрицей, на которой фермент комплементарно и антипараллельно синтезирует дочернюю цепь ДНК. Это можно представить в виде схемы: •?I \ rITPl1 он ' нсз Ь(Р' ?]»Ч>:№* J |l. I : ГР ' ^ f' ' -У " -ч сцтф --^! г}- j ц. , , -1- 17 [ iIA1 ф —•—,_Т -( I'. '—^—1 j Tl > ^ГТФ -ч N IP 15' Были предприняты другие подходы к выяснению механизма поли-меразной реакции. В лаборатории .А. Корнберга был открыт фаг (фХ174, содержащий одноцепочечную кольцевую ДНК. Эту молекулу использовали л качестве матрицы в ДНК полтгмсрязттой рсяктцпт и получили биоло шчески активную ДНК фага, использовав фермет ДПК лпгазу, обла дающую способностью катализировать соедипеппе (сшивку) концов раз рьшов в молекуле ДИК. Было показано, что в процессе реп'шкащш одноцепочечная ДНК фага (фХ174 проходит стадию образования двухцепочечной кольцевой ДНК. Применив ряд остроумных подходов, А. Корнберг и сотр. в опытах in vitro создали искусственную молекулу фага <рХ174, обладаю щ>ю способностью поражать (инфицировать) Г. coli. вызывая лизис бактерии- Последовательность событий может быть представлена на схеме, ]де исходная молекула кольцевой Д.ПК фага фХ174 обозначена плюсом (+), а вновь синтезируемая молекула—минусом {-) (ряс 13.1). JVL Мезельсон ж Ф. Сталь показали полуконсервативный механизм репликации ДНК, включающий образование дочерних молекул ДНК, в каждой из которых сохраняется литпь одна родительская" цепь (рис. 13.2; 13.3). (?ложность процесса репликации ДПК объясняется тем, что обе цепи реплицируются одновременно, хотя имеют разное направление (5' >3' н 3' >У); кроме тою, рост дочерних цепей также должен происходить в противоположных направлениях. Элонгация каждой дочерней цепи может осуществляться только в направлении 5->3'. Р. Оказаки высказал предположение, подтвержденное экспериментальными данными, что синтез одной из дочсртптх цепей осуществляется непрерывно в одттом ттяпряплетши, в то время Как синтез дру] оЬ дочерней цепи происходит прерывисто, путем соединения коренких (фрагментов (в чсоь автора названы фрагментами Оказаки), в свою очередь сшпезпр>ющтьчея в противоположном 1таттрав лении (рис. 13.4). Как видно, синтез ведущей цепи ДНК идет всегда в направлении 5'—>3', соответствующем направлению движения репликационной вилки. Сохраняя правило синтеза дочериirx молекул ДПК >' >3'? синтез па второй цепи родительской ДПК щет в направлении, противоположном движению репликационной вилки. It зависимости от типа тлеткн фрагменты Оказаки Кольцевая , . однсцепочечная \/ ДНК фага фХ174 ДНК-полимеразе j ДН К-полимераза Образование незамкнутой у , ксмплементарчой \ V^// днк ДНК-лиг&за ^пользование новой молекулы ДНК в качестве матрицы "О; Замытание кольца Эамышние цепи Разрьв в исходной цепиДНК Эндонуклеаза""1 ' О; НАГРЕВАНИЕ 1 ч Денатурация F "' СО исходной Эндону гле а зТ| и 1НИВГК НАГРЕВАНИЕ Разрьв в (-) цепи Денатурация (-)цели (+)Днк Синтезированная молекулаДНК ^—S Новая синтетическая кольцевая ДНК, 1/щентичная исходной ДНК фага (гЖ174 Рис 13.1. Роль ДНК-полимеразы и ДНК-лигазы в синтезе кольцевой одноцепочеч-ной ДНК фага. q>X174. имеют разные размеры - от нескольких сот до нескольких тысяч нуклеотидов (150-200 у эукариот и 1000-2000 у бактерий). Получены доказательства, что образование каждого фрагмента Оказаки требует наличия короткого затравочного комплементарного праймера — участка РНК, синтез которого катализируется праймазой. Затем при участии ДНК-полимеразы III синтезируются длинные участки ДНК. РНК-затра |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|