химический каталог




Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот

Автор А.С.Спирин

постоянен вдоль всей ее длины и равен

Пространственная организация макромолекул ДНК и РНК задается их нуклеотидной последовательностью и описывается структурами двух уровней: вторичной и третичной.

Вторичная структура нуклеиновых кислот создается за счет взаимодействия соседних по полинуклеотидиой цепи мономерных звеньев, а в случае двуспиральных молекул (или участков молекул) также взаимодействием нуклеотидных остатков, находящихся напротив друг друга в двойной спирали. Третичная структура нуклеиновых кислот организуется за счет взаимодействия нуклеотидных остатков, принадлежащих различным элементам их вторичной структуры.

20

1,80 нм. Длина витка спирали, который соответствует ее периоду идентичности, составляет примерно 3,40 нм. На один виток спирали приходится 10 нуклеотидных остатков в одной цепи. Таким образом межнуклеотидное расстояние вдоль оси спирали составляет 0,34 нм (рис. 8).

Для поддержания регулярности спирали необходимо, чтобы против остатка пуринового основания в одной цепи находился остаток пиримидинового основания в другой. Дж. Уотсон и Ф. Крик нашли, что это требование выполняется только в том случае, если А образует стабилизированную водородными связями пару с Т, a G с С (см. следующий раздел).

Комплементарные основания в двойной спирали ДНК лежат в одной плоскости, причем эта плоскость практически перпендикулярна главной оси спирали. Соседние пары оснований в ДНК повернуты друг относительно друга на 36= [угол между прямыми, соединяющими СГ в соседних комплементарных парах (см. рис. 12)].

Из рис. 8 видно, что углеводофосфатный остов молекулы обращен наружу. Спираль закручена таким образом, что на ее поверхности можно выделить две бороздки: большую шириной 2,20 нм и малую шириной около 1,20 нм (их называют также главным и минорным желобками). Спираль — правозакрученная, а полинук-леотидные цепи в ней антипараллельны. Это означает, что, если двигаться вдоль оси спирали от одного ее конца к другому, в одной цепи будут встречаться фосфодиэфирные связи в направлении 3'->-5', а в другой — в направлении 5'->-3'. Иными словами, на каждом из концов линейной молекулы ДНК расположены 5'-конец одной и З'-конец другой цепи.

Позднее было установлено, что модель Уотсона и Крика описывает структуру одной из нескольких форм двойной спирали, названной Е-формои. Это основная форма двуспиральной ДНК» в которой большая часть ее молекул существует в клетке.

Для того чтобы более подробно описать В-форму ДНК, а также превращения ее в другие формы двойной спирали, рассмотрим пространственную структуру мономерных звеньев нуклеиновых кислот и межмолекулярные взаимодействия, приводящие к образованию двойной спирали.

б. Конформацня нуклеотидных остатков и межнуклеотидные взаимодействия в нуклеиновых кислотах

Все пять гетероциклических оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот, имеют плоскую конформацию. В то же время для остатков рибозы и дезоксирибозы плоская конформацня (когда атомы углерода СГ, С2', СЗ', С4' и гетероатом кислорода находятся в одной плоскости) энергетически невыгодна. Среди многочисленных теоретически возможных конформаций этих остатков в поли-нуклеотндах реализуются только две: либо С2'-эндо-, либо СЗ'СХ-зндо- О'эндоДве конформаций углеводных остатков, встречающиеся в ДНК и

Рис. 9. РН Кж-к о и С4' расположены в одной плоскости. С2' нлн СЗ' находятся в э«Л>-конформацнн, корпии выведены над этой плоскостью (т. е. в направления связи С4- - Со'). Обратите вни-мание, что соседний СЗ'- или С2'-атом слегка выведен под плоскость (т. е. находится в слабой экзоконформацнн)

з.чдо-конформации (называемые также S- и N-конформациями соответственно; рис. 9).

Важнейший параметр пространственной структуры нуклеотид-ного звена — взаимное расположение остатков основания и углевода. Теоретический анализ конформаций нуклеозидов и нуклеоти-дов и рентгеноструктурные исследования показали, что здесь существуют две области разрешенных конформаций, называемых син- и ая/гш-конформациями. У пиримидиновых нуклеозидов в случае амти-конформации ближе всего к атому С2' расположен атом водорода при С6, а в случае сия-конформации — атом кислорода при С2. У пури новых нуклеозидов в аяти-конформации с атомом С5' сближен атом водорода при С8, а в син-конформации атом N3 находится над плоскостью углеводного остатка (рис. 10).

В изолированных нуклеозидах и нуклеотидах переход от С2'-?эндо- к СЗ'-эндо- и между син- и ам/пы-конформациями происходит достаточно легко (хотя в зависимости от характера основания для данного соединения существуют предпочтительные конформаций; так, например, пиримидиновые нуклеозиды находятся в основном в awmu-конформации). Если же нуклеотидный остаток встроен в по-линуклеотидную цепь, то его конформацня при данных внешних условиях оказывается «замороженной».

Отметку также, что при изменении конформаций углеводного остатка заметно изменяется расстояние между фосфатными группами в полинуклеотидной цепи (рис. П).

Специфическая мак-ромолекулярная струк-тУРа нуклеиновых ки

страница 6
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135

Скачать книгу "Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот" (5.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
холодильный мастер обучение екатеринбург
a day to remember концерт
такси бизнес класса москва
вентилятор дымоудаления

Рекомендуемые книги

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.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(16.01.2017)