химический каталог




Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот

Автор А.С.Спирин

тидных остатков: если в dC-звеньях остатки углевода имеют С2'-эндо-, а основание — ан/гш-конформации, то в dG-звеньях остатки дезоксирибозы находятся в СЗ -эндо-, а основание — в син-конформаций. В правых А- и В-формах все основания имеют анти-конформацию.

Таким образом, повторяющаяся единица в Z-форме ДНК состоит из двух пар нуклеотидов, а не из одной, как в В- и А-формах; в результате линия, соединяющая фосфатные группы, через каждые две пары имеет излом и принимает зигзагообразный вид (отсюда название Z-формы). По сравнению с В-формой в левой Z-форме резизменен характер стэкинга оснований: сильные и слабые меж"лоскостные взаимодействия также чередуются. П Кроме с1(ОС)п-последовательности Z-форму могут принимать и угие дВутяжевые полинуклеотиды или участки ДНК с чередующимися последовательностями. Важно, что в протяженной ДНК, находящейся в В-форме, принципиально возможно су-шествование отдельных районов, имеющих Z-форму. Вопрос о су-шествовании Z-формы ДНК in vivo до конца не выяснен. Однако в клетках удается обнаружить белки, которые взаимодействуют с Z-формой ДНК, но не связываются с ее В-формой.

В последние годы параметры В-, А- и Z-форм двойных спиралей ДНК удалось уточнить высокоразрешающим рентгеноструктур-ным анализом монокристаллов самокомплементарных синтетических олигонуклеотидов, образующих короткие двойные спирали (дуплексы)- При этом можно оценить конформацию каждой нуклеотидной пары в дуплексе. Оказалось, что внутри двойной спирали существует конформационная микрогетерогенность: в зависимости от последовательности нуклеотидных пар конформаций сахаров в нуклеотидных остатках несколько отличаются. Это приводит к отличиям в межнуклеотидных расстояниях вдоль оси спирали и к различному наклону пар оснований к этой оси. Такие зависящие от первичной структуры различия во вторичной структуре ДНК, по-видимому, чрезвычайно важны для ее функционирования.

г. Денатурация и ренатурация ДНК

Важнейшей особенностью внутримолекулярных взаимодействий, стабилизирующих макромолекулярную структуру ДНК, является их кооперативность. Для двойных спиралей, построенных из комплементарных гомополинуклеотидов, это означает, что при их денатурации, происходящей, например, при повышении температуры и приводящей к образованию изолированных полинуклеотидных цепей, все звенья спиральной структуры разрушаются одновременно. Такой процесс называют плавлением двойной спирали. Его описывают кривой плавления, которая, в свою очередь, характеризуется "Температурой плавления Тт и шириной температурного интервала, в котором происходит разрушение двойной спирали (рис, 16).

двойных спиралей, построенных только из А-Т- и только из ^С-пар, отличаются на 40 СС. Поэтому характер кривых плавления природных ДНК сильно зависит от распределения участков, богатых А-Т- и G-C-парами, вдоль ее молекулы. При денатурации таких ДНК, как видно из рис. 16, происходит одновременное (кооперативное) плавление отдельных протяженных сегментов ДНК-m ДНК сильно зависит от концентрации катионов (металлов) в-расгворе, экранирующих отрицательные заряды ее фосфатных групп .'поэтому для большинства катионов Тт возрастает с ростом их концентрации).

28

29

Рис. 16. Плавление ДНК:

л— кривые плавления двуспирального комплекса поли(оТ) — полиМА! (/) и ДНК бактерии Proteus vulgaris (//). [Денатурация ДНК сопровождается увеличением нх оптической плотности в УФ-областн (около 260 нм}. называемым гнперхромным эффектом. Зто позволяет следить за ходом денатурации ДНК.1: A j/A г6— отношение оптической плотности ДНК при дайной температуре к оптической плотности натнвной ДНК (25 °С>; 6 — дифференциальная кривая плавления фрагмента ДНК бактериофага fd. [Ее получают путем тщательного измерения .зависимости ft (доли звеньев ДНК, перешедших в денатурированное состояние) от температуры.]: каждый пик на кривой соответствует выплавлению отдельного участка ДНК

В молекулярной биологии широко используется способность денатурированных ДНК ренатурировать с восстановлением исходной двуспиральной структуры. Она лежит в основе метода молекулярной гибридизации нуклеиновых кислот, который позволяет выявлять степень сходства различных ДНК (а также РНК). Для этого денатурированную ДНК (если изучается гибридизация двух различных нуклеиновых кислот, то одна из них несет радиоактивную метку) помещают в условия, оптимальные для образования двойных ?спиралей (ионная сила раствора — около 0,2; температура — на 10—20 СС ниже Тт нативной ДНК). В случае полностью комплементарных цепей ДНК со временем они целиком превратятся в дву-спиральные молекулы. Если в смеси присутствуют как комплементарные, так и некомплементарные цепи ДНК, то после ренатурации первых тем или иным способом определяют долю двуспиральных молекул. В настоящее время широко распространены методы, когда денатурированные молекулы ДНК одного типа закрепляются на нитроцеллюлозных фильтрах, которые затем помещают в раствор ДНК (или РНК) другого типа. После образования двуспиральных комплексов на фильтрах они легко могут бы

страница 8
< 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
стул самба цена
чугунная лавочка

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
(30.04.2017)