химический каталог




Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот

Автор А.С.Спирин

ть отмыты от несвязав-шейся ДНК. Этот же подход используется при выявлении цепей ДНК (или РНК), комплементарных другим ДНК (или РНК), после разделения их электрофорезом в гелях.

Скорость процесса ренатурации ДНК обычно описывают уравнением

i-ису

1

С0 =

где С — концентрация однотяжевой ДНК; Са — суммарная концентрация ДНК; t — время; k — константа скорости второго по

5 а

§| 0,5

ляка. Из этого уравнения видно, что доля денатурированной ДНК, еще не пеассоииированной к моменту времени t, есть функция СУ- Поэтому процесс денатурации ДНК обычно описывают в координатах, показанных на рис. 17, а его важнейшей характеристикой является величина Су.,,, при которой реассоциация проходит на 50%.

д. Сверхспирализация ДНК;

топоизомеразы

В середине 1960-х годов Д. Виноград и сотр. обнаружили, что ДНК некоторых бактериофагов и митохондрий может существовать в виде циклических молекул. Позже было установлено, что большинство вирусных и множество клеточных ДНК имеют кольцевую форму. В том случае, если обе полинуклеотидные цепи в кольцевой молекуле, образованной двуспиральной ДНК, ковалентно замкнуты (аналогичная ситуация возникает, когда концы петель двуспиральной ДН К скреплены белками), то они уже не могут быть разделены в пространстве.

Важнейший параметр каждой кольцевой ковалентно замкнутой молекулы ДНК — порядок зацепления двух одноцепочечных колец, в ней. Он обозначается как Lk (или а) и в первом приближении равен числу пересечений одной полинуклеотидной цепи с другой в-двуспиральном кольце (рис. 18). Lk, таким образом, имеет целочисленные значения. Самое важное, Lk—величина постоянная (инвариантная) для данной ковалентно замкнутой кольцевой ДНКЕсли такая ДНК находится в так называемом релаксированном состоянии, т. е. без всякого напряжения может быть расположена в одной плоскости, то Lk=Tw, где Tw (обозначаемое также 0°) равно числу витков в двойной спирали данной ДНК.

Однако если увеличить или уменьшить число витков двойной спирали, сохранив ковалентную непрерывность обеих цепей, то-в силу инвариантности Lk такое изменение будет компенсироваться образованием сверхвитков (рис. 18). Число сверхвитков в сверхспи-Рализованной ДНК обозначается Wr (или т; его часто называют •Райзингом» от англ. writhe — скрючиваться) и определяется как. Wr^Lb—Tw.

может быть как положительной, так и отрицательной величиной. Кольцевые ковалентно замкнутые ДНК, выделенные из

ДО

31

и • II Г- - 21 Wr—*

Рис. 18. Схема, иллюстрирующая образование отрицательно сверх-спирализованной кольцевой ковалентной замкнутой ДНК

клеток, всегда имеют отрицательную сверхспирализацию. Степень сверхспирализации той или иной ДНК удобно характеризовать плотностью сверхвитков о, которая равна WrITw. Для многих природных сверхспирализованных ДНК 0 равно примерно —0,05.

С функциональной точки зрения важно, что сверхспирализован-ная ДНК обладает значительным запасом энергии по сравнению с ее релаксированной формой. Следовательно, локальное расплетание двойной спирали ДНК с отрицательными сверхвитками будет приводить к сбросу напряжения сверхспирализации, и потому .оно энергетически выгодно. Это отчетливо проявляется в том, что отрицательная сверхспирализация заметно стимулирует переход ДНК из правой В-формы в левую Z-форму. Действительно, уже при обычных физиологических условиях участки с последовательностями d(CG)n-d(CG)„ и d(AC)n-d(GT)„, встроенными в ДНК с а=—0,06, переходят в левоспиральную Z-форму. Есть веские свидетельства

32

5' ! 3'

А А АСА AACC ACC G CTGGTAGCGGTGGTTTTTT

I

— TTTGTTTGGTGGCGACCATCGCCACCAAAAAAS А

С

WtTGGTGGCG А"~<\

pAAACCACCGC Т^д^" А А А

TCG С С АС С А А А—' \Т_^АGCGGTGGT T T—^ Т

3'

5'

т т

I I

Рис. 19. Линейная (а) и крестообразная (б) структуры участка плазмиды pBR322, содержащего обращенную повторяющуюся последовательность нуклеотидных пар, подчеркнутую на рисунке

Пунктиром показано положение пары, через которую проходит ось симметрии второго порядка: поворот вокруг этой оси на 180° в плоскости чертежа приводит к совмещению повторяющихся последовательностей

тому, что отрицательная сверхспирализация ДНК способствует существованию некоторых ее участков в Z-форме in vivo.

Другой пример влияния сверхспирализации на структурные превращения двойной спирали ДНК — образование крестообразных структур. Практически любая ДНК содержит инвертированные, или палиндромные, повторяющиеся последовательности длиной от нескольких п. о. до многих тысяч п. о. Теоретически можно представить себе превращение линейной двуспиральной формы палиндрома в крестообразную (рис. 19). Для релаксированной ДНК вероятность такого превращения ничтожна. Поскольку в ДНК с отрицательными сверхэитками этот переход энергетически выгоден, крестообразные формы in vitro обнаруживаются у всех исследованных сверхспирализованных ДНК с нормальной плотностью сверхвитков. (Экспериментально крестообразные структуры фиксируют по наличию однотяжевых петель в вершине «шпилек», которые расщепляются нуклеазами, специфичными к

страница 9
< 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
сколько стоит брендирование авто
стоимость операции по удалению паховой грыжи в москве
fissler для индукционной плиты
термобелье в рязани купить

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
(08.12.2016)