химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

нтом. Скорости синтеза РНК in vivo и в оптимальных условиях in vitro близки и составляют 20—30 нуклеотидов в секунду.

Таким образом, при транскрипции происходит конформаци-онное превращение ДНК — расплетание. РНК-полимераза располагается на ДНК очень редко и эти превращения захватывают -лишь малую часть длинной двойной спирали. Можно, однако, изучать конформационные свойства комплексов РНК-полимеразы с малыми отрезками ДНК. Такие комплексы получаются при обработке комплекса ДНК с полимеразой ферментом ДНК-азой.

Флорентьев и Иванов предложили модель действия РНК-полимеразы (1970). При росте цепи РНК происходит связывание -З'-гидроксила рибозы с 5'-фосфатом атакующего нуклеотида Предполагается, что при расплетании ДНК и возникновении гибридной двойной спирали ДНК — РНК матрица ДНК функционирует не в обычной 5-форме, а в Л-форме. При каждом шаге транскрипции новое основание «извлекается» из матрицы ДНК и дезоксирибонуклеотид, комплементарный рибонуклеотид которого лишился пирофосфата, поворачивается назад в ДНК с восстановлением водородных связей. Ось гибридной двойной спирали движется вдоль двойной спирали ДНК винтовым способом с одновременным перемещением фермента. На рис. 8.6 показана схема двуспиральной ДНК и растущего конца РНК при действии РНК-полимеразы. Энергетика транскрипции сводится к сопряжению экзергонических и эндергонических стадий. В сущности речь идет об ЭКВ — о взаимодействии химических и конформационных степеней свободы. Модель согласуется с экспериментальными данными.

РНК-направляемый синтез ДНК или обратная транскрипция, открытая как один из этапов размножения РНК-содержащих опухолеродных вирусов (см. с. 263), имеет большое значение для молекулярной биологии и молекулярной биофизики. Обратная транскрипция также происходит с непременным участием фермента, названного Энгельгардтом ревертазой. Ревертаза обладает тремя функциями: ДНК-полимеразной, обеспечивающей синтез однонитчатой комплементарной ДНК (кДНК) на матрице РНК, полимеразной функцией, обеспечивающей синтез второй нити ДНК, антмДНК, образующей с кДНК двойную спираль, и ри-бонуклеозидной активностью, гидролизующей РНК в двойной спирали РНК — ДНК. Ревертаза осуществляет свои функции с любыми РНК.

Структуры ревертаз — белков значительного размера — пока не установлены. Нативная ревертаза онкорнавирусов птиц имеет константу седиментации 7,5 S. Ревертазы обладают четвертичной структурой.

И ДНК-полимеразы, и РНК-полимеразы, и ревертазы обязательно содержат ионы Zn++ в качестве кофакторов. Это лишний

раз свидетельствует о важности бионеорганической химии для биологии.

Важная проблема молекулярной биологии и молекулярной биофизики состояла в «чтении текстов» нуклеиновых кислот. Решение этой проблемы сыграло существенную роль в возникновении генной инженерии — в практических применениях науки о генах. Задача генной инженерии — искусственное перераспределение генов и построение новых генов с целью создания новых белковых веществ и организмов, с целью получения нужных для медицины и сельского хозяйства белков в удобных для производства системах, таких, например, как культуры Е. coli.

В начале 50-х годов Ледерберг открыл плазмиды — относительно малые циклические молекулы ДНК, содержащиеся в большинстве бактерий. Плазмиды существуют независимо от хромосомы бактериальной клетки и размножаются при делении клеток. Бактерии могут обмениваться плазмидами. Разработана

и

г

А

Г А Г Г Г А Г

и ц

т г

А

Т

и

г т г

7 Г А

и

а т

А А

Т

техника извлечения плазмид из бактерий, интродукции в плазмиды чужеродной ДНК. Если примешать такие гибридные плазмиды к бактериальным клеткам, то они смогут хотя бы частично в этих клетках размножаться и производить в них чужеродные белки.

11

13 15 17 13 21 23

Получение гибридных плазмид, содержащих любые фрагменты ДНК, основывается на применении рест-риктаз—ферментов, узнающих короткие последовательности ДНК и разрезающих молекулы ДНК в соответствующих местах. Гибридные плазмиды клонируют — размножают — вместе с бактериями, в которые они введены. 25 27

Рис. 8.7. Схема метода Макса ма — Гилберта

Такими методами были созданы культуры непатогепных бактерий Е. coli, в которых синтезируются гормоны животных и человека — инсулин и другие, а также интерферон. Возможности генной инженерии чрезвычайно велики. Однако они не могли бы быть реализованы без прочтения текстов ДНК. без установления первичной структуры. Мы уже упоминали о методе гель-электрофореза (с. 33). Молекулы ДНК, несущие отрицательные заряды на фосфатных группах, перемещаются в электрическом поле на разные расстояния в зависимости от своих размеров. С помощью рестриктаз ДНК делится на ряд фрагментов, которые разделяются посредством гель-электрофореза. Установление последовательности нуклеотидов производится по методу Максима и Гилберта (1977), идея которого была предложена еще в 1972 г. Свердловым.

Допустим, что выделенный образец ДНК содержит тождественные однонитевые фрагменты. «Начала» этих фрагменто

страница 102
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


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

 

 

Реклама
купить пресс формы для изготовления мебельных ручек
Т592-1
плитка bardelli цена
гироскутеры б/у по низким ценам

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
(04.12.2016)