химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

льная ДНК обладает высокой устойчивостью, ее температура плавления повышена и интервал плавления расширен. Примечательна независимость ширины этого интервала от относительной устойчивости пар AT и ГЦ. Это было показано в опытах, в которых плавление сверхспиральной ДНК изучалось в присутствии 3 М бромида тетраэтиламмония и в присутствии 7,3 М NaC104. В первом случае температура плавления для АТ-и ГЦ-пар совпадает (Тг-ц — ТАГ « 0 °С), во втором — сильно различается (Ггц — ГАТ » 56 °С). Однако кривые плавления сверхспиральной ДНК в обоих случаях одинаковы. Теория, трактующая цепи ДНК как тонкие ленты, объясняет эти эффекты.

На, рис. 7.29 показано разделение молекул ДНК, отличающихся числом сверхвитков, методом гель-электрофореза. Это ДНК плазмиды (см. с. 268), содержащей 1683 пары нуклеотидов.

В ДНК существуют палиндромные участки — перевертыши, одинаково читаемые с обоих концов (пример такого палиндрома в языке: ПИЛВИНООНИВЛИП).

Как показали Вологодский, Франк-Каменецкий, Аншелевич и Лукашин, в сверхспиральных ДНК в палиндромных участках возможно возникновение крестообразных структур, подобных изображенной на рис. 7.30. Это теоретическое предсказание было далее подтверждено экспериментально.

Отрицательная сверхспирализация, наряду с крестообразными структурами, стабилизует и Z-форму ДНК.

Хромосомная ДНК, как правило, сверхспирализована. Как это было впервые показано в лаборатории Георгиева в 1982 г. (Лучник и Бакаев), сверхспирализация ДНК играет важную роль в биологической активности генома. Различные нуклеотид-ные последовательности в молекуле ДНК конкурируют за упругие витки и энергию сверхспирализации, поглощая их в конформационных переходах. Было установлено напряженное состояние ДНК в транскрипционно-активном хроматине вируса SV40. Конформационные изменения, связанные с этими напряжениями, имеют прямое значение для регуляции генов. Сверхспирализация генома изменяется при дифференцировке, старении и злокачественной трансформации клеток.

17 М. в. Болькенштейн

Глава 8 ФИЗИКА БИОСИНТЕЗА БЕЛКА

§ 8.1. Проблема генетического кода

Ген есть часть макромолекулы ДНК, ответственная за синтез одной белковой цепи. ДНК содержит информацию о первичной структуре белка — генетическую информацию. Она записана в-первичной структуре ДНК, т. е. в последовательности нуклеотидов. В вирусах РНК-типа генетическая программа заложена в молекулах РНК.

Каково соответствие между последовательностью нуклеотидов в ДНК и РНК и последовательностью аминокислотных остатков в белковой цепи? В этом и состоит проблема генетического кода.

Это физическая проблема. Во-первых, ставится вопрос о соответствии информационного содержания ДНК и белка, во-вторых,— о количественных взаимоотношениях между нуклеотидамиг и аминокислотами, определяемых в конечном счете взаимодействиями молекул в матричном синтезе белка — молекулярным узнаванием. В-третьих, возникает вопрос о физическом смысле генетического кода, в-четвертых, о его эволюционном происхождении.

Проблема генетического кода «была впервые сформулирована физиком (Гамов, 1953) и ряд физиков принял участие в ее решении. Однако код был расшифрован не физическими, но биологическими и химическими методами.

Белковый текст написан алфавитом из двадцати букв, текст ДНК (или РНК)—из четырех. Из элементарных соображений следует, что кодовое отношение, т. е. число нуклеотидов, кодирующих один аминокислотный остаток, не может быть меньше трех. В самом деле, число сочетаний из 4 по 2 равно 42 = 16 < 20, число сочетаний из 4 по 3 равно 43 = 64 > 20.

Гамов предположил, что белковая цепь собирается непосредственно на двойной спирали ДНК, причем каждая аминокислота располагается в выемке между четырьмя нуклеотидами. Эта выемка имеет примерно ромбическую форму. Два нуклеотида принадлежат одной цепи, два — другой. Один из нуклеотидов первой цепи образует уотсон-криковскую пару с нуклеотидом второй цепи. «Бубновый код» Гамова обеспечивает именно 20 «букв». Каждая «буква», т. е. ромб, состоит из четырех нуклеотидов. Число сочетаний из 4 по 4 равно 44 = 25б. Но имеются ограничения, так как малая диагональ ромба обязательно соединяет А с Т

или Г с Ц. Если считать тождественными правые и левые формы ромбов, например,

Г Г

А..Т = Т- А,

А А

то получится лишь 20 различных ромбов.

«Бубновый код» перекрывающийся. Так как в каждый ромб входят нуклеотиды из трех последовательных пар, два нуклеотида, находящихся на одной стороне ромба, являются общими для двух соседних ромбов. Тем самым возникает корреляция между двумя соседними аминокислотными остатками. За данным остатком может следовать не любой из 20, но лишь некоторые. Однако дальнейшие исследования показали, что перекрывающийся код нельзя согласовать с опытом, так как любой аминокислотный остаток может следовать за любым. Отсутствие корреляции делает невозможной теоретическую, умозрительную расшифровку кода.

Невозможность перекрывающегося кода следуе1 также из отсутствия мутационных замещений двух соседних аминокислотных остатков

страница 98
< 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
кровать лира тахта из массива сосны
посуда эмили
как сделать держатель шин
цой кремлевский дворец 30 сентября

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
(26.06.2017)