химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

а РНК — м-, р- и тРНК; далее они организуют белковый синтез [4—11] (см. гл. 9).

Ряд физических проблем возникает в связи с функциональностью нуклеиновых кислот. Необходимо установить механизм конвариантной редупликации ДНК, механизм матричного синтеза РНК на ДНК и полипептидных цепей на комплексах мРНК с рибосомами. Необходимо решить проблему генетического кода — соответствия между первичной структурой ДНК (и, значит, мРНК) и первичной структурой белковой цепи. Недостаточно описать химизм биосинтеза белка, но следует выяснить физические и физико-химические механизмы и условия этого синтеза, в частности механизмы действия ферментов. Биофизика должна

исследовать термодинамику и кинетику редупликацион-ных и биосинтетических процессов» а также термодинамику и кинетику

денатурации нуклеиновых кислот. Важным разделом биофизики является физика мутагенеза — спонтанного, химического и ради* анионного.

§ 8J. СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

Далеко не всегда связь между структурой молекулы и ее функцией проста и очевидна. Мы видели, что для белков проблему установления такой связи еще никак нельзя считать решенной. Иначе обстоит дело с нуклеиновыми кислотами, в частности с ДНК. Здесь по крайне! мере одна важнейшая t функция — редупликация ДНК была качественно объяснена сразу же после открытия вторичной структуры.

Вторичная структура ДНК была установлена методом рентгенографии в работах Франклин, Крика, Уотсона и Уилкинза [29—32]. Ориентированные волокна литиевой соли

4V

Рис. 8.1. Схема строения А- и В-форм ДНКРис. 8,2, Молекулярная модель В-формы ДНКнативной ДНК дали рентгенограммы, содержащие до 100 рефлексов (см. рис. 5.8). Крестообразное расположение рефлексов показывает, что структура является спиральной.

Расшифровка рентгенограмм и применение молекулярных моделей раскрыли двуспиральную структуру ДНК- Дезоксири-бонуклеиновая кислота может кристаллизоваться в различных двуспиральных формах. При низкой относительной влажности (до 70%) ДНК кристаллизуется в. моноклинной Л-форме с параметрами решетки а = 40,4 А, Ь = 22,07 А, р = 97,1°, При большой влажности реализуется гексагональная В-форма, для которой а = 46 А. Обе формы натриевой соли ДНК из тимуса теленка показаны на рис. 8.1, а на рис. 8.2 — молекулярная модель

В-формы. Позднее была открыта С-форма [33], получающаяся при низкой влажности. В табл. 8.1 приведены геометрические характеристики В-и С-форм ДНК [34]. Они различаются значениями проекции остатка на ось спирали, углами поворота между соседними парами оснований и наклоном плоскости пар к оси спирали.

Особой 7-формой обладает ДНК фага Т 2 [35]. Эта ДНК содержит вместо цитозина ок-симетилцитозин, причем 70% всех оксиметилцитозинов глю-козилированы, а 5% диглюко-зилированы. При низкой влаж ности глюкозилированная ДНК фага имеет Г-форму с шагом спирали 27,2—28,2 А и числом пар оснований на виток 8,0—8,3.

Конформация полинуклео-тидной цепи определяется шестью углами поворота (рис. 8.3). Они отсчитываются следующим образом: если смотреть вдоль связи, вокруг которой происходит вращение, то дальняя связь вращается по часовой стрелке

относительно ближней (рис. 8.4). Угол, отвечающий цис-положению связей, принимается равным нулю. Сопоставление структур

полинуклеотидов и нуклеотидов позволяет найти те значения

углов, которые встречаются в природе. Существенную роль в

определении углов играют и расчеты наивыгоднейших конформации. ф

Конформация полинуклеотидной цепи в большой степени зависит от конформации рибозы (дезоксирибозы). В кристаллах ну-клеозидов и нуклеотидов, а также полинуклеотидов, рибоза встречается в четырех конформациях, различающихся тем, какой из атомов пятичленного цикла С? или Сз выведен из плоскости остальных четырех атомов. Перечислим эти конформации: С^-эндо, Сз-эндо, С^-экзо, Сз-экзо. Если атом С? или Сз находится по ту же сторону от плоскости, что и атом Cs, то такое смещение называют эядо-смещением. В противном случае говорят об экзо-смещении. СЪ-эндо- и Сз-эндо-конформации встречаются наиболее часто. Сг-эндо-конформации рибозы фигурируют в В-форме и С-форме ДНК; в Л-форме ДНК, в двуспиральной РНК и поли-А рибоза находится в Сз-зндо-конформации. Смещение атомов С? и Сз от плоскости, образованной другими атомами, не превышает 0,6 А.

Существуют две преимущественные конформации (анти и син) для вращения вокруг гликозидной связи, соединяющей атом N9 пурина (или Ni пиримидина) с атомом Q рибозы. Анти-коп-формация отвечает наиболее растянутой, форме нуклеотида и встречается в большинстве исследованных нуклеотидов и нуклео-зидов, а также в полинуклеотидах. Сш-конформация обнаружена в кристаллах дезоксигуанозина и в некоторых минорных нуклеотидах, встречающихся в тРНК. Стерически разрешенные области значений угла % (см. рис. 8.3) разнятся для Стэндо- и Сз-эядо-конформаций сахара.

Имеются три энергетически благоприятные конформации при вращении вокруг С4—С5-связи, отвечающие значениям угла 6 2 60, 180, 300°, тогда как существует лишь одна конформация, от

страница 177
< 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 "Молекулярная биофизика" (4.80Mb)


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

 

 

Реклама
1с курсы обучение выхино
линзы для карих глаз до послк
китайский интернет магазин для автомобилей
компьютерные столики для ноутбука

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
(03.12.2016)