ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нуклеиновые кислоты и их составные части из "Основы физической биохимии" Нуклеиновые кислоты в живых клетках, по-видимому, всегда находятся в связанном состоянии с белками в виде нуклеопротеидов. В нуклеопротеидах связь между нуклеиновой кислотой и протеином часто имеет ионную природу кислотные группы нуклеиновой кислоты вступают во взаимодействие с аминными группами основных белков. [c.87] На протяжении жизни организма в нем идет непрерывный синтез присущих ему белков. Более того, в потомстве данного организма синтезируются в основном те же белки, что и у родителей. Поэтому ясно, что передача наследственных свойств и признаков родителей своему потомству в немалой мере сводится к передаче информации о том, какие белки должны быть синтезированы, должны быть созданы в составе организмов потомства. Вероятно, это является одной из основных причин того, что в природе существует хотя и большое, но не бесконечное разнообразие и число видов различных белков. [c.87] Важнейшие функции всего живого — синтез белков и передача наследственных признаков — тесно связаны между собой. Было установлено, что они осуществляются при участии определенных биологических полимеров — нуклеиновых кислот. [c.87] Изучение показало, что молекула ДНК представляет собой длинную неразветвленную цепь, остов которой образован чередующимися пятиуглеродными молекулами монозы, 2-де-зокси- -рибозы и остатками ортофосфорной кислоты. К каждому остатку дезоксирибозы присоединено азотистое основание или из класса пуринов — аденин или гуанин — или из класса пиримидинов—тимин или цитозин. Единица структуры нуклеиновой кислоты, состоящая из фосфата, сахара и основания, называется нуклеотидом. Единица структуры, состоящая из основания и сахара, называется нуклеозидом. [c.88] Основные нуклеотиды, входящие в состав ДНК, следующие дезоксиадениловая, дезоксигуаниловая, дезоксицитидило-вая и тимидиловая кислоты. Строение первых двух показано на рис. 32. [c.88] Особняком стоит ДНК некоторых бактериофагов (Т-чет-ных) в ней вместо обычного цитозина присутст-вует 5-оксиметильное производное — 5-оксиметил-цитозин. Имеются и другие особенности. [c.89] Во всех природных ДНК азотистые основания связаны с гликозид-яы-М гидроксилом дезоксирибозы через атом азота в положении 9 пуринового кольца и в положении 3 пиримидинового кольца. [c.89] Таким образом, полимерная цепь ДНК представляет собой последовательное чередование однотипно связанных посредством сложноэфирной связи дезоксирибозных и фосфатных остатков. Связь Сз=Р =Сб является универсальным и единственным типом межнуклеотидной связи в ДНК. Никаких разветвлений в цепи ДНК нет. [c.89] Структура, приписываемая нуклеиновым кислотам, в первую очередь ДНК, представляет образование, состоящее из столбиков нуклеотидов, поставленных друг на друга, так что плоскости колец оснований и пентоз параллельны. Часть структуры ДНК представлена на рис. 34. [c.89] Молекулы ДНК в соответствии с весьма высоким молекулярным весом (5-10 —10 ) состоят из 1600—9600 нуклеотидов. Расстояния между нуклеотидами вдоль фосфатной цепи одинаковы и составляют 3,4 А. Рентгеноструктурные исследования, в частности работы Ф. Крика и Дж. Уотсона, показали, что молекула ДНК состоит не из одной полинуклеотидной цепи. [c.89] Соединенные водородными связями основания никогда не бывают идентичными, причем аденин всегда соединен с тими-ном, а гуанин — с цитозином. Истинная причина такого выбора или предпочтения одного соединения другому точно еще не установлена, но поскольку они соединяются при помощи водородной связи, то этот выбор может иметь близкое отношение к стерическим условиям и к природе самой водородной связи. [c.90] Таким образом, согласно представлению Уотсона и Крика, в дезоксирибонуклеиновой кислоте остатки оснований находятся на внутренней стороне спирали, а фосфатные группы — на наруж-ной. Водородные связи образова- ны между определенными пири-мидиновыми и пуриновыми основаниями (рис. 35). [c.90] Опыты показывают, что молекулы ДНК сокращаются на 30—40 процентов в присутствии небольших количеств электролитов и что ее растворы, свободные от солей, дают очень высокие значения диэлектрической проницаемости. В этом случае сходство между структурой молекулы нуклеиновой кислоты и строением воды приводит к упорядочению молекул воды с образованием более правильной структуры, что и дает более высокую диэлектрическую проницаемость. Образование водородных связей между цепями допускает также разделение двух цепей с малым изменением энергии, быть может вплоть до образования полностью растянутых прямых цепей. [c.90] В 1957 году Корнберг осуществил синтез ДНК в бескле-точной системе, содержавшей нуклеотиды всех четырех типов, фермент полимеразу и ДНК для затравки. Оказалось, что ДНК, образовавшаяся в процессе ферментативного синтеза, всегда идентична ДНК, использованной в качестве затравки. [c.91] Согласно модели Уотсона и Крика, при подобном синтезе ДНК двойная спираль ДНК - затравки должна сначала раскручиваться, после чего возле каждой цепи должна образоваться новая дополнительная (комплементарная) цепь. [c.91] Так как ДНК имеет только неразветвленную, построенную из мононуклеотидов цепь, то для передачи генетических признаков ничего другого не остается, как четыре знака в виде двух пуриновых и двух пиримидиновых оснований. [c.91] Уникальное значение нуклеиновых кислот заключается в том, что они в свете современных научных данных являются единственными веществами, которые обладают способностью к самоудвоению (редупликации). Двойная спираль делится на отдельные одиночные полосы, на которых образуются новые дочерние полосы и новые спирали (рис. 36). [c.92] Рибонуклеиновая кислота в отличие от ДНК имеет в своей структуре вместо дезоксирибозы рибозу и вместо тимина урацил (отсутствует метильная группа, свойственная тимину). Молекулярный вес РНК находится чаще всего в пределах 100 000 — 500 000 и существенно ниже, чем у ДНК. РНК очень чувствительна к щелочам, и величина ее молекулярного веса в большой степени зависит от способа приготовления. РНК вируса табачной мозаики сразу после изолирования имеет молекулярный вес 300 ООО. Затем самопроизвольно распадается на частицы молекулярного веса 60 ООО и при обработке щелочью — на частицы молекулярного веса 15000. [c.92] Вернуться к основной статье