ДНК, структура двойной спирал

В ДНК две спирали связаны друг с другом через определенные интервалы при помощи водородных связей. Изучение молекулярных моделей показало, что водородные связи могут образоваться лишь между аденином и тимином и между гуанином и цитозином водородные связи между другими парами оснований не позволят им разместиться в структуре двойной спирали. В соответствии с этим представлением отношения аденин тимин и гуанин цитозин равны 1 1. [c.1063]

Токсическое действие. Оказывает раздражающее и прижигающее действие, вызывая некроз тканей, а затем первичное токсико-химическое воспаление, к которому в дальнейшем может присоединиться вторичная инфекция. В связи с хорошей растворимостью в воде в первую очередь поражает слизистую оболочку верхних дыхательных путей и бронхов. Только при больших концентрациях и длительном воздействии поражение распространяется на глубокие отделы дыхательных путей. Способен нарушать структуру двойной спирали ДНК и вызвать ее денатурацию. [c.525]

Благодаря использованию химических методов детальная картина организации хромосом начинает вырисовываться более четко. В одном М3 типов экспериментов ДНК разрезают на фрагменты, включающие приблизительно по 10 000 пар оснований, и затем эти фрагменты денатурируют нагреванием. Оказалось, что при охлаждении ренатурация образовавшихся одноцепочечных фрагментов протекает по меньшей мере в два этапа. В одной части материала структура двойной спирали быстро восстанавливается, тогда как в другой части ренатурация протекает медленно (рис. 15-34) [273—275]. [c.298]

Полный виток одной нити двуспиральной цепи ДНК включает 10 нуклеотидов. Структура двойной спирали поддерживается в основном вандервааль-совыми силами притяжения, действующими между стопками оснований. [c.482]

Рис. 10.22. Структура двойной спирали ДНК, предложенная Дж. Д. Уотсоном и Ф. Криком.

Структура двойной спирали ДНК и двуспиральных участков РНК определяется слабыми взаимодействиями — водородными связями, электростатическими и дисперсионными силами. [c.231]

Структура двойной спирали ДНК задается, согласно первоначальным предположениям, водородными связями, фиксирующими уотсон-криковские пары (см. рис. 8.5). Определяющая роль трех водородных связей в Г—Ц и двух в А—Т представляется естественной и согласуется с данными рентгеноструктурного анализа. Однако подлинное выяснение природы взаимодействий в двойной спирали требует специальных теоретических и экспериментальных исследований. Количественные данные об этих взаимодействиях получаются путем квантовомеханических расчетов и прямых физических исследований простых моделей. [c.501]

Токсическое действие. Пары обладают сильным раздражающим эффектом. Избыток в организме серьезно отражается на обмене ряда других минеральных веществ. Способен нарушать структуру двойной спирали ДНК и вызывать ее денатурацию. [c.442]

Специфичность структуры двойной спирали определяется водородными связями между гетероциклич. основаниями, а ее устойчивость — межплоскостными взаимодействиями между ними. РНК, как правило, существует в виде одной цепи, в к-рой взаимно комплементарные участки образуют внутримол. дву- [c.394]

Нет, открытие американских ученых, при всей своей сенсационности, не носит столь радикального характера. Опыты с кольцевыми ДНК однозначно свидетельствуют о том, что спираль ДНК в растворе правая и на виток спирали приходится 10 пар, что соответствует В-, а не 2-форме. Так что же, значит в кристалле вследствие межмолекулярных взаимодействий структура двойной спирали столь сильно меняется Нет, дело и не в этом. [c.136]

В самой структуре двойной спирали заложен принцип матричного синтеза и редупликации ДНК. Физич. основой правильного функционирования матрицы при синтезе ДНК являются молекулярные силы — взаимодействие А с Т и Г с Ц посредством водородных связей. Принцип полуконсервативной редупликации ДНК подвергся весьма детальной и полной проверке и сейчас является одним из самых значительных завоеваний биологич. науки. [c.192]

Нынешний уровень понимания молекулярных аспектов генетики был достигнут в результате объединения усилий трех различных наук, а именно генетики, биохимии и молекулярной физики. Вклад всех этих трех наук нашел свое концентрированное выражение в событии, открывшем современную эру в биохимической генетике. В 1953 г. Джеймс Уотсон и Френсис Крик постулировали структуру двойной спирали ДНК. Их гипотеза, правильность которой бьша подтверждена в дальнейшем в многочисленных экспериментах самого разного рода, представляла собой результат совместных уси- [c.849]

Рассмотрим теперь некоторые химические и физические свойства ДНК, вытекающие из ее структуры двойной спирали. Растворы ДНК, выделенной с большими предосторожностями, обладают при pH 7,0 и комнатной температуре [c.865]

А-форма ДНК имеет структуру двойной спирали с шагом 28 А на один виток в каждой цепочке приходится 11 нуклеотидных остатков. Плоскости оснований наклонены к оси спирали под углом около 20°. Дифракционные картины этой формы ДНК напоминают дифракционные картины, полученные для двухцепочечной РНК (разд. 4 гл. XX). [c.316]

Потенциалы пиков на ДИП растворов синтетических полинуклеотидов, имеющих структуру статистического клубка, отрицательнее Еп растворов полинуклеотидов со структурой двойной спирали с теми же [c.214]

В этом случае все промежуточные звенья У в сополимере, которые не могут найти себе партнеров в нитке гомополимера, вытесняются из цепи, образуя петли. Такая структура двойной спирали дает наибольшее возможное число водородных связей. Все лишние звенья, неспособные давать водородные связи, вытеснены из спирали во внешний объем. [c.233]

Т—Ц—, которая примыкает к концу стебля из пяти пар спаренных оснований. В некоторых других типах РНК обнаружена почти полная спирализация. Структура двойной спирали установлена у отдельных вирусов. Анализ комплементарности оснований, характер тепловой денатурации, устойчивость к действию РНК-азы, отсутствие реакции с формальдегидом, а также результаты рентгеноструктурного ана-лиза во всех случаях доказывают спиральность структуры РНК. [c.44]

Водородные связи играют исключительную роль в биохимии. Они образуются при многочисленных фермент-суб-стратных взаимодействиях, иммунологических реакциях, обеспечивают и обусловливают снециф ику взаимодействия ойнований нуклеиновых кислот в двойной спирали ДНК, при переносе информации от ДНК к РНК и далее к белковым структурам. Уотсон и Крик показали, что единственно возможной структурой двойной спирали ДНК является такая, при которой пу ин одной цепи образует комплементарную пару с пиримидином другой цепи при помощи водородных связей [c.39]

Многие высокомолекулярные белки имеют спиральную структуру молекул (вторичная структура белка). Две спирали за счет образования многочисленных межмолекулярных водородных связей образуют двойную спираль. На один виток спирали приходится около четырех аминокислотных остатков (-КН-К-СО-) с различными по строению углеводородными радикалами К. Расстояние между витками спирали около 0,54 нм. Внутримолекулярная во дородная связь стабилизирует структуру каждой спирали. Структуру двойной спирали многих белков стабилизируют, кроме водородных связей, также дисульфидные связи 8-8, возникающие между соседними макромолекулами. Спирали белка могуг свтаться в клубок или образовывать нитевидные структуры — фибриллы. [c.43]

Рис. 30, Так устроены уотсон-криковские пары оснований. На рисунке правильно выдержан масштаб, относящийся к расстояниям между ядрами, но размеры атомов сильно занижены На самом деле основания в парах нельзя сильнее сблизить, так как это привело бы к налезанию атомов водорода одного основания на атомы кислорода и азота другого. Замечательной чертой строения уотсои-криковских пар является то, что обе пары имеют почти точно одинаковые размеры (расстояния между атомами азота, связанными с сахаром). Именно благодаря этому в структуру двойной спирали вписываются любые последовательности пар оснований.

Z-Фopмa ДНК — наименее скрученная (12 пар оснований на виток). Она представляет собой левозакрученную двойную спираль, в которой фосфо-эфирный остов расположен зигзагообразно вдоль оси. 2-Форма обладает только одной бороздкой. Как известно, в бороздках ДНК регуляторные белки могут специфически взаимодействовать с определенными атомами нуклеиновых оснований, т. е. узнавать конкретные нуклеотидные последовательности без нарушения комплементарных взаимодействий в структуре двойной спирали. Тем самым регуляторные белки могут осуществлять контроль экспрессии ге- [c.181]

Для многих ДНК характерно существование в виде комплексов, образующихся из двух полинуклеотидных цепей, которые стабилизируются водородными связями. Такие нуклеиновые кислоты называются двухцепочечными (двухнитевыми). Как показали на основе рентгеноструктурного анализа и химических данных Д. Уотсон и Ф. Крик (1953), двухцепочечные нуклеиновые кислоты в пространстве образуют структуру двойной спирали (рис. 102), [c.716]

Токсическое действие. Относится к группе раздражающих веществ, обладающих сильным местноприжигающим действием. При более длительном воздействии вызьшает нарушения со стороны нервной системы. Нарушает структуру двойной спирали ДНК, вызывая ее денатурацию. Систематическое бромирование оказывает на щитовидную железу сначала стимулирующее влияние, но в дальнейшем происходит разрушение фолликулов, дегенерация отдельных участков железы и образование аденом. Антагонизм Б. и йода в их влиянии на функцию щитовидной железы проявляется лишь при больших дозах в естественных условиях чаще наблюдается синергизм этих элементов. Однако в измененной щитовидной железе (зоб) содержание Б. более чем в 10 раз превышает его содержание в нормальной железе. [c.431]

Как известно [95, 96], при смешивании поли-А и поли-У в мольных соотношениях 1 1 или 1 2 образуются комплексы состава 1 1 и 1 2, имеющие структуру двойной спирали. Образование этих комплексов можно количественно изучать с помощью ЯМР [79, 80], так как диполь-дипольное уширение настолько велико, что они не дают спектров высокого разрешения. В водном растворе комплекс состава 1 1 плавится в интервале температур 35— 40 °С. Присутствие Na l в концентрации 0,1 М повышает температуру перехода на 20°, а при концентрации соли 1,0 М она повышается еще на 20°. Как и в случае тРНК (см. разд. 15.6.2), наблюдаемые эффекты также, возможно, обусловлены в большей степени не увеличением прочности внутримолекулярной структуры, а возрастанием агрегации под воздействием соли. [c.428]

Другой аспект гипотезы Уотсона-Крика состоит в том, что структура двойной спирали ДНК указывает способ, с помощью которого может быть точно воспроизведена содержащаяся в ДНК генетическая информация (рис. 27-13). Поскольку две цепи двойной спирали ДНК структурно комплементарны, их нуклеотидные последовательности несут комплементарную друг по отношению к другу информацию. Уотсон и Крик постулировали, что репликация ДНК в ходе деления клеток начинается с разделения двух цепей, каждая из которьк становится матрицей, определяющей нуклеотидную последовательность новой комплементарной цепи, образуемой с помощью репликативных ферментов. Была выска- зана мысль, что правильность репликации каждой из цепей ДНК должна обеспечиваться точным соответствием и стабильностью комплементарных пар оснований А=Т и 0=С в двух дочерних дуплексах, каждый из которых содержит одну цепь родительской ДНК и новро цепь, комплементарную этой родительской цепи. Было постулировано также, что каждая вновь образованная дочерняя двойная спираль попадает в дочернюю клетку без каких-либо изменений. В гл. 28 мы увидим, как эта гипотеза была экспериментально подтверждена. [c.864]

В главе II мы будем обсуждать метод рентгеногра-ф ии, который позволил Уотсону и Крику предложить структуру двойной спирали для молекулы ДНК. [c.55]

Если в систему ДНК-затравка не добавляется, то полимераза синтезирует сополимер дезоксиаденина и дезокситимидина. Изучение последовательности нуклеотидов в синтезированном сополимере и его физических свойств указывает на то, что в этом случае продукт имеет структуру двойной спирали, состоящей из двух цепей, основания которых спарены и чередуются в следующей последовательности [c.331]

Любое из полученных выражений для 5 может быть подставлено вместо а в уравнение (33-24), что дает теоретические уравнения, описывающие уменьшение молекулярного веса. Как следует из рис. 190, уравнение (33-27) при /г=2 дает хорошее совпадение с экспериментом для начальной стадии деструкции. Таким образом, кинетические данные совместимы с представлением о том, что молекула ДНК имеет структуру двойной спирали, так как вполне разумно предположить, что пять последовательно расположенных водородных связей удерлот обе цепи вместе даже в том случае, если обе они порваны. [c.699]

Хорошо известно (см., например, [8—11]), что молекулы биополимеров в растворе могут обладать различными конформациями в зависимости от температуры, состава растворителя, концентрации водородных и других ионов в нем. Так, молекулы ДНК и синтетических полинуклеотидов в растворе могут либо иметь структуру двойной спирали, стабилизуемой внутримолекулярными водородными связями и силами ван-дер-ваальсового взаимодействия (диполь-дипольными и дисперсионными), действующими между гидрофобными группами, либо находиться в конформации статистического клубка, в которой отсутствует упорядоченная система внутримолекулярных водородных связей. Синтетические полипептиды, в том числе полипептиды, несущие ионизуемые группы, как например поли-Ь-глутаминовая кислота, поли-Ь-ли-зин, также могут находиться либо в стабилизуемой внутримолекулярными водородными связями и ван-дер-ваальсовыми силами спиральной конформации, либо в конформации клубка. Глобулярные белки обладают компактной структурой, стабилизованной гидрофобными взаимодействиями и характеризующейся в ряде случаев наличием спиральных областей при денатурации компактная структура разрыхляется, спиральные области разрушаются. [c.19]

Принципиальная возможность использования импульсной полярографии для исследования конформационных переходов полинуклеотидов основана на различии потенциалов пиков восстановления у оснований, входящих в макромолекулу со структурой статистического клубка, и у тех же оснований в макромолекуле со структурой двойной спирали. У первых пик расположен при более отрицательных потенциалах, а у вторых— при более положительных. Палечек обозначает эти пики, как пик П1 [ п=—1,6 В (р.д.)] и пик И [Еа=—1,5 В (р.д.)] соответственно, поскольку при более положительных потенциалах на ДИП наблюдается и пик I, который, по-видимому, имеет емкостной характер. [c.213]

ДИП растворов поли [С] зависят от pH [46]. При рН==7 появляется структура в виде двойной спирали в результате протонирования оснований и образования водородных связей между нитевидными макромолекулами. Об этом процессе можно судить по уменьшению высоты пика восстановления двойной связи цитозинового остатка в макромолекуле с Еа= —1,5 В (р. д.). В области pH = 6—4 протонированная пода [С] со структурой двойной спирали дает на ДИП пик с Ец=—1,35 В (р.д.). ДИП позволяют следить и за процессом протонирования поли [С] при постепенном понижении pH с 6 до 4. Преобладающая форма поли [С] в растворе проявляется в виде максимума на ДИП, а вторая форма —в виде точки изгиба. Высота пика на ДИП раствора цитозина не зависит от pH. [c.215]

Яд на ДИП растворов поли [А] в области конформа-ционного перехода от структуры клубка к структуре двойной спирали [248]. Однако этот эффект значительно меньше, чем у поли [С]. Следует отметить, что в отличие от протонированной поли[С] в, йротониро-ванной поли [А] протоны не участвуют в водородной связи, а лишь стабилизируют структуру своими зарядами. При изменении pH новых точек перегиба или новых пиков на ДИП растворов, поли [А] не наблюдается. Палечек [248] предполагает, что зависимость Яп на ДИП растворов поли [А] от. pH объясняется только эффектом агрегирования. [c.217]

Из физических свойств ДНК наиболее важным для специалиста в области физической биохимии является гипохромизм. Нуклеотиды, входящие в состав двухцепочечной молекулы ДНК, поглощают ультрафиолет в той же области, что и свободные нуклеотиды, однако интенсивность поглощения меньше, чем в случае эквивалентного количества свободных нуклеотидов. Это обусловлено взаимодействием пар оснований в структуре двойной спирали. Из-за л — л-взаимодействия между плоскостями колец оснований коэффициент экстинкцин каждого нуклеотида уменьшается. Поэтому нуклеотиды в составе двойной спирали ДНК обнаруживают так называемый гипохромизм. При постепенном нагревании раствора ДНК в конце концов достигается температура, при которой [c.34]

Тот факт, что подобные денатурированные молекулы ДНК являются более эффективной затравкой, чем нативные двойные спирали, показывает, что синтез Корнберга идет путем сорбции мононуклеозидтрифосфатов па одиночной цепи ДНК. В этой связи интересно было испытать в качестве матрицы ДНК из бактериофага ФХ174, которая состоит из одиночных нитей. Оказалось, что эта ДНК является, в согласии с ожиданиями, вдвое более эффективной затравкой, чем обычная ДНК со структурой двойной спирали. В последнее время обнаружено, что более тщательная очистка фермента Корнберга делает его неспособным к использованию двойных спиралей в качестве матриц. По-видимому, существует отдельный фермент, ведущий предварительно процесс разделения двойных спиралей па одиночные нити, после чего опи редуплицируются по принципу комплементарности. [c.242]

Модель Уотсона и Крика — модель макромолекулярной организации ДНК, предложенная Уотсоном и Криком в 1953 г. на основании рентгеноструктурных исследований и данных о химическом строении ДНК. Согласно гипотезе Уотсона и Крика, молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей и образует правовинтовую спираль, в которой обе цепи закручены вокруг одной и той же оси и удерживаются водородными связями между их азотистыми основаниями. Азотистые основания в такой структуре укладываются парами, составленными из пурина одной цепи и пиримидина — другой. Глубокий анализ возможностей образования комплементарных пар показал, что наиболее вероятными являются пары аденин—тимин и гуанин—цитозин. Другие варианты комплементарных пар не получили экспериментального подтверждения. Одним из наиболее важных доводов в пользу того, что молекула ДНК имеет структуру двойной спирали, являются количественные совпадевия в содержании аденина и тимина и гуанина и цитозина. [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология