Плавучая плотность

Изменение плавучей плотности (в сахарозе р ЦРК = 1,16 р спор = 1,28-1,3 р вегетативных клеток = 1,25-1,26) [c.99]

Фиг. 24. Различия в плавучей плотности дезоксирибонуклеиновой кислоты, выделенной из ядер (1), и хлоропластов (2). На оси абсцисс—значения плавучей плотности, на оси ординат — оптической плотности.

Существует несколько физических методов абсолютного измерения молекулярных масс, в первую очередь основанных на использовании седиментации или рэлеевского рассеяния света. Они требуют существенно большего количества индивидуального биополимера, чем описанные химические и биохимические методы, проводятся путем прецизионных измерений на дорогостоящем оборудовании и применительно к задаче измерения молекулярных масс белков и нуклеиновых кислот постепенно утрачивают свое значение. Седиментационные методы основаны на использовании уравнений (7.2) или (7.3). В первом случае измерению подлежат константа седиментации биополимера и коэффициент диффузии. Во втором случае нужно достичь состояния седиментационного равновесия и измерить распределение концентрации исследуемого биополимера вдоль центрифужной ячейки, т.е. концентрацию биополимера на нескольких разных расстояниях г от оси ротора. Оба метода требуют определения парциального удельного объема, или, что то же самое, плавучей плотности биополимера в условиях, используемых для седиментации. [c.267]

В центрифужной пробирке формируется градиент плотности СзС с наибольшей плотностью у дна пробирки. Если поместить В нее ДНК, то она сначала будет перемещаться по направлению ко дну пробирки, но затем в определенном положении остановится и будет держаться на плаву. В этом положении она не может ни всплыть, ни осесть, поскольку плотность раствора СзС здесь равна ее плотности. С помощью этого метода, более подробно описанного в гл. 28, можно отделить друг от друга молекулы ДНК, различающиеся по содержанию О С-пар, поскольку они обладают разной плавучей плотностью. Исходя из плавучей плотности данной ДНК, можно подсчитать соотношение в ней пар С С и А=Т. [c.867]

Параллельно можно определить температуру плавления Т пл я плавучую плотность по следующим формулам [c.104]

Если частицы осаждаются в градиенте плотности, составленном с таким расчетом, чтобы он включал и плотность исследуемого вещества, то после установления равновесия они образуют слой, положение которого определяется их плавучей плотностью. В тщательно контролируемых условиях удается получать очень узкие слои, или полосы, и это обеспечивает эффективное разделение частиц, одинаковых по размерам и по форме, но несколько различающихся по плотности. [c.250]

ВЫХ оснований или нуклеотидов, полученных после расщепления полимера (подробнее — см. стр. 58). С нуклеотидным составом ДНК однозначно связаны два физических свойства двухцепочечных комплексов, которые часто используются для характеристики полученных препаратов 2 . 2в Одно из них — так называемая температура плавления Гщ — это температура, при которой происходит распад двухцепочечного комплекса на одноцепочечные молекулы этот процесс легко наблюдать по изменению УФ-поглощения или оптического вращения раствора (подробнее см. в гл. 4). Другая характерная константа ДНК — плавучая плотность р — может быть определена из результатов равновесного ультрацентрифугирования Такое центрифугирование проводят обычно в растворах солей, обладающих высокой плотностью чаще всего применяют хлорид или сульфат цезия. При длительном центрифугировании устанавливается градиент плотности раствора, а ДНК собирается в узкой зоне, где существует равновесие между центробежной силой и выталкивающей силой, которая определяется разностью плотности осаждаемого вещества и применяемого солевого раствора в данной зоне. Равновесное центрифугирование в градиенте плотности Сз С1 может служить не только аналитическим методом для характеристики препарата ДНК, но и полезным препаративным методом для разделения ДНК, различающихся по нуклеотидному составу. Подобным же образом препаративное ультрацентрифугирование в градиенте плотности сахарозы используется для разделения молекул ДНК, различающихся по скорости седиментации. [c.31]

Выделение ДНК из митохондрий основано на тех же методах, которые используются для выделения ДНК из клеточного ядра в этом случае, однако, предварительно выделяют соответствующие субклеточные частицы и перед разрушением обрабатывают их ДНК-азой, что позволяет удалить возможную примесь ядерной ДНК. Исследование физических свойств митохондриальных ДНК, выделенных из разных источников, показывает, что во многих случаях этот вид ДНК отличается от ядерной ДНК по плавучей плотности и температуре плавления и, следовательно, имеет другой нуклеотидный состав. Митохондриальная ДНК имеет мол. вес " около 10-10 и существует в виде двухцепочечного комплекса, который обладает способностью легко ренатурировать. [c.35]

Для определения нуклеотидного состава ДНК использовались и исследования физических характеристик двухцепочечных комплексов. Показано, что существует хорошая корреляция между температурой плавления или плавучей плотностью 2 таких комплексов и их нуклеотидным составом. [c.59]

При определении плавучей плотности ковалентно-замкнутой ДНК вируса полиомы (так называемой ДНК I) в градиенте плотности хлористого цезия с изменяющимся значением pH (щелочная область) наблюдается двухстадийный переход к денатурированному состоянию, характеризующемуся большей плавучей плотностью. Сопоставление этих результатов с аналогичными данными по изменению плавучей плотности той же самой ДНК, но с раз- [c.268]

Для определения плавучей плотности анализируемых частиц можно использовать центрифугирование в градиенте плотности. В этом случае после установления равновесия изучаемые частицы оказываются на том уровне, на котором их плотность и плотность раствора совпадают. Если плотность вещества несколько превышает единицу (например, для липопротеида, рч = = 1,02 г/мл), то его целесообразно сконцентрировать около мениска препаративным ультрацентрифугированием (не градиентным) в буферном растворе с плотностью, скажем, 1,15 г/мл, доведенной до такого значе- [c.180]

При седиментации каждая коллоидная частица или молекула растворенного полимера вытесняет в направлении, противоположном приложенной силе, объем растворителя, равный объему седи-ментируюшей частицы. Этот объем для частицы массой т равен тГуд, где Руд — удельный объем частицы в растворе (в случае растворенной частицы парциальный удельный объем — величина, аналогичная описанному в 9.5 парциальному молярному объему, но получающаяся дифференцированием полного объема по массе компонента раствора, в данном случае по массе полимера). Обратная величина называется плавучей плотностью вещества. Она [c.333]

Осн. характеристики П. соотношение мол. масс нуклеиновых к-т и белков (определяется хим. анализом или из значения плавучей плотности Н., измеряемой ультрацентрифугированием в градиентах плотности s l или s SOJ, стабильность в р-рах с разл. ионной силой, конформация и гиютность упаковки нуклеиновых к-т в Н., взаимная укладка макромолекул нуклеиновых к-т и белков. Все эти параметры варьируют для разных Н. в широких пределах. [c.304]

Соотношение масс РНК белок в них около 2 1 соответственно, парциальный удельный объем 70S рибосом около 0,60 см /г, а плавучая плотность в s l 1,64 г/см . РНК в рибосомах присутствует главным образом в виде ее Mg2+-, и, по-видимому, частично Са2+-соли Mg составляет до 2% сухой массы рибосом. Кроме того, в варьирующих количествах (до 2,5% сухой массы) могут присутствовать также органические катионы, такие как спермин, спермидин, кадаверин и путресцин. Количество связанной воды в 70S рибосомах относительно невелико и составляет около 1 г/г, т. е. рибосомы в водной среде суть довольно компактные, не разбухшие частицы. [c.52]

ЖИВОТНЫХ, Грибы, растения и простейших, содержит несколько более крупные 80S рибосомы. Их молекулярная масса составляет около 4 10 дальтон, а линейные размеры от 25 до 30 нм (в лиофильно-высушенном состоянии). Они также включают только два типа биополимеров — РНК и белок, но содержание белка в них существенно больше, чем в прокариотических рибосомах соотношение масс РНК белок около 1 1, парциальный удельный объем около 0,65 смз/г и плавучая плотность в s l 1,55—1,59 г/смз. Важно отметить, что абсолютное количество как РНК, так и белка (а не только пропорция белка) в 80S рибосомах существенно больше, чем в 70S рибосомах. Рибосомная РНК 80S рибосом также связана, в основном, с такими двувалентными катионами, как Mg2+ и Са2+, а также с небольшим количеством полиаминов и диаминов (спермин, спермидин, путресцин). [c.53]

МОРФОЛОГИЯ КОЭФФИЦИЕНТ СЕДИМЕНТАЦИИ (В УСЛОВИЯХ КОМПАКТИЗАЦИИ) ОТЩЕПЛЯЕМЫЕ БЕЛКИ СОДЕР- ЖАНИЕ БЕЛКА, % ПЛАВУЧАЯ ПЛОТНОСТЬ В s l, г/см [c.129]

Раств-сть р. HjO. Аналог тимина. Мутаген (индуцирует транзиции G -> -> АТ). Маркер в исследованиях плавучей плотности ДНК. В результате анаболизма превращается в бромодезок-сиуридиловую кисл. и в бромодезокси-уридинтрифосфат. Включается в ДНК, в составе которой (в некоторых организмах) может блокировать дальнейший синтез ДНК. Особ, чувствительны вирусы оспы. [c.215]

Используя соответствующую соль, можно создать устойчивый в условиях центрифугирования градиент ее концентрации, а тем самым и градиент плотности растворителя. Если природа соли и распределение ее концентрации таковы, что плавучая плотность биополимера выше, чем плотность растворителя на мениске, но ниже, чем у дна пробирки, то по мере перемещения к дну пробирки биополимер достигнет участка, где множитель 1 - / о/р станет равным нулю и дальнейшая седиментация прекратится, т.е. возникнет устойчивая зона нахождения биополимера. Наиболее широкое применение для этой цели нашли растворы солей цезия, которые позволяют получить растворы с плотностью, достаточной для остановки перемещения нуклеиновых кислот. Эксперименты подобного рода весьма дороги, так как требуют длительной, обычно на протяжении нескольких суток, работы ультрацентрифуг. Однако они открывают некоторые уникальные возможности. Например, удается разделить биополимеры, различающиеся лишь изотопным составом. Молекулы ДНК из одного вида микроорганизма, выращенные на средах, содержащих в качестве источника азота соли аммония и 15NH4, не отличаются по объему, но имеют разные массы и, следовательно, различные плавучие плотности. Поэтому при равновесном центрифугировании и градиенте плотности хлорида цезия они образуют отдельные зоны. Пример применения этого метода для доказательства полуконсервативного характера репликации ДНК приведен в 5.1. [c.244]

Большое число данных, полученных независимыми методами (оп ределение степени светопреломления, ЯМР протонный, измepeниi плавучей плотности и др.), свидетельствуют о дегидратации спор ] целом и неравномерности распределения воды в их структурных от секах, при том, что наименьшей обводненностью обладает пopoвai сердцевина. Обезвоживание протопласта считается одним из основ ных факторов развития и поддержания состояния покоя не только эндоспор, но и у других покоящихся форм микроорганизмов, у кото рых роль кортекса могут выполнять поверхностные структуры, со держащие отрицательно заряженные полимеры. [c.101]

Второе физическое свойство ДНК, обусловленное соотношением пар 0=С и А=Т,-это плавучая плотность. Препарат ДНК с более высоким содержанием О С-пар обладает чуть большей плотностью, чем ДНК с повышенным содержанием А=Т-пар. Препараты ДНК центрифугируют при высоких скоростях в концентрированном растворе хлористого цезия (СзС ), плотаость которого лежит в том же диапазоне, что и плотность ДНК. При центрифугировании [c.867]

Если разбавленный раствор какого-нибудь высокомолекулярного вещества, например ДНК, поместить в такую систему, то в состоянии равновесия он образует относительно узкий слой на расстоянии, равном от оси вращения. Это расстояние соответствует плотности раствора р д, численно равной плавучей плотности ДНК при данных условиях (фиг. 52). Если плотность стандарта psid известна (перемещение на расстояние, равное sid), то при 44 700 об мин и 25° [c.139]

Случайный характер процесса ренатурации был убедительно показан в опытах с молекулами ДНК меченными тяжелыми изотопами азота и водорода. Двухспиральная молекула, обе цени которой содержат тяжелые изотопы, имеет заметно большую плавучую плотность, чем полностью немеченая ДНК. После денатурации эквимольной смеси. меченной таким образом и немеченой ДНК последующая ренатурация приводит к возникио1 ению трех зон, соответствующих по плавучей плотности полностью меченой (тяжелой), полиост1)1о немеченой и промежуточной, ЦН[, т. е. двухспн- [c.274]

НИЗКИЙ оптический дихроизм хлоропластов может объясняться именно этой недостаточно строгой ориентацией. Парк и др. [251—253] определили молекулярный состав квантосом, исследуя разрушенные хлоропласты шпината. Для зеленых ламеллярных структур диаметром от 2000 до 80 нм, полученных центрифугированием при постепенно возрастающих скоростях, отношение хлорофилла к азоту было довольно постоянным. Крупные структуры были, по-видимому, лишены гран, тогда как фракция более мелких частиц содержала граны. Эти результаты служат доказательством равномерного распределения хлорофилла по всей ламеллярной структуре хлоропласта. Было высказано предположение, что обычно наблюдаемая флуоресценция одних только гран объясняется более высоким содержанием ламеллярных структур. В квантосомах были обнаружены небольшие количества трех переходных металлов — железа, марганца и меди, причём концентрация марганца оказалась наиболее низкой. Марганец необходим для выделения кислорода при фотосинтезе. Учитывая это. Парк и Пон [253] рассчитали молекулярный вес наименьшей единицы в ламелле, которая, очевидно, еще могла бы осуществлять фотосинтез, т. е. частицы, соответствующей одному атому марганца. Он оказался равным 9,6-10 . Позже [251] расчеты были проведены с учетом данных об объеме квантосом (полученных путем измерений на электронных микрофотографиях), а также результатов определений эффективной плавучей плотности разрушенных ламеллярных структур в ультрацентрифуге. Было обнаружено, что молекулярный вес квантосом равен 2-10 , что соответствует двум атомам марганца. Данные о молекулярном составе квантосом представлены в табл. 1. Мембрана толщиной 10 нм содержит 50% липида и 50% белка. Следовательно, с учетом разницы в плотности (1,0 1,4) можно считать, что на долю липида приходится около 6,5 нм толщины мембраны, а это согласуется с представлением о существовании двойного липидного слоя. [c.35]

Однако в настоящее время установлено, что из-за наличия в некоторых ДНК определенных количеств минорных оснований не всегда существует четкая корреляция между данными по % ГЦ, вычисленными на основе кривых плавления и плавучей плотности (Garvie et al., 1974). По-видимому, если необходимо выявить незначительные различия в содержании ГЦ-пар изучаемых ДНК, нужно проводить сравнительные исследования этих ДНК при одних и тех же условиях каким-либо одним хорошо отработанным методом, но тем не менее с обязательным включением контрольной ДНК. До сих пор прямым и, по-видимому, наиболее точным является все же метод гидролиза ДНК до оснований (нуклеотидов) с последующим определением этих компонентов (Ванюшин, 1964). [c.12]

При увеличении общей концентрации белка значение коэффициентов седиментации обычно падает. Если же при увеличении концентрации белка коэффициент седиментации возрастает, это указывает на то, что между компонентами системы установилось состояние динамического равновесия (гл. УП1). Причина уменьшения значения 5 с увеличением концентрации белка подробно обсуждается Шахманом [1]. Данное явление связано с изменением плавучих плотностей, влиянием вязкости и с обратными потоками, возникающими при седиментации вещества. Моделью седиментации может служить движение жидкости через неподвижную пористую перегородку [2, 3], Однако описывающие эту модель математические уравнения непригодны для описания седиментации при больших разбавлениях. Это очень интересный подход, но, к сожалению, его нельзя подробно осветить в таком кратком вводном курсе, как эта книга. [c.60]

Для создания необходимых градиентов плотности в целях устранения конвекционных потоков или разделения частиц по их плавучей плотности можно использовать и некоторые другие вещества. Тяжелая вода для этой цели непригодна, так как, обмениваясь с молекулами воды гидратной оболочки частиц, она увеличивает их плотность. Имеются данные о применении градиентов плотности коллоидного раствора окиси тория, поливинил-пирролидона, солей цезия и рубидия, тартрата калия (для вирусов), бычьего сывороточного альбумина (для эритроцитов) [2]. В специальных случаях можно использовать сульфолан, триметилфосфат и мочевину [5] например, при исследовании рибосомной РНК, когда требуется, чтобы растворы были оптически прозрачны при 260 нм, или же когда фракцию приходится добавлять непосредственно в сцинтилляционную смесь, или в тех случаях, когда вещества, создающие градиент плотности, не должны искажать определения с орцинолом или дифениламином [5], Однако наиболее часто для увеличения плотности раствора по-прежнему используют растворы сахарозы и солей цезия. [c.176]

Повторяющиеся последовательности и сателлитная ДНК — одна из закономерностей в чередовании нуклеотидов у большинства ДНК эукариотических клеток. Эти ДНК состоят из уникальных и частично повторяющихся последовательностей. Например, в ДНК мыши повторяющиеся последовательности составляют десятую долю всего генома и представлены приблизительно одним миллионом копий последовательности, содержащей около 30 пар нуклеотидов с более низким (Г + Ц)-содержанием по сравнению с остальной массой ДНК. Имея другую плавучую плотность, ДНК с повторяющимися последовательностями при центрифугировании в градиенте плотности s l образует отчетливую сателлитную полосу. Каждая из двух цепей этой ДНК настолько отличается по составу оснований, что они хорошо разделяются в растворе s I. Такие наблюдения основаны на исследованиях реассоциации двух цепей сателлитной ДНК, расчлененных ранее путем термической обработки. Реассоциация сателлитной ДНК осуществляется настолько быстро, что, по-видимому, в ней существует короткая последовательность, повторяющаяся много раз. [c.66]

По физическим и физико-химическим свойствам замкнутые циклические ДНК несколько отличаются от линейных и от кольцевых двунитчатых ДНК, имеющих одну или несколько одиночных цепей с разрывом или брешью [55]. Так, замкнутые кольцевые ДНК имеют более высокую устойчивость к денатурации [53, 58], скорость осаждения и плавучую плотность в щелочных растворах. Все эти свойства можно объяснить неспособностью полинуклеотидных нитей к раскручиванию. [c.31]

Биохимия Том 3 (1980) -- [ c.164 ]

Молекулярная биология клетки Том5 (1987) -- [ c.190 ]

Основы биохимии Т 1,2,3 (1985) -- [ c.867 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.209 ]

Биофизическая химия Т.2 (1984) -- [ c.0 , c.260 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.209 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология