Нуклеозидтрифосфаты полимеризация

Нуклеотиды являются мономерными звеньями нуклеиновых кислот последние образуются в результате ферментативной полимеризации нуклеозидтрифосфатов. Эта реакция детально обсуждается в гл. 22.4. Одним из наиболее важных природных мононуклеотидов является АМР, который вместе с ADP и АТР играет роль в промежуточном метаболизме. ADP и АТР являются ангидридами кислот и могут играть важную роль в биологических [c.134]

Необходимым условием полимеризации нуклеозидтрифосфатов является присутствие затравки, которой служат ДНК различного происхождения. При использовании высокополимерных затравок молекулярный вес синтезированного полимера составлял 5—6 10 . Синтезируемые ДНК по нуклеотидному составу и последовательности ну клеотидов соответствуют ДНК-затравке, что позволяет высказать предположение о матричном механизме реакции. [c.447]

Процесс синтеза ДНК под действием ДНК-полимеразы можно представить следующим образом Первоначально ДНК под влиянием полимеразы переходит в состояние затравки. Далее на каждой из цепей затравочной ДНК, как на шаблоне, осуществляется одновременный синтез двух дочерних комплементарных цепочек путем расщепления нуклеозидтрифосфатов на мононуклеотиды и полимеризации их. Возникшие молекулы ДНК (так называемые предшественники ) определенный период времени находятся в особом структурном состоянии, а затем спонтанно или под действием определенных ферментов приобретают жесткую двухспиральную структуру, характерную для нативной ДНК. [c.447]

Полимераза РНК (или РНК-полимераза). Этот фермент был выделен в 1959 г. и назван по аналогии с ДНК-полимера-зой. РНК-полимераза в отличие от ПНФ-азы осуществляет полимеризацию РНК из нуклеозидтрифосфатов. Реакция, катализируемая этим ферментом, идет по следующей схеме [c.308]

Все нуклеиновые кислоты синтезируются из предшественников-5 -нуклеозидтрифосфатов. На рис. 10.4 показана реакция полимеризации между 5 -концевой трифосфатной группой присоединяемого нуклеотида и З -ОН-группой последнего нуклеотида цепи. [c.136]

Рис. 2-33. Схематическое изображение реакций полимеризации, приводящих к синтезу биологических полимеров трех типов В каждом случае при синтезе происходит потеря молекулы воды (дегидратация) На рисунке не отражен тот факт, что перед присоединением каждого из мономеров последние должны быть активированы высокоэнергетическими нуклеозидтрифосфатами. Обратная реакция - распад полимеров всех трех типов

Химический смысл полимеризации состоит в том, что свободная 3 -гидроксильная группа матрицы атакует а-фосфатную группу соответствующего присоединяемого нуклеозидтрифосфата (определяется природор азотистого основания затравки), при этом происходят отщепление остатка пирофосфата и образование фосфодиэфирнор связи. Далее свободны З -гидроксил вновь присоединенного нуклеотида атакует а-фосфатную группу следующего нуклеозидтрифосфата, и таким путем продолжается процесс полимеризации, идущи в направлении 5 —>3, антипараллельно матрице, оканчивающейся 5 -фосфатом [c.481]

Самоорганизация п селекция возможны, еслп абиогенная молекулярная система характеризуется метаболизмом, самовоспроизведением и мутабильностью. Это три необходимых условия. Метаболизм означает, что систедМа является открытой, в ней происходит полимеризация и распад полимеров. Так как система далека от равновесия, эти два процесса не связаны условием микроскопической обратимости. Для поддержания метаболизма необходим приток вещества, обладающего избытком свободной энергии — в случае нуклеиновых кислот это нуклеозидтрифосфаты. Самовоспроизведение — матричное копирование полимера — означает автокаталитический процесс. Как было показано в главах 15 и 16, автокатализ может обеспечить самоорганизацию. Наконец, мутагенез необходим для создания повой информации. [c.538]

Если в реакцию, катализируемую РНК-полимеразой, вводится только один нуклеозид-5 -трифосфат (из четырех), происходит синтез гомополимера, структура которого не является комплементарной копией добавленного полинуклеотида. При таком синтезе — синтезе повторением (reiteration)—полимеризация начинается на участке полинуклеотидной матрицы, содержащем последовательность по крайней мере трех остатков нуклеотидов, комплементарных добавленному единственному нуклеозидтрифосфату. Продукт, образовавшийся в результате такого частичного копирования последовательности матрицы, служит затравкой для дальнейшей ферментативной полимеризации, приводящей к гомополинуклеотиду. [c.99]

Синтез меченой нуклеотидной последовательности длиной около 150 звеньев при 37 С должен протекать за 5 мин. Чтобы удобнее контролировать реакцию, темпера уру снижали до 20 С и концентрацию нуклеотидов уменьшали до 0,8-0,1 тМ. В результате этого скорость полимеризации уменьшалась приблизительно до 5 нуклеотадов в 1 с. После добавления смеси трех нуклеозидтрифосфатов линейное включение метки происходило сразу же, причем в течение следующей минуты не наблюдалось инициации новой цепи. [c.184]

РНК-полимераза катализирует полимеризацию нуклеозидтрифосфатов в полинумеотидную цепь с образованием 3, 5 -фосфодиэфирных связей с выделением неорганического пирофосфата. [c.309]

К репликации РНК-вирусов предъявляются особые требования, поскольку для воспроизведения своего генома они должны копировать молекулы РНК, что означает полимеризацию нуклеозидтрифосфатов на РНК-матрице. Клетки, как правило, не располагают ферментами для осуществления этой реакпии. поэтому даже в мельчайших вирусах должны быть закодированы их собственные РНК-зависимые полимеразы иуклеииовых кислот. [c.317]

Полимеризация актина и тубулина не требует затраты энергии-мономеры присоединяются и в присутствии негидролизуемых аналогов нуклеозидтри-фосфатов. Однако гидролиз нуклеозидтрифосфатов при полимеризации в естественных условиях способствует конформационному изменению мономеров, включающихся в состав полимера, подобно тому как гидролиз АТР приводит к изменению конформации миозиновой головки. В результате сродство свободных мономеров к одному из концов полимера становится больше, чем к другому. Иными словами, критическая концентрация мономера (т. е. та концентрация, при которой устанавливается динамическое равновесие между полимеризацией и деполимеризацией разд. 10.3.4) для одного из концов филамента (-I-) будет ниже, чем для другого (-). С этим связано важное следствие при некоторых промежуточных концентрациях свободных молекул актина или тубулина в среде соответствующий полимер-филамент или микротрубочка-может находиться в своеобразном стационарном состоянии, в котором к одному концу мономеры будут преимущественно присоединяться, а от другого-преимущественно отщепляться. Это явление получило на- [c.103]

Актиновые филаменты и микротрубочки могут спонтанно образовываться in vitro из актина и тубулина. Полимеризация в обоих случаях протекает сходным образом имеет место начальная лаг-фаза, связанная с формированием ядер полимеризации оба процесса сопровождаются гидролизом нуклеозидтрифосфатов - АТР в случае актина и GTP в случае тубулина. Образующиеся полимеры обладают структурной полярностью и растут в двух противоположных направлениях с неодинаковой скоростью. Есть данные о том, что присоединение филаментов к другим клеточным структурам, а также их сборка и деполимеризация могут независимо контролироваться на обоих концах. Гидролиз нуклеозидтрифосфатов, сопровождающий полимеризацию, по крайней мере in vitro может приводить к тредмиллингу , при котором актиновые или тубулиновые мономеры присоединяются к одному из концов филамента или микротрубочки с такой же скоростью, с какой они отщепляются от другого конца. [c.105]

Пример 13-Д. Обнаружение образования ДНК при ферментативной полимеризации мононуклеотидов. Если смесь ДНК и радиоактивных нуклеозидтрифосфатов инкубировать с ферментом ДНК Полимеразой I из Е. oli, часть радиоактивного материала переходит в форму, осаждающуюся кислотой (гл. 5, пример 5-1). Это может быть результатом чистого синтеза, приводян его к увеличению количества ДНК высокой молекулярной массы, или обмена нуклеотидов в исходных молекулах. Если имеет место чистый синтез, г отн будет повышаться, поскольку увеличивается концентрация ДНК если происходит только обмен, то количество ДНК не изменится и rio-rii будет постоянна. Во время, когда начиналась работа с полимеразой 1, ДНК можно было отличить от нуклеотидов по световому рассеянию (при использовании образцов с высокой концентрацией ДНК, не содержащих белка), ультрацентрифугированию или ультрафиолетовому поглощению (при низких концентрациях и в отсутствие избытка материала, поглощающего в УФ-области) или методом вискозиметрии. Ферментативная реакция проходит при низкой концентрации ДНК и высокой концентрации белка и УФ-поглощающих нуклеотидов таким образом, первые гри возможности исключаются. При исследовании вязкости было показано, что г увеличивается при увеличении времени инкубации это свидетельствует о том, что повысилось или количество ДНК, или ее молекулярная масса. Обе эти возможности подразумевают синтез ДНК. [c.377]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология