Полинуклеотиды, водородные связ

Специфич. наборы водородных связей между пиримидиновыми и пуриновыми основаниями в комплементарных участках цепей (см. Комплементарность), а также меж-плоскостные взаимод. между соседними основаниями в цепи определяют формирование и стабилизацию вторичной и третичной структуры нуклеиновых к-т. Последовательность пуриновых и пиримидиновых оснований в полинуклеотидной цепи определяет генетич информацию ДНК и матричных РНК. Модификация Пов полинуклеотидах под воздействием мутагенов может приводить к изменению информац. смысла (точковой мутации). [c.530]

В соответствии с терминологией, предложенной Линдер-стрём-Лангом [ ], можно сказать, что молекулы обычных полимеров в растворе не обладают вторичной структурой, тогда как молекулы биологически активных полимеров и их синтетических аналогов могут ее иметь. При этом первичной структурой макромолекулы называется число и расположение химических связей в молекуле, а вторичной — регулярная пространственная спиральная структура с определенной периодичностью, стабилизуемая водородными связями. Исследованию вторичных структур биологически активных макромолекул посвящено громадное количество работ, в которых были определены параметры спиральных конформаций для большого числа синтетических полипептидов и полинуклеотидов, а также для природных нуклеиновых кислот и белков. В последнем случае, наряду с вторичной структурой, большую роль играет также третичная структура молекул, т. е. взаимное расположение спиральных и неспиральных участков, обусловленное взаимодействием боковых групп цепи, в частности, связями 5—8. Наиболее известные примеры вторичных сгруктур представляют собой а-спираль Полинга — Кори [2> ] для полипептидов и двойная спираль Крика — Уотсона [ ] для дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Эти структуры [c.291]

Рис. 3.5. Кривая плавления ДНК. оперативным расплетанием (разрывом водородных связей), которое происходит при нагревании двухцепочечных полинуклеотидов, при помощи кривых плавления (экспериментально наблюдают зависимость поглощения от температуры рис. 3.5). Середина интервала, в котором происходит переход к одноцепочечиым полинуклеотидам, называется температурой плавления (Т л). Т л зависит от соотношения содержания пар гуанин — цитозин к содержанию пар аденин — тимин, поскольку первая пара более устойчива.

Двуспиральные полинуклеотиды. В большиистве случаев ДНК существует в виде двойной спирали Уотсона — Крика (рис. 1 1). Ее основные характеристики сводятся к следующему. Две поли-дезоксирибонуклеотидные цепи соединены друг с другом с помощью водородных связей и образуют правовинтовую спираль вокруг общей оси. Цепи двойной спирали антипараллельиы и комплементарны, т. е. образование водородных связей (поперечных) всегда происходит между основаниями С и О или А и Т. [c.335]

Нуклеотидный состав. Температура плавления двухспиральных полинуклеотидов зависит также от их состава. С увеличением содержания пар гуанин цитозин Гщ двухспиральных молекул линейно увеличивается 145,212,343-347 как показано на рис. 4.18 (ср. с данными о стабильности пар оснований, стр. 225). В качестве модели для установления зависимости Гт полинуклеотида от состава оснований можно использовать синтетические олигонуклеотиды. При наличии возможности образования трех водородных связей на пару оснований температура плавления соответствующих двухспиральных полинуклеотидов повышается. Тем не менее число водородных связей на пару оснований само по себе не определяет однозначно Тщ двухспирального полинуклеотида. Так, для двухспирального комплекса поли-2-аминоаденило-вой кислоты с полиуридиловой кислотой Гщ значительно ниже, чем для двухспирального комплекса полицитидиловой кислоты с полигуаниловой кислотой, хотя число водородных связей у них одинаково Этот эффект уже был отмечен при взаимодействии мономерных компонентов нуклеиновых кислот (см. стр. 227). [c.265]

Типичным примером жидкости, для которой структурные особенности выступают на передний план, является жидкая вода. Сейчас предложено множество моделей структуры жидкой воды, начиная с простейших ассоциатов, льдоподобной модели и кончая образованиями, характерными для полипептидов и полинуклеотидов бесконечно н беспорядочно разветвленный гель с быстро возникающими и исчезающими водородными связями. Выбор определенной модели жидкой воды зависит от изучаемых свойств. [c.136]

Рис. 31. Схема расположения двух спиралей ДНК. Спиралеобразные полосы— цепи полинуклеотидов перекладины — пары оснований, соединенные водородными связями жирная линия— вертикальная ось молекулы.

Информация, необходимая для построения определенной аминокислотной последовательности, содержится в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК). Молекула ДНК является полинуклеотидом, образованным основаниями аденином (А), гуанином (G), цитозином (С), тимином (Т), остатками фосфорной кислоты и 2-дезоксирибозой в качестве углеводного компонента. Все ДНК построены как регулярные двойные спирали, структура которых стабилизирована водородными связями между комплементарными парами оснований А — Т и О — С. В ДНК каждые три следующих один за другим нуклеотида (триплетный код) кодируют одну аминокислоту (189 — 192]. Для 20 протеиногенных аминокислот существуют 64 кодовые единицы (кодона), из которых по 6 приходится на аминокислоты Leu, [c.391]

Вторичная структура молекулы ДНК, по Уотсону и Крику, представляет собой а-спираль, состоящую из двух полинуклеотид ных цепей, закрученных одна вокруг другой и вокруг общей для обеих цепей оси (рис. 92). Эти цепи связаны водородными связями между молекулами пиримидиновых и пуриновых оснований. Причем было установлено, что такого рода прочные связи образуются лишь между, специфическими парами аденин — тимин, гуанин — цитозин [c.557]

Большие расхождения между структурными параметрами, полученными для одного и того же основания в разных работах, зависят в ряде случаев от того, является ли основание протонированным или непротонированным [13]. Кроме того, сказываются наличие межмолекулярных водородных связей и,, наверно, в меньшей степени характер упаковки молекул в кристалле. Несмотря на это, имеет смысл для расчетов конформаций моно- и полинуклеотидов использовать усредненные величины. [c.175]

К настоящему времени предложены самые разнообразные модели структуры жидкой воды — начиная с простейших ассоциатов, льдоподобных моделей и кончая чрезвычайно сложными моделями, сходными со структурой полипептидов и полинуклеотидов, — бесконечно и беспорядочно разветвленный гель с быстро возникающими и исчезающими водородными связями. Однако все они являются лишь известным приближением к действительности. [c.18]

Полинуклеотиды связаны друг с другом водородными связями, образующими поперечные мостики между пиримидиновыми и пуриновыми основаниями (рис. 3.1), [c.255]

Рассмотрение макромолекулы как одномерной кооперативной системы оказалось особенно плодотворным в теории молекул биополимеров и их синтетических аналогов (полипептидов и полинуклеотидов). Хорошо известно, что такие молекулы способны в известных условиях сохранять упорядоченную конформацию не только в кристаллическом состоянии, но и в растворе [ О]. Эта конформация поддерживается внутримолекулярными силами (в частности, водородными связями), которые носят ярко выраженный кооперативный характер в том смысле, что разрыв одной связи невыгоден, так как не приводит к реализации дополнительных степеней свободы осуществляется лишь одновременный разрыв большого числа соседних водородных связей. Поэтому взаимосвязь состояний соседних мономерных единиц (т. е. степень кооперативности макромолекулы) значительно больше, чем в молекулах небиологических полимеров, чем и объясняется резкое изменение состояния биологических макромолекул при сравнительно небольшом изменении внешних параметров. Переход таких макромолекул из упорядоченного (спирального) в неупорядоченное (клубкообразное) состояние происходит обычно в довольно узком интервале температур или состава растворителя [ о]. [c.14]

Перейдем, следуя работе Зимма [ ], к построению статистической суммы для молекулы ДНК. Каждая пара оснований в двойной молекуле ДНК или синтетических полинуклеотидов может быть либо связана (состояние [ =1), либо не связана (состояние л. = 0) водородной связью. Выражения для статистической суммы или свободной энергии системы должны учитывать тот факт, что изменение последней при образовании каждой водородной связи зависит, вообще говоря, от состояний всех предшествующих пар оснований. В самом деле, если предшествующая пара оснований свя- [c.356]

Какую роль можно приписать Mg++ при получении смешанных двойных спиралей поли-А и поли-У, учитывая, что цепи полинуклеотидов в спиральной структуре удерживаются вместе за счет водородных связей между комплементарными основаниями [c.355]

Наконец, можно задать вопрос почему рибоза — единственный сахар, присутствующий в полинуклеотидах Нп один другой сахар не способен к столь эффективной реакции конденсации соответствующих нуклеотидов, а З -дезокси-нуклеотиды не полимеризуются. Видимо, и 2 -0Н, и З -ОН необходимы для протекания полимеризации. Причина этого заключается в образовании водородной связи между обеими группами, которые только в рибонуклеотидах находятся в ijti -положеиии, чю приводит к повышению кислотности R0—ОН-группы в 2 -положенпи. Еще один важный факт состоит в том, что конденсация полинуклеотидов очень специфична для 1уклеотидов, рибозные остатки которых имеют D-конфигурацию. Оргел показал это эксперимен-O Og тально. Если смесь L- и D-рибояуклеотидов добавить [c.188]

Вторичная структура ДНК представляет собой двойную спираль, состоящую из двух переплетенных по-линуклеотидных цепей. Одна цепь изогнута в виде спирали и удерживает около себя вторую полинуклеотид-ную цепь. Образовавшаяся двойная спираль закручена вокруг общей оси, и основания обеих цепей обращены внутрь спирали. Здесь адениновые остатки одной цепи за счет водородных связей связаны с тиминовы.ми остатками второй цепи, а гуаниновые — с цитозиновыми. Благодаря такому взаимодействию оснований [c.431]

Биол. макромолекулы (белки, нуклеиновые к-ты) и их модели (полипептиды, полинуклеотиды) в р-рах могут иметь специфич. конформации, стабилизированные внутримол. взаимодействием. Так, нативные глобулярные конформации белков в водном р-ригеле стабилизированы водородными связями и гидрофобными взаимодействиями неполярных групп атомов. Полярные группы на пов-сти глобулы обеспечивают ее р-римость. При изменении состава и св-в р-рителя, pH и ионной силы р-ра или при изменении т-ры происходят виутримол. конформац. переходы типа спираль-клубок и глобула-клубок, что приводит к резкому изменению всех св-в Р. п. [c.190]

Детальный анализ всевозможных вариантов образования водородных связей между основаниями показал, что в биспиральной молекуле ДНК основания уложены парами пурин из одной цепи и пиримидин из другой в соответствии с правилами Чаргаффа. Поскольку ориентация оснований на плоскости не является, очевидно, произвольной, и основания в полинуклеотидах представлены в лактамной форме, наиболее вероятными были признаны пары аденин-тимин и гуанин-цитозин. Этот способ спаривания получил в дальнейшем экспериментальное подтверждение. Избирательность взаимодействия пар А-Т и Г-Ц принято выражать термином комплементарность , а соответствующие азотистые основания называют комплементарными. Стабильность А-Т оснований обеспечивается двумя водородными связями, а пар Г-Ц - тремя, что в свою очередь определяется особенностями расположения функциональных групп азотистых оснований. Длина водородных связей между основаниями составляет около 0,3 нм. Таким образом, комплементарными оказываются не только отдельные основания, но и дезоксирибонуклеотидные цепи ДНК [c.108]

Здесь и далее мы испо.пьзуем термин первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры нуклеиновых кислот в следующем смысле. Первичная структура — последовательность пуклеозндпых звеньев, соединенных фосфо-диэфирной связью в непрерывную и неразветвленную полинуклеотидную цепь. Вторичная структура — в случае одноцепочечных, главным образом монотонных полинуклеотидов, — пространственное расположение нуклеозидных звеньев, обусловленное межплоскостным взаимодействием оснований. В случае двух комплементарных цепей вторичная структура представляет собой жесткую двойную спираль, стабилизованную как ме.жплоскостным взаимодействием соседних оснований в пределах одной цепи, так и водородными связями между противолежащими основаниями в параллельных цепях. Третичная структура образуется в результате реализации наряду с двухспиральными иных типов фиксированной укладки полинуклеотидных цепей. Четвертичная структура — пространственное расположение взаимодействующих макромолекул (обычно полинуклеотидов и полипептидов) в нуклеопротеидах — рибосомах, вирусах и т. д. [c.16]

В нуклеиновых кислотах остатки, участвующие в образовании водородных связей с комплементарными гетерощ1клами, имеют, как правило, резко сниженную реакционную способность но сравнению со свободными гетероциклами. Например, реакция (VII.2) остатков аденина и цитозина с галогенацетальдегидами проходит с участием экзоциклической аминогруппы и атома азота гетероцикла, которые являются непосредственными участниками уотсон-криковских взаимодействий (см. рис. 26). Поэтому в этенопроизводные легко превращаются остатки, находящиеся в однонитевых участках, и существенно труднее — остатки, образующие двуспиральную структуру. Реагенты, различающие одно- и двунитевые структуры полинуклеотидов, широко используются для детального изучения вторичной структуры нуклеиновых кислот, в частности для выявления шпилечных структур. В табл. 7.7 приведены некоторые реагенты, широко применяемые для изучения пространственной структуры белков и нуклеиновых кислот методом химической модификации. [c.324]

Наконец, на рис. 1 представлен вариант (г) спирально-кристаллического порядка, характерный для многих фибриллярных белков и полинуклеотидов. В данном случае фибрилла, или, точнее, протофибрилла, образована намотанными друг на друга спиралями, обычно скрепленными межцепными водородными связями. Протофибриллы сочленены гибкими перемычками. Высокое развитие внутреннего порядка в системах типа г приводит к очень резким фазовым превращениям волокна, имеющие мультиспиральную структуру, не меняют прочности и модуля при изменении температуры вплоть до температуры плавления (см. раздел 5), тогда как обычные волокна с дефектной кристаллической структурой (типы а и б) теряют механические свойства постепенно. Зависимость температуры плавления мультиспиральных структур от нагрузки сложна и будет рассмотрена ниже. [c.51]

Влияние pH на конформации полинуклеотидных цепей в растворе обусловлено тем обстоятельством, что водородные связи, стабилизующие спиральную структуру, образуются в этих молекулах между группами, способными к ионизации, и поэтому ионизация хотя бы одной из групп, участвующих в об.разовании водородной связи, означает одновременно разрыв последней, что ведет к изменению конформации молекулы. В этом случае мы встречаемся с ярким примером специфических взаимодействий, о которых говорилось ранее применительно к полипептидам (см. 26, 27). Действительно, ионизация оснований, т. е. процесс отдачи или связывания протона (соответственно для кислотных и основных ионизуемых групп) осуществляется лишь при отсутствии водородных связей в спиральной форме такой процесс не имеет места. Пуриновые и пиримидиновые основания, входящие в ДНК и синтетические полинуклеотиды, образуют водородные связи между аминогруппой и атомом азота, включенным в цикл, с одной стороны, и группой —МН—СО — с другой. Отрицательные логарифмы констант диссоциации этих групп соответственно равны —2,9 (гуанин) 3,7—3,8 (аденин) 4,5—4,8 (цитозин) р/Скн-со 9,5—11,4 (гуанин, тимин, урацил). Поскольку аминогруппа присоединяет протон, а группа —NH—СО— отдает его, то первая заряжена при pH < рКш2 а вторая при pH > рКш-со- Таким образом, в диапазоне рК 2 < рН < / АГын-со пуриновые и пиримидиновые основания не заряжены, и здесь возможно существование спиральной конформации молекул. Интересный [c.372]

Молекула ДНК представляет собой комплекс из двух полимерных цепочек, связанных между собой межмолекулярными силами (рис. 4.2). Каждая цепочка в комплексе образует правую спираль (точнее, винтовую линию) и состоит из сахаро-фосфатного хребта с присоединенными к нему азотистыми основаниями четырех сортов — аденина (А), гуанина (Г), тимина (Т) и цитозина (Ц). Повторяющийся элемент цепочки (азотистое основание + сахар + фосфат) называется нуклеотидом. Таким образом, ДНК состоит из двух закрученных относительно друг друга полинуклеотид-ных цепочек. Существенно, что если связи между нуклеотидами внутри каждой цепочки являются жесткими, ковалентными и имеют энергию около 60 ккал/моль (3 эВ), то связи между полинуклеотидными цепочками по крайней мере на порядок слабее. Существует строгое правило компле-ментарности (соответствия) этих цепочек. Именно, всегда против аденина находится ТИМИН, а против гуанина цитозин. Комплементарность определяется стерическим соответствием оснований. При этом комплементарные пары оснований стабилизированы водородными связями (изображенными на рис. 4.3 пунктиром), электростатическими и ван-дер-ваальсовыми силами. Существенное значение для стабильности ДНК имеет взаимодействие между соседними парами оснований в двойной спирали. Параметры структуры ДНК следующие диаметр молекулы 20 А, расстояние между соседними парами оснований 3,4 А на виток спирали приходится 10 пар оснований, так что соседние пары повернуты относительно друг друга на угол [c.71]

В последующих многочисленных работах, например [64—67], в которых критиковались количественные оценки, сделанные Де Во и Тиноко, использовались предложенные ими схемы вычисления свободной энергии. Корректность той или иной параметризации различных составляющих свободной энергии и в настоящее время не может быть доказана с определенностью. Между тем основные идеи были высказаны именно Де Во и Тиноко и ими же теоретически было установлено наличие сильных осевых взаимодействий, стабилизирующих структуру однотяжевых и двухтяжевых полинуклеотидов, в то время как водородные связи, на которых основывалась модель Уотсона и Крика, играют второстепен-ную роль. Анализируя результаты расчетов различных авторов, можно отметить, что хотя между ними нет количественного согласия, качественный вывод Де Во и Тиноко о доминирующей роли вертикальных взаимодействий в стабилизации спирали разделяется всеми. [c.185]

В ряде экспериментальных работ вторичная структура однотяжевых полинуклеотидов предсказывалась из анализа оптических свойств. При этом основания были защищены формальдегидом [115], или вводили радикал, не позволяющий образовать водородной связи из-за пространственных затруднений 1[88], или же рассматривали ди- и тринуклеозидфосфаты, длина цепи которых еще достаточно мала, чтобы не позволить им замкнуться на себя. Во всех случаях имелись очевидные доказательства образования упорядоченной вторичной одноцепочечной структуры. Из этих экспериментов, хотя они не дают прямых доказательств, совершенно определенно вытекает вывод о существовании одноцепочечного полинуклеотида в виде однотяжевой спирали с основаниями, параллельными одно другому и перпендикулярными оси спирали [81, 115—116]. [c.203]

В работах [63—65] были измерены температуры плавления других биологически важных макромолекул, синтетических полинуклеотидов и природных нуклеиновых кислот. В упорядоченном состоянии молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты состоит из двух спирально переплетенных цепей. Кристаллографическая структура, определенная Криком и Уотсоном [66], допускает только один способ образования пар гетероциклическими основаниями, входящими в состав каждой из этих цепей. Анализ состава нуклеиновых кислот показывает, что концентрация пуриновых оснований равна концентрации пиримидиновых оснований поэтому образование пар через водородную связь, по статистическим соображениям, возможно только между адени-ном (А) и ТИМИНОМ (Т), и между гуанином (Г) и цитозином (Ц). При плавлении цепи разделяются и переходят в беспорядочно свернутое состояние. [c.134]

При нагревании растворов природной рибосомной РНК или РНК некоторых вирусов, например вируса табачной мозаики (ВТМ) (стр. 152), наблюдаются такие же, хотя и менее четко выраженные, изменения. Это говорит о том, что в некоторых местах цепь РНК сгибается на себя таким образом, что пары оснований сближаются и соединяются водородными связями, образующимися между аденином и урацилом и между гуанином и цитозином (фиг. 20). Поскольку сегменты цепи, сближающиеся таким путем, могут оказаться не точно комплементарными, образование пар облегчается тем, что некоплементарные участки образуют выступающие петли (буква X на фиг. 20). Как показал рентгеноструктурный анализ, те участки молекулы, в которых цепь РНК сгибается на себя, имеют спиральное строение. Таким образом, молекула РНК представляет собой, по-видимому, полинуклеотид-ную цепь, некоторые участки которой имеют форму коротких и неполных спиралей. Б этих участках образуются пары оснований [c.56]

В настоящее время накоплен достаточно большой фактический материал по различию физико-химических характеристик олиго-и полинуклеотидов, содержащих рибо- и дезоксирибонуклеотиды (подробнее — см. гл. 4). Разумной причиной таких различий является, по-видимому, какое-либо участие гидроксильной группы при С-2 остатка рибозы в стабилизации конформации полинуклеотидной цепи в случае рибополимеров. Помимо образования водородной связи с карбонильной группой пиримидинового основания (или N-3 пуринового основания), для объяснения наблюдаемых свойств предполагается образование водородных связей с кислоро-дами фосфатной группы [c.142]

Рассмотренные два типа взаимодействия оснований поперечные (путем образования водородных связей со стабилизацией за счет ван-дер-ваальсово-лондоновских сил) и межплоскостные взаимодействия— определяют стабильность и специфичность структуры нуклеиновых кислот. В определенных случаях имеют место оба типа взаимодействия (как, например, в ДНК или РНК), в других реализуются только межплоскостные взаимодействия (в односпиральных гомополинуклеотидах). Далее будут рассмотрены конкретные черты вторичной и третичной структур полинуклеотидов. [c.249]

Эти ряды показывают, что двухспиральные рибополинуклеотиды более стабильны, чем двухспиральные дезоксирибополинуклеотиды. Такая закономерность наблюдается и для природных полинуклеотидов. Так, Гщ двухспиральной РНК вируса карликовости риса на 15° выше, чем Тщ ДНК с подобным составом оснований Данный эффект, возможно, связан с образованием водородных связей между гидроксилом остатка рибозы и соответствующим основанием [c.265]

Несмотря на то что по гидродинамическим свойствам полиадениловая и полицитидиловая кислоты в нейтральных и щелочных средах представляют собой статистические клубки 229-232 наличие гипохромного эффекта 232.233 кругового дихроизмаи дисперсии оптического вращения 2зе, 237 свидетельствует о том, что между основаниями в этих полинуклеотидах существуют взаимодействия. Кривые дисперсии оптического вращения и кругового дихроизма очень схожи с аналогичными кривыми для динуклеозидмонофосфатов (см. стр. 238), и это дает основание предположить, что в случае гомополимера водородные связи между основаниями не образуются. Расчеты кривых дисперсии оптического вращения для полиадениловой и полицитидиловой кислот, выполненные исходя из свойств динуклеозидфосфатов, дают результаты, согласующиеся с экспериментальными . Наиболее прямыми доказательствами односпиральной структуры этих полинуклеотидов является аналогия их свойств со свойствами полинуклеотидов, у которых невозможно образование водородных связей в силу замешения соответствующих водородов алкильными радикала-,vijj 71,239,2 g также результаты кинетических исследований реакции с формальдегидом [c.283]

Одноцепочечные полинуклеотиды, в которых отсутствуют внутримолекулярные водородные связи между основаниями (например, полиуридиловая кислота), гладко реагируют с карбодиимидом СП ° Зо скорость реакции при этом несколько ниже, чем для уридина (см. табл. 5.7). С двухцепочечными комплексами рибо-полинуклеотндов и ДНК реакция практически не происходит Скорость и степень взаимодействия карбодиимида СП с тРНК сильно зависит от условий реакции При pH 8 и 30—40° С достигается полная модификация всех реакционноспособных остатков нуклеозидов в присутствии же ионов при более низкой тем- [c.384]

Скорость реакции формальдегида с полинуклеотидами в большой степени зависит от вторичной структуры полимера реакция очень сильно замедляется или практически не протекает с двухцепочечными комплексами полинуклеотидов, стабилизованными водородными связями Ч Поэтому обработка формальдегидом широко используется в исследованиях вторичной структуры полинуклеотидов (см. гл. 4). Эта реакция была применена для изучения вторичной структуры полиадениловой и полицитидиловой кислот, а также для определения размеров и стабильности двухспиральных участков (см. также Денатурированная ДНК быстро реагирует с формальдегидом, причем продукт реакции теряет способность к ренатурации 4. Нативная ДНК, напротив, реагирует с формальдегидом крайне медленно анализ кинетики реакции показывает, что реакция начинается на дефектном участке двухспиральной структуры и концентрацию таких участков можно определить . Частичную денатурацию ДНК по специфическим участкам при действии формальдегида можно наблюдать под электронным микроскопом Модификация полинуклеотидов формальдегидом была применена и для некоторых функциональных исследований, в частности для изучения инактивации тРНК и для исследования изменения кодирующей способности полиадениловой кислоты в бесклеточной системе [c.412]

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]

Ионогенные группы пуриновых и пиримидиновых оснований в ДНК и синтетических полинуклеотидах принимают участие в образовании водородных связей, стабилизующих спиральную стрзгктуру молекул [10]. Эти связи могут образовываться лишь в случае неионизованных групп, так что в спиральной конформации ионизация почти не осуществляется (исключением являются комплексы молекул полиадениловой кислоты полиА-(-полиА). Температура плавления ДНК и двуспиральных комплексов полиадени- [c.29]

Согласно предположению Уотсона — Крика, четыре основания — аденин, тимин, гуанин и цитозин, которые можно обозначить буквами А, Т, Г и Ц,— располагаются в некоторой характерной последовательности на одной из двух полинуклеотидиых цепей гена и в комплементарной последовательности на другой полинуклеотидпой цепи. На каждом уровне находится одна из следующих четырех пар азотистых оснований — —А= —=Т—, —Т= = =А—, —Г= ==Ц, —Ц= = Г—. Двойные и тройные черточки обозначают две или три водородные связи, как показано на рис. 24.4. [c.687]

Точно так же, как высокая поляризуемость симметричных водородных связей с двумя минимумами вызывает непрерывное поглощение в ИК-спектрах растворов, меньшая поляризуемость несимметричной водородной связи с перегибом на потенциальной кривой или с двумя минимумами является причиной ушире-ния полос. Иногда такое уширение наблюдается, например, для валентных колебаний ЫН, образующих водородную связь. Фол-дес и Сандорфи [237], рассматривая ангармоничность колебаний связи МН" -М, пришли к заключению, что потенциальная кривая имеет именно такой вид. Шульман [238] считает, что в полинуклеотидах несимметричная потенциальная кривая имеет место для водородной связи между атомами N(3) тимина и N(1) аденина (см. также разд. V. 17). Сильное уширение в действительности наблюдается для полос валентных колебаний ЫН-группы, образующей указанную водородную связь, так же как [c.299]