Нуклеиновые длина

Облучение водных растворов оснований нуклеиновых кислот импульсами с длиной волны 266 нм и интенсивностью около 10 Вт/см приводит к образованию необратимых фотопродуктов [15]. Варьируя параметры лазерных импульсов, можно селективно возбудить не только молекулы ДНК среди других компонентов клетки, но и основания одного типа в цепи ДНК. [c.190]

Органические полимеры. В основе способности к полимеризации органических соединений лежит свойство углеродных атомов соединяться друг с другом с образованием длинных цепочек, поэтому способность к полимеризации в той или иной степени присуща всем классам органических соединений. К органическим полимерам относится громадное большинство искусственно получаемых полимерных материалов, а также важнейшие природные соединения — белки, нуклеиновые кислоты, клетчатка, лигнин и др. [c.122]

Согласно той же формуле (18.4) коэффициент диффузии обратно пропорционален вязкости растворителя. Поэтому особенно высокого качества разделения удается достигнуть, проводя электрофорез в гелях, вязкость которых чрезвычайно высока. Для разделения белков и нуклеиновых кислот наиболее широко используются полиакриламидные гели (см. 8.5). С помощью электрофореза в таких гелях удается в один прием разделить десятки компонентов. В качестве иллюстрации на рис. 91 приведен результат разделения смеси фрагментов нуклеиновой кислоты разной длины от 40 до 72 нуклеотидных звеньев. Электрофорезу подвергались фрагменты, меченые радиоактивным фосфором После завершения разде- [c.331]

Характерной особенностью конформационных переходов в молекулах белков и нуклеиновых кислот является их так называемая кооперативность. Это означает, что конформационное изменение в одном из сегментов макромолекулы вызывает аналогичные конформационные изменения соседних сегментов и в конечном итоге — всей макромолекулы в целом. Кооперативность растет с увеличением длины цепи макромолекулы. Превращения такого рода имеют огромное значение [c.638]

Молекула ДНК состоит из мономеров, называемых нуклеотидами, которые удерживаются вместе химическими связями в линейной последовательности, называемой полинуклеотидной цепью или молекулой нуклеиновой кислоты. Каждый нуклеотид состоит из трех составных частей молекулы фосфорной кислоты, молекулы моносахарида дезокси-рибозы (см. разд. 13.6) и молекулы азотсодержащего соединения, называемого азотистым основанием. Молекулы моносахарида и фосфорной кислоты конденсируются, образуя длинные полинуклеотидные цепи [c.454]

Разделение различных фракций РНК, ДНК и их гибридов основано на различии в прочности сорбции одно- и двухнитевых молекул нуклеиновых кислот прочность сорбции фрагментов нуклеиновых кислот повышается с увеличением их длины. Десорбция вызывается увеличением концентрации фосфатного буфера. [c.171]

И ближнюю инфракрасную область. Этот участок в увеличенном масштабе изображен на рис. 13-1 (вторая линия сверху). Свет, достигаю-ш,ий поверхности Земли, занимает узкий интервал от 320 до 1100 нм. Глаз человека способен воспринимать свет в еще более узком интервале 380—760 нм, включающем все цвета радуги. Максимум поглощения ароматических колец белков и нуклеиновых кислот равен соответственно 280 и 260 нм. Хотя свет с такими длинами волн в основном поглощается озонным слоем стратосферы, сквозь атмосферу проходит достаточное количество ультрафиолетовых лучей, чтобы вызвать многочисленные мутации и солнечные ожоги. [c.6]

Опыты по гибридизации позволили исследовать гомологичность нуклеиновых кислот из разных источников. Вначале молекулы расщепляют (например, с помощью ультразвука) на фрагменты длиной 1000 нуклеотидов и подвергают денатурации. Фрагменты денатурированной ДНК смешивают с денатурированной ДНК из другого источника. Участки ДНК разных видов, имеющие близкие нуклеотидные последовательности, в той или иной степени гибридизуются, тогда как участки с сильно различающимися последовательностями гибридизации не поддаются. Рассмотрим один из вариантов постановки таких экспериментов. Денатурированную ДНК определенного организма, не подвергавшуюся деградации, заключают в агаровый гель [90] или наносят на нитроцеллюлозный фильтр [91]. Фрагменты ДНК из другого источника пропускают через колонку с ДНК-содержащим агаром или через фильтр с абсорбированной ДНК. Комплементарное спаривание соответствующих фрагментов задерживает их на колонке или фильтре, тогда как фрагменты, не нашедшие себе партнеров , свободно проходят дальше. [c.143]

В приведенной ниже таблице охарактеризованы некоторые известные нам типы вирусов и ряд отдельных вирусов. Форма вирусных частиц обозначена буквами И (икосаэдр) С (спираль) и Сл (более сложная). Для некоторых спиральных вирусов и вирусов с более сложным строением приведена длина частиц в нм. Указана также длина молекулы нуклеиновой кислоты в тысячах оснований (для одноцепочечных ДНК или РНК) или в тысячах нуклеотидных пар (для двухцепочечных нуклеиновых кислот). Число генов, содержащихся в вирусной частице, иногда несколько превышает это число. [c.286]

Хотя химически нуклеиновые кислоты резко отличаются от белков, они сходны с ними в одном в молекулах всех нуклеиновых кислот имеется одинаковая (по природе, а не по величине) длинная цепь, являющаяся скелетом молекулы, а к этому скелету прикреплены различные группы, природа и последовательность расположения которых специфичны для каждой нуклеиновой кислоты. [c.1062]

Неограниченная сложность строения и многообразие молекул органических соединений. Достаточно назвать природные биополимеры — белки, полисахариды, синтетические полимеры — капрон, лавсан, полиэтилен и т. д., вета-мины, гормоны и особенно нуклеиновые кислоты, молекулярная масса которых доходит до 41 о . Эта особенность органических соединений обусловлена способностью атома углерода образовывать бесконечно длинные цепи [c.12]

Синтетические макромолекулы отличаются от белков и нуклеиновых кислот не только отсутствием первичной структуры. Синтетические полимеры гетерогенны, они состоят из неоднородных макромолекул. Приведенные формулы полимерных цепей идеализированы в том смысле, что реальные цепи зачастую содержат и другие группы, например, некоторые из атомов И в полиэтилене могут быть замещены на метильную группу СНз и т. п. Цепи могут быть разветвлены случайным образом. Любой образец синтетического полимера содержит смесь макромолекул различной длины. Соответственно молекулярный вес полимера является средним значением по всем полимер-гомологам. Напротив, все молекулы данного белка одинаковы, они имеют вполне определенный молекулярный вес, состав и первичную структуру. [c.118]

Фотовоздействие ультрафиолетовыми пикосекундными импульсами в области длин волн, соответствующих фоторазлОжению оснований нуклеиновых кислот, вызывает фотобиологические реакции на уровне ДНК вирусов и клеток. [c.190]

По-видимому, рибонуклеиновые кислоты также состоят из длинных винтообразных цепей полинуклеотидов. При помощи бактериальных энзимов удалось синтезировать из нуклеотидов высокомолекулярные нуклеиновые кислоты, аналогичные рибонуклеиновой кислоте однако они оказались физиологически недеятельными (Охоа). [c.1049]

Первичную структуру здесь образуют цепочки из мононуклеотидов. Эти цепочки скручены в а-сиираль (вторичная структура). Оказалось, что в нуклеиновых кислотах, содержащих дезоксирибозу (дезоксирибонуклеиновая кислота —ДНК), спирали состоят из двух строго параллельных цепочек полинуклеотидов, причем длина спирали может достигать 30 000 А прн толщине 20 А. [c.181]

Первичную структуру здесь образуют цепочки из мононуклеотидов. Эти цепочки скручены в а-спираль (вторичная структура). Оказалось, что в нуклеиновых кислотах, содержащих дезоксирибозу (дезоксирибонуклеиновая кислота —ДНК), спирали состоят из двух строго параллельных цепочек 11ол1[иуклеотндов, причем длина спирали может достигать 30 000 А при толщине 20 А. На рис. 86 приведена модель а-спиралн ДНК видны пятичленные кольца рибоз и затушеванные кольца пуриновых и пиримидиновых оснований. На поперечном разрезе модели видно, что основания располагаются ближе к оси спирали. [c.204]

Рассмотрим количественный анализ смесей нуклеозидов, входящих в состав нуклеиновых кислот растворы аденозина (А), цитидина (Ц), гуанозина (Г) и тимиди-на (Т) их смесей. Предварительно получают спектры поглощения каждого из этих компонентов при различных значениях pH. Это позволяет определять положение изобестических точек (длины волн). Коэффициенты поглощения двух форм различной степени ионизации одного и того же соединения в изобестических точках равны между собой. Измерения разности поглощения при длинах волн, совпадающих с изобес-тпческими точками для форм одного из компонентов, упрощают обработку экспериментальных данных. Действительно, пусть имеется смесь из двух компонентов АН и ВН с константами ионизации p/ i и рКъ где Я] и Яг —длины волн изобестических точек для соединения ВН, т. е. e (A,i) = eB-( i) и e ( 2) =e 2). Измеряя [c.280]

Идентификация модифицированных нуклеотидных остатков в полинуклеотидной цепи РНК долгое время была задачей особой трудности. С появлением современных методов секвенирования нуклеиновых кислот она существенно упростилась. Модификацию РНК или ее расщепление ферментами ведут таким образом, чтобы (как и при секвенировании) было затронуто в среднем только одно звено на молекулу (в чем есть дополнительный смысл, так как множественная модификация РНК искажает ее структуру). Далее, если изучается РНК небольшого размера или сегмент РНК, примыкающий к одному из ее концов, то этот конец метят радиоактивной меткой и задача идентификации модифицированного основания (после расщепления соответствующего звена) или атакованной нуклеазой межнуклеотидной связи сводится, как и при секвенировании, к определению длины фрагмента по его подвижности в высокоразрешающем электрофорезе в геле. В том случае, когда анализируемый район удален от концов молекулы на расстояние больше 150—200 н. о., используют реакцию обратной транскрипции (см. гл. 13). Для этого синтезируют олигонуклеотид, комплементарный участку РНК, расположенному вблизи от анализируемого района с З -концевой стороны молекулы, и далее используют его как праймер для обратной траискриптазы. Так как этот фермент останавливается на модифицйрованных остатках матрицы (или в том месте, где расщеплена фосфодиэфирная связь), то вновь по длине образующегося фрагмента можно определить положение модифицированного звена в РНК. [c.40]

Имеется возможность, например, по окончании хроматографического процесса получить на дисплее или на ленте самописца в изометрической проекции трехмерную картину элюции в координатах оптической плотности, времени и длины волны. Более подробные сведения об устройстве и перспективах использования таких детекторов для целей хроматографии можно найти в обзорной статье IFell et al.— J. liromatogr., 1983, 273, p. 3—17]. При исследовании белков II нуклеиновых кислот с их простыми, лишенными индивидуальных особенностей УФ-сиектрами поглощения особой нужды в этих сложных п дорогостоящих приборах, по-впдимому, нет. [c.101]

I Механизм сорбции нуклеиновых кислот и их производных на оксиапатите, ио-видимому, во многом аналогичен механизму сорбции кислых белков. Вместо карбоксилов во взаимодействии с ионами кальция на поверхности сорбента участвуют остатки фосфатов полинуклеотидной цепи. Для моно- и олигонуклеотидов наблюдается явная зависимость силы сорбции от длины цеии (из-за многоточечной сорбции Мононуклеотиды в присутствии 1 мМ фосфатного буфера задерживаются на сорбенте слабо, а основания и нуклеозиды не задерживаются вовсе. Ди- и тринуклеотиды сорбируются гораздо прочнее решающую роль играют здесь фосфаты. Любопытно, что сказывается не только их число, но и расположение) Наиример, нуклеозидтрифосфаты сорбируются заметно прочне ё чем тринуклеотиды. Небольшие олигонуклеотиды хорошо сорбируются в 1 мМ фосфатном буфере, но относительно легко элюируются (0,02—0,0.3 М фосфатным буфером). орбция самих нуклеиновых кислот гораздо более прочна ]Я1 Элюцию осуществляет фосфатны буфер с концентрацией 0,12—0,25 М Размер высокомолекулярной нуклеиновой кислоты сказывается мало. По-видимому, достаточно отдаленные участки длинной цепи полинуклеотида благодаря их гибкости элюируются одновременно и независимо друг от друга. [c.229]

Самой замечательной особенностью сорбции нуклеиновых кис-ло1 а оксиапатите является резко различное поведение нативных двунитевых молекул ДНК (или РНК) и однонитевых молекул денатурированных ДНК и РНК. Однонитевые молекулы снимаются с оксиапатита элюцией 0,12—0,15 М фосфатным буфером, тогда как для элюции двунитевых молекул концентрацию фосфатного буфера приходится увеличивать до 0,2—0,25 Ш Можно предположить, что решающую роль здесь играет относительная жесткость линейной конформации двунитевых молекул. Сопоставим мысленно условия десорбции относительно коротких фрагментов нативной и денатурированной ДНК, связанных ио длине фрагмента с оксианатитом, наиример в трех точках. Вытеснение элюентом пз связи с оксиапа-титом гибкой однонитевой ДНК в одной из таких точек может повлечь за собой (в результате тепловых деформаций гибкой нити) удаление прежде участвовавшего в этой связи фосфата ДНК от фиксированного на поверхности сорбента иона кальция. Затем может последовать поочередный разрыв и двух других связей — фраг- [c.229]

Расщепление нуклеиновых кислот под влклнием специфических ферментов — эндо- и экзонуклеаз — сопровождается разрывом фосфо-диэфирной связи и образованием продуктов различной величины, которые могут быть разделены методами электрофореза и хроматографии. Это широко используется при анализе последовательности нуклеотидов в молекулах РНК и ДНК., Особое значение при развитии генной инженерии получило расщепление ДНК специфическими эндонуклеазами (рестриктазами), позволяющее получать отрезки ДНК определенной длины и нуклеотидного состава. > [c.175]

Температурная зависимость поглощения УФ-света при 260 нм (длина волны, при которой свет поглощается нуклеиновыми кислотами эффективнее всего) называется кривой плавления (рис. 2-28). В нативном состоянии нуклеиновые кислоты поглощают свет менее интенсивно, чем в денатурированном. Этот так называемый гипохромный эффект (гл. 13, разд. Б.4.Д) обусловлен стэкинг-взаимодействием между основаниями, плотно уложенными стопками в структуре нативной молекулы. Температура плавления, Т л, — это точка, при которой прирост поглощения составляет половину максимального (рис. 2-28). Чем выше ОС-содер-жание нуклеиновой кислоты, тем более устойчива она к денатурации, причем зависимость Т л от ОС-содержания почти линейна. Для раствора, содержащего 0,15 М КаС1 + 0,015 М цитрата натрия, pH 7,0, справедливо уравнение (2-15). Точное соотношение между ОС-содержани-ем ДНК и Тпл очень сильно зависит от ионного состава и pH среды [87, 88]. [c.142]

В последние годы рентгеноструктурный анализ широко применяется Для определения структуры молекул белков и нуклеиновых кислот. Длины и углы связей, точно установленные для малых молекул, ис-, лользуются как стандартные значения в предположении, что они сохраняются такими же и в более сложных полимерных структурах. Одним 3 этапов определения структуры белков и нуклеиновых кислот является построение молекулярных моделей полимеров, согласующихся с рентгеновскими данными и сохраняющих стандартные значения длин связей и валентных углов (рис. 4-19, ) [71]. [c.183]

О пространственном строении нуклеиновых кислот следует сказать особо. Структурная организация и конформационные возможности дезоксирибонуклеиновых кислот в клетке определяются не столько самими молекулами ДНК, сколько их взаимодействиями с многочисленной группой так называемых ДНК-связывающих белков, среди которых центральная структурная роль принадлежит гистонам. Молекула ДНК, имеющая длину, например в хромосоме человека, несколько сантиметров, с помощью гистонов упакована в клеточном ядре, диаметр которого равен лишь нескольким микрометрам. Самым нижним уровнем упаковки является двой- [c.52]

Ряд лет в фармацевтической технологии для стерилизации используется ультрафиолетовое (УФ) (длина волны 253,7 нм) и у-излучение. Источники УФ-излучения — ртутные лампы. Бактерицидное действие У Ф-излучения основано на адсорбировании УФ Лучей нуклеиновыми кислотами микроорганизмов, что является причиной их гибели. Наиболее мощное бактерицидное действие оказывают лучи с длиной волны 253—258 нм, В аптечной практике широкое применение нашла бактерицидная лампа БУВ-30 (бактерицидная увиолевая цифра послед аббревиатуры обозначает мощность лампы в ваттах), представляющая собой газоразрядную ртутную лампу низкого давления, выполненную из прозрачного для У Ф-излучения увиоле-вого стекла. Лампы БУВ применяются для стерилизации воздуха, стен и оборудования в боксах, стерилизационных и ассистентских комнатах, а также для стерилизации дистиллированной воды. [c.296]

Определению белка данным методом мешают присутствие нуклеиновых кислот и нуклеотидов (более 20%). В этом случае оптическую плотность одного и того же раствора измеряют при двух длинах волн — 260 и 280 нм содержание белка X (мг/мл) рассчитывают по формуле Калькара [c.33]

Нуклеиновые кислоты являются очень трудным для работы материалом. Они чувствительны к расщеплению ферментами (ри-бонуклеаза, например, может быть обнаружена даже на кончиках пальцев исследователя). Они не терпят экстремальных значений pH и температуры и даже действия механических разрывающих сил. Длина молекулы ДНК, полученной из распространенной бактерии Е. oli, составляет примерно 1 мм, в то время как ее диаметр— около 2 нм. Таким образом, простое перемешивание или даже неосторожное взятие пипеткой раствора ДНК обычно приводит к существенному уменьшению ее молекулярной массы. Естественно, что наиболее ранние препараты ДНК представляли собой фрагментированный материал с низкой молекулярной массой. [c.35]

Во-первых, при исследовании полимерной структуры ДНК были выяснены такие подробности, которые не могли быть объяснены гелеобразной агрегацией тетрануклеотидов. Ее физические свойства соответствовали свойствам, которые можно ожидать для палочкообразной молекулы, чья длина превышает толщину на фактор, значение которого возрастало от 300 до 700 по мере улучшения качества препаратов ДНК [26]. Гуланд обнаружил, что разнообразие биологической специфичности, проявляемой ДНК, требует большей вариабельности структуры нуклеиновой кислоты, чем та, которую можно обеспечить повторением тетрануклеотид-ного звена при варьировании только длины молекулы. [c.42]

Сенжер и Коулсон создали метод анализа последовательности ДНК, который основан на ферментативном копировании однонитевых частиц ДНК [18]. Максам и Гилберт создали метод, в основу которого положена химическая модификация четырех оснований, входящих в состав ДНК, и который с одинаковым успехом применим как к однонитевым, так и к двунитевым молекулам ДНК [19]. Оба метода используют авторадиографическое определение згр-меченных олигонуклеотидов, которые разделяют в зависимости от их длины электрофорезом денатурированных фрагментов в полиакриламидном геле. На практике, успех этих методов во многом определяется недавними достижениями в энзимологии нуклеиновых кислот, особенно использованием ферментов рестрикции, расщепляющих молекулы ДНК, и обратной транскриптазы, с помощью которой получают циклические ДНК, комплиментарные РНК-матрице. Нижеследующее описание методики анализа будет, однако, предполагать наличие гомогенных образцов ДНК подходящей длины. [c.188]

Существует четыре типа вирусных нуклеиновых кислот одно-и двунитевые как РНК, так и ДНК. Двунитевая ДНК вирусов реплицируется в основном таким же способом, как бактериальная. Вирусы, содержащие однонитевую ДНК, типа бактериофага ФХ 174, начинают свой жизненный цикл впрыскиванием своей кольцевой ДНК в клетку хозяина, бактерии Е. соИ, в которой инфекционная плюс -цепь действует как матрица для построения комплиментарной минус -цепи, что приводит к образованию кольцевого дуплекса. После этого новая копия плюс -цепи постепенно сворачивается и разрезается на отрезки идентичной длины перед пединением 3 - и 5 -концов в замкнутое однонитевое кольцо. [c.200]

В 1945 г. Шредингер написал книгу Что такое жизнь с точки зрения физики , оказавшую существенное влияние на развитие биофизики и молекулярной биологии. В этой книге внимательно рассмотрено несколько важнейших проблем. Первая из них — термодинамические основы жизни. На первый взгляд имеется решительное противоречие между эволюцией изолированной физической системы к состоянию с максимальной энтропией, т. е. неупорядоченностью (второе начало термодинамики), и биологической эволюцией, идущей от простого к сложному. Шредингер говорил, что организм питается отрицательной энтропие1и>. Это означает, что организмы и биосфера в целом не изолированные, но открытые системы, обменивающиеся с окружающей средой и веществом, и энергие . Неравновесное состояние открытой системы поддерживается оттоком энтропии в окружающую среду. Вторая проблема — общие структурные особенности органиа-мов. По словам Шредингера, организм есть апериодический кристалл, т. е. высокоупорядоченная система, подобная твердому телу, но лишенная периодичности в расположении клеток, молекул, атомов Это утверждение справедливо для строения организмов, клеток и биологических макромолекул (белки, нуклеиновые кислоты). Как мы увидим, понятие об апериодическом кристалле важно для рассмотрения явлений жизни на основе теории информации. Третья проблема — соответствие биологических явлений законам квантовой механики. Обсуждая результаты радиобиологических исследований, проведенных Тимофеевым-Ресовским, Циммером и Дельбрюком, Шредингер отмечает, квантовую природу радиационного мутагенеза. В то же время применения квантовой механики в биологии не тривиальны, так как организмы принципиально макроскопичны. Шредингер задает вопрос Почему атомы малы Очевидно, что этот вопрос лишен смысла, если не указано, по сравнению с чем малы атомы. Они малы по сравнению с нашими мерами длины — метром, сантиметром. Но эти меры определяются размерами человеческого тела. Следовательно, говорит Шредингер, вопрос следует переформулировать почему атомы много меньше организмов, иными словами, почему организмы построены из большого числа атомов Действительно, число атомов в наименьшей бактериальной клетке [c.12]

Среди ферментов, содержащих ионы переходных металлов, важное место принадлежит нитрогеназе. Ряд видов бактерий (в частности, находящихся в симбиозе с бобовыми растениями) и водорослей обладает способностью восстанавливать азот воздуха до аммиака. В конечном счете именно этим способом в организмы доставляется азот, необходимый как для белков, так и для нуклеиновых кислот. Такая реакция, как N2 + ЗПг-> 2NПз, в газе требует гетерогенного катализатора, давления порядка 250 атм и температуры до 450°С (процесс Габера—Боша). В бактериях эта реакция идет с участием нитрогеназы — комплекса двух белков, один из которых содержит молибден и железо, а другой — только железо. Роль Мо является определяющей. Несмотря на то, что структура нитрогеназы пока еще мало изучена, с помощью качественных методов квантовой химии, основанных на теории поля лигандов, удалось выявить роль молибдена. Активация молекулярного азота N2 происходит, по- видимому, в комплексе Ме — N = N — Ме (Ме — металл). При этом связь NN в N2 из тройной превращается практически в единичную. Рентгеноструктурный анализ показал, что в модельных комплексах N2 с металлами длина связи NN равна 0,137 нм (длина связи N=N 0,110 нм, N=N 0,123 нм, N—N 0,144 нм). [c.218]

Специфические биологические и физические свойства белков и нуклеиновых кислот в значительной мере определяются их ма-кромолекулярным строением. Длинные цепные молекулы во многом отличны от малых молекул. Тела, построенные из макромолекул, обладают особыми физическими свойствами. [c.117]

Современное естествознание пользуется двумя главными методами для изучения строения вещества. Эти методы — химия и оптика в щироком смысле слова, т. е. изучение взаимбдействия вещества со светом во всем допустимом диапазоне длин электромагнитных волн — от рентгеновских до радиоволн. Химия рас-щифровывает первичную структуру белковых цепей, а также структуру функциональных центров белковых глобул, а частности активных центров ферментов (см. гл. 6). Однако химия (биохимия) как таковая не может установить пространственное строение молекулы белка или нуклеиновой кислоты. [c.265]