Одноцепочечные обмены

Рис. 5-58. Схема, иллюстрирующая начальный одноцепочечный обмен между двумя гомологичными двойными спиралями ДШС в процессе общей рекомбинации. Разрыв в одной из цепей ДНК высвобождает эту цепь и она внедряется во вторую спираль, образуя здесь короткий спаренный участок. Спариваться таким путем и тем самым инициировать общую рекомбинацию могут только такие две молекулы ДНК, у которых нуклеотидные последовательности комплементарны. Известны ферменты, катализирующие все представленные здесь этапы (см. рис. 5-57 и 5-60).

Белок Re A функционирует при обмене цепями между молекулами ДНК. Это главная активность в процессе рекомбинации (гл. 25), родственная предполагаемому одноцепочечному обмену в рекомбинационной репарации. Свойства двойных мутантов позволяют предполагать существование двух Re -путей. Чтобы проверить, принадлежат ли два гена с родственными функциями одному и тому же или различным путям, сравнивали фенотипы одиночных мутантов с фенотипами двойных мутантов. Если гены принадлежат к одному и тому же пути, фенотип двойного мутанта не будет отличаться от фенотипа одиночного мутанта. Если гены контролируют разные пути, у двойного мутанта будут утрачены они оба. Согласно этому критерию, один гес-путь включает гены гесВС, другой-re F. [c.440]

Рис. 35.2 Рекомбинация между двумя спаренными двухцепочечными молекулами ДНК может быть инициирована реци-прокным одноцепочечным обменом, расширяющимся в результате миграции ветви и разрешающимся путем разрезания.

Допустим, что два аллеля отличаются одной точковой мутацией. Если произойдет обмен и образуется гетероду-плексная ДНК, две цепи этого гетеродуплекса будут ошибочно спарены в сайте мутации. В результате окажется, что кавдая цепь ДНК несет различную генетическую информацию. Если не происходит изменения в последова- тельности, цепи разделяются в последующей репликации, причем каждая дает начало двухцепочечной молекуле, которая сохраняет свою информацию. Это ведет к соотношению 4 4, при котором порядок спор изменен., из-за одноцепочечных обменов. Такое соотношение названо постмейотической сегрегацией, так как ее наличие зависит от разделения цепей ДНК при репликации, которая следует за мейозом. [c.452]

Полухиазму можно разрезать двумя способами (рис. 56). В одном случае окажется, что рекомбинирующие молекулы обменялись сравнительно короткими одноцепочечными участками, образовавшими гетеродуплексные районы. При друго.м способе рекомбинирующие молекулы обмениваются своими частями, находящимися по обе стороны от места образования полухиазмы, часто и.менно этог случай называют собственно рекомбинацией. [c.86]

В процессе сайт-специфической рекомбинации в обмен вступают короткие специфические нуклеотидные последовательности одной и той же или обеих спиралей ДНК, распознаваемые особым сайт-специфическим ферментом, что приводит к трансформации распределения нуклеотидных последовательностей в геноме. Любые комплементарные взаимодействия между двумя гомологичными спиралями ДНК возможны лишь тогда, когда в одной из двух цепей происходит разрьш. К числу факторов, вызывающих такие одноцепочечные разрывы, относят химические агенты, некоторые виды излучения, специфические белки. Например, у Е. соИ обнаружен белок гес B D, который вызывает в молекулах ДНК одноцепочечные разрьшы. Белок гес B D представляет собой ДНК-зависимую АТРазу, которая действует как ДНК-хеликаза, перемещающаяся по спирали ДНК и вызывающая ее расплетение. Под влиянием этого белка, обладающего нуклеазной и хеликазной активностью, на двойной спирали ДНК возникает разрыв с образованием одноцепочечного участка ус (whisker) (рис. 5.5). [c.112]

Инсулин — гормон поджелудочной железы, регулирующий углеводный обмен и поддерживающий нормальный уровень сахара в крови. Недостаток этого гормона в организме приводит к одному из тяжелейших заболеваний — сахарному диабету, который как причина смерти стоит на третьем месте после сердечно-сосудистьк заболеваний и рака. Инсулин — небольшой глобулярный белок, содержащий 51 аминокислотный остаток и состоящий из двух полипептидных цепей, связанных между собой двумя дисульфидными мостиками. Синтезируется он в виде одноцепочечного предшественника — препроинсулина, содержащего концевой сигнальный пептид (23 аминокислотных остатка) и 35-звенный соединительный пептид (С-пептид). При удалении сигнального пептида в клетке образуется проинсулин из 86 аминокислотных остатков, в котором А и В-цепи инсулина соединены С-пеп-тидом, обеспечивающим им необходимую ориентацию при замыкании дисульфидных связей. После протеолитического отщепления С-пептида образуется инсулин. [c.132]

Модели с двухцепочечным и одноцепочечным разрывами предполагают некоторые различия в структуре молекулы, сочлененной в двух местах перед ее разрешением. Гетеро дуплексная ДНК образуется в каждом конце области, вовлекаемой в обмен. Между двумя гетероду-плексными сегментами находится область, соответствующая бреши, которая теперь содержит последовательность донорной ДНК в обеих молекулах. Таким образом, гетеродуплексные последовательности расположены асимметрично и часть одной молекулы превращена в последовательность другой (вот почему инициирующая хроматида названа реципиентом). Модель одноцепочечного разрыва предсказывает противоположный результат, при котором инициирующая хроматида вьшолняет роль донора генетической информации. Данные, полученные на клетках дрожжей, согласуются с моделью двухцепочечного разрыва инициация сопряжена с получением генетической информации. Эта модель предусматривает существование родства между сайтами, участвующими в событии генетического обмена, и подтверждается данными, полученными при анализе систем рекомбинации грибов. [c.446]

Согласно модели Холлидея, образование одноцепочечных разрывов и реципрокный обмен цепями (рис. 14.1,Б-Д) приводят к формированию симметричных гетеродуплексных участков ДНК у обоих партнеров, участвующих в обмене. В то же время анализ аберрантных асков, возникающих у некоторых видов грибов, указывает на то, что довольно часто гетеродуплексные участки ДНК при скрещивании образуются только у одного из партнеров. [c.148]

При растворении многих веществ в дейтериевой (ВгО) или три-тиевой (Ш2О) воде происходит обмен атомов водорода на О или Аминокислоты, нуклеозиды, короткие полипептиды, белки в конформации беспорядочного клубка и одноцепочечные нуклеиновые кислоты быстро обменивают атомы водорода, связанные с атомами азота, кислорода и серы атомы водорода, связанные с атомами углерода, обмениваются гораздо медленнее. В белках, в силу их химических свойств, способные к обмену протоны боковых групп некоторых аминокислот (например, ОН серина и NH2 глутамина и аспарагина обмениваются намного быстрее, чем протоны пептидной связи или амидных групп глутамина и аспарагина. Эти два класса протонов различают по рН-зависимости скоростей водородного обмена — первый класс имеет минимум при pH 7, второй — при pH 3. Каждый класс можно подразделить по принципу степени участия протонов в образовании водородных связей. Поскольку скорость водородного обмена обычно гораздо меньше, чем скорость образования и разрыва водородных связей (которая контролирует доступ растворителя к группам, участвующим в образовании водородных связей), наблюдаемая скорость водородного обмена для любой группы есть произведение скорости собственно водородного обмена на долю времени, в течение которого группа доступна растворителю. Таким образом, если группа участвует в образовании водородной связи, то это должно приводить к понижению скорости водородного обмена. Это происходит потому, что данная группа подвергается действию растворителя только тогда, когда имеет место локальный разрыв водородных связей. Следовательно, измеряя скорости водородного обмена для открытых групп (например, в мономерах) и скорости обхмена для аналогичных групп макромолекулы, можно определить в каждый данный момент времени долю групп, не участвующих в образовании водородных связей. [c.521]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология