Мечение молекул изотопами двойно

Трудность установления частных констант обрыва к и А/ состоит в том, что соответствующие реакции кинетически неразличимы. Поэтому наиболее распространен метод аналитического определения числа меченых концевых групп, т. е. осколков инициатора, приходящихся на каждую полимерную цепь. На практике для этой цели пользуются инициаторами, содержащими изотоп Рекомбинационные акты должны привести к образованию макромолекул, содержащих два осколка инициатора, а при обрыве по реакции диспропорционирования на конце каждой цепи будет по одной такой группе. Условие, которое должно быть соблюдено при экспериментальном решении вопроса о механизме обрыва, состоит в исключении реакций, приводящих к образованию разветвленных молекул. В противном случае число осколков инициатора, приходящихся на одну макромолекулу полимера, окажется повышенным. Другими методами установления механизма обрыва является определение двойных связей в полимере (при диспропорционировании двойная связь возникает на конце одной из двух реагирующих цепей) и анализ молекулярновесового распределения (стр. 277). [c.239]

Во многих случаях оказывается очень желательным одновременно использовать два различных индикатора радиоактивный и стабильный изотопы одного и того же элемента или же двух разных меченых элементов. Прежде всего, такое двойное мечение позволяет пе только сэкономить время, но и изучить одновременно поведение двух структурных групп молекулы, участвующей в сложной реакции. Более важным применением этого приема является использование его для определения скорости биологических реакций, ведущих к кругообороту вещества, находящегося в организме в постоянном количестве. В этом случае быстрота образования конечного продукта из предполагаемого исходного должна быть равна быстроте расходования последнего [133]. Если производятся два последовательных эксперимента с меченым исходным соединением и с меченым конечным продуктом, то ввиду различия биологических систем, а потому и возможного различия их кинетических характеристик результаты эксперимента оказываются несколько неопределенными. При применении метода двойного мечения обе группы сведений могут быть получены одновременно в одной и той же биологической системе. [c.94]

Приведенная работа Месельсона интересна также тем, что наряду с первым применением на практике принципа ультрацентрифугирования в градиенте плотности оказалась основополагающей для типично биологической проблемы — выяснения механизма воспроизведения (редупликации) молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В градиенте плотности хлорида цезия авторы проводили центрифугирование смеси молекул ДНК, меченных тяжелым изотопом азота ( К) или 5-бромурацилом, с немечеными молекулами. Вследствие весьма незначительной разницы в плотностях таких молекул возможно разделение меченых и немеченых молекул. Таким образом было показано, что в процессе удвоения количества ДНК у бактериальных клеток кишечной палочки все молекулы ДНК первого поколения клеток оказываются гибридными (содержат равные количества меченого и немеченого материала), во второй же генерации получаются в равных количествах гибридные молекулы и молекулы, не содержащие метки. Позже было показано подобное распределение молекул ДНК и у других размножающихся митозом организмов. В итоге такие данные позволили отвергнуть дисперсный механизм редупликации ДНК и строго доказали наличие двойной структуры молекулы ДНК, воспроизводящейся, вероятно, по полукопсервативпому механизму.— Прим. перев. [c.242]

С изучением ферментативного биосинтеза ДНК тесно переплетались работы по исследованию процесса репликации. Элегантными экспериментами Ф.Сталя и М.Мезелсона в 1958 г. с помощью аналитического ультрацентрифугирования в градиенте плотности хлористого цезия молекул ДНК, меченных тяжелыми изотопами углерода и азота, был доказан полуконсервативный характер репликации двойной спирали . Хотя за эту работу и не была присуждена Нобелевская премия, справедливости ради, следует отметить, что Ф.Сталь на нее все же номинировался, что само по себе уже говорит о весомости его открытия. Многие современные методы основаны на эксплуатации этого принципа, который также можно отнести к уникальным свойствам молекулы ДНК. [c.9]

Первый эксперимент с применением метода центрифугирования в градиенте плотности [461] особенно наглядно продемонстрировал значение этого метода. В этом эксперименте бактерии выращивались на среде, богатой № , и поэтому дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) организмов, меченных изотопом тяжелого азота, обладала несколько большей плотностью, чем обычная ДНК. Через определенное время бактерии переносили в среду с обычным распределением изотопа азота и методом центрифугирования в градиенте плотности анализировали изменения плотности ДНК, выделенной из ряда последовательных генераций клеток. На основе предположения Уотсона и Крика [30] было принято, что редупликация ДНК во время деления клеток включает разделение двух цепей двойной спирали (см. стр. 130), причем каждая цепь служит матрицей для синтеза дополняющей ее цепи. Если этот механизм достоверен, то вторая генерация клеток, происходящих от клеток, меченных N , должна содержать ДНК, в которой изотопом тяжелого азота мечена одна из цепей каждой двойной спирали. В последующих генерациях должно возрастать количество ДНК с обычным распределением изотопов азота, однако при этом сохраняется также некоторое количество наполовину меченной ДНК. В любой данный момент времени в растворе должны присутствовать молекулы ДНК только с тремя четко определенными плотностями и никаких компонентов с промежуточной плотностью обнаруживаться не должно. Это предположение было полностью подтверждено данными по ультрацентрифугированию в градиенте плотности (рис. 55), и поэтому механизм редупликации ДНК, который раньше был лишь плодом смелых теоретических представлений, можно считать в настоящее время окончательно установленным. В относительно короткое время после этого классического эксперимента метод центрифугирования в градиенте плотности различными путями способствовал развитию биохимических исследований. Можно привести несколько примеров, иллюстрирующих это положение. Методом меченых атомов, подобным описанному выше, было установлено, что некоторая часть рибонуклеиновой кислоты (РНК) переходит в последующие генерации клеток в нативной форме [468]. Было найдено, что плотность ДНК является линейной функцией содержания гуанина и цитозина в различных микроорганизмах, и, таким образом, ДНК, выделенная из какого-либо вещества, образует в градиенте плотности полосу с характерным расположением [469, 470]. На диаграмме градиента плотности ДНК, полученной из тканей высших организмов, периодически обнаруживаются сателлит-ные полосы [471], которые могут быть обусловлены симбиозными организмами или другими, еще неизвестными причинами. Типичный пример этого эффекта изображен на рис. 56, который, между прочим, наглядно свидетельствует также о чувствительности метода обнаружения малых [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология