Нуклеиновые нуклеотидная последовательность

Нуклеиново-белковые взаимод. в Н. бывают специфическими, когда белок связан с участком нуклеиновой к-ты строго определенной нуклеотидной последовательности (такие взаимод. наз, также нуклеиново-белковым узнаванием), и неспецифическими, когда с белком взаимодействует любая нуклеотидная последовательность. Специфические нуклеиново-белковые взаимод. лежат в основе обнаруженной для нек-рых Н. (напр., рибосом, вируса табачной мозаики) способности к самосборке, когда структура природного Н. может быть полностью реконструирована из его отдельных компонентов-нуклеиновых к-т и белков. Процесс образования Н. всегда сопровождается сильными изменениями конформации нуклеиновых к-т, а иногда и белков, причем в составе Н. нуклеиновая к-та имеет, как правило, существенно более компактную структуру, чем в изолир. виде. [c.304]

Установление нуклеотидной последовательности в молекулах нуклеиновых кнслот Разработка теории протекания химических реакций [c.776]

Гибридизация нуклеиновых кислот, позволяющая с большой точностью выявить специфические нуклеотидные последовательности на основе их способности связывать комплементарные основания. [c.106]

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]

Самыми мелкими из РНК-содержащих вирусов являются бактериофаги R17, MS2 и Qp, нуклеиновые кислоты которых содержат 3500—4500 нуклеотидов и имеют всего три гена. Их нуклеотидная последовательность полностью расшифрована (гл. 15, разд. В.2.и). [c.288]

Линейный набор стандартных элементов со стандартными связями. Белковые ферменты возникли по чрезвычайно простой организационной схеме. Аминокислотная последовательность полипептидной цепи белка есть коллинеарное и единственное представление нуклеотидной последовательности исходной нуклеиновой кислоты. Три соседних нуклеотида кодируют одну аминокислоту (рис. 1.5, б). Таким образом, полипептиды сходны с нуклеиновыми кислотами в том, что это линейные цепные молекулы, построенные из стандартных элементов с одной стандартной связью.. Это обеспечивает простое и универсальное считывание с нуклеиновых кислот в процессе синтеза полипептидов. Простота линейных систем широко используется, в частности, в электронно-вычислительной технике, где хранение и вызов информации обычно осуществляются с помощью одномерных блоков, записанных в стандартней форме на линейных носителях, например магнитных лентах. [c.12]

В понятие первичной структуры нуклеиновых кислот наряду с нуклеотидным составом входит нуклеотидная последовательность, т. е. порядок чередования нуклеотидных звеньев. Общий подход к установлению последовательности нуклеотидных звеньев заключается в использовании блочного метода сначала полинуклеотидную цепь направленно расщепляют на более мелкие блоки (олигомеры) и в них определяют нуклеотидную последовательность. Такой анализ повторяют, используя другие расщепляющие агенты, делящие цепь на фрагменты в иных местах по сравнению с предыдущими приемами. В целом полинуклеотидную цепь расщепляют каждый раз на довольно короткие фрагменты. [c.444]

В связи с проблемой установления нуклеотидной последовательности в полинуклеотидах очень большой длины, подобных ДНК, большие перспективы имеют, по-видимому, методы, основанные на применении электронной микроскопии. Расстояние между основаниями в полинуклеотидной цепи денатурированной ДНК составляет около 7 А. Можно надеяться, что применение электронных микроскопов с достаточно высокой разрешающей способностью позволит непосредственно увидеть отдельные нуклеиновые основания в полинуклеотидной цепи и определить таким образом последовательность мономерных звеньев. Возможность реализации та- [c.82]

Введение метки по концевым фосфатным группам нуклеиновых кислот используется для анализа нуклеотидных последовательностей в концевых участках полинуклеотидов (см. гл. 1). [c.597]

Помимо ряда вирусных нуклеиновых кислот, большинство выделенных полирибонуклеотидов, бесспорно, представляют собой сложные смеси, содержащие полимеры с различной длиной цепи, нуклеотидной последовательностью и составом оснований (присутствие или отсутствие минорных оснований). Существует ряд приемов для частичного фракционирования, однако, пока не разработаны удовлетворительные методы характеристики, трудно определить степень чистоты или гомогенности рибонуклеиновых кислот. В основу оценки чистоты транспортных РНК, этих сравнительно низкомолекулярных полирибонуклеотидов, может быть положена их ферментативная реакция с аминокислотами (через аминоациладенилаты), что, конечно, позволяет оценить и их биохимическую однородность. [c.365]

Весьма тонкий подход к определению нуклеотидной последовательности в некоторых вирусных нуклеиновых кислотах, таких, как РНК вируса табачной мозаики, может заключаться в ступенчатом удалении белковых субъединиц из нативного вируса посредством мягкой обработки детергентом с последующей специфической ферментативной атакой на обнажившуюся часть стержня нуклеиновой кислоты [183]. [c.395]

Таким образом, данная вторичная структура РНК определяется последовательностью нуклеотидов, которая в свою очередь обусловливает третичную структуру петель, состоящих из неспаренных оснований, и открытых участков цепи, которые по отнощению друг к другу удерживаются в каком-то фиксированном состоянии. Такие оголенные участки являются потенциальными точками , с помощью которых РНК может специфически взаимодействовать с другими нуклеиновыми кислотами (например, взаимодействие рибосомальной или информационной РНК с транспортными РНК), и в них заключены новые возможности для кодирования или переноса информации, которые не свойственны деструктурированным одноцепочечным тяжам или идеальным двойным спиралям. То, что устойчивость многих спиральных участков в этой модели находится на пределе при температуре клетки, позволяет отдельным участкам нуклеотидной последовательности мгновенно освобождаться при тепловых (или энергетических) флуктуациях, что может иметь особое биологическое значение [359]. [c.628]

В середине 1960-х годов начались исследования нуклеотидных последовательностей РНК. Первыми были определены первичные структуры тРНК (Р. Холли и сотр., 1965 А. А. Баев и сотр., 1967). Развитие техники фракционирования фрагментов нуклеиновых кислот и прежде всего гель-электрофореза (Ф. Сэнгер и сотр.) позволило в начале 1970-х годов приступить к изучению первичной структуры высокомолекулярных РНК. В 1976—1978 гг. были созданы исключительно быстрые и эффективные методы секвени-рования ДНК и РНК (А. Максам и У. Гилберт, Ф. Сэнгер и сотр.), которые позволили за короткое время получить огромную информацию о первичной структуре генов, их регуляторных элементах, вирусных и рибосомных РНК и т. д. [c.7]

Генетический код, выраженный триплетными кодонами, может быть записан нуклеотидной последовательностью ДНК или мРНК. Поскольку большая часть экспериментальной работы была проделана с мРНК, кодоны для аминокислот даются в том виде, в каком они встречаются в этой нуклеиновой кислоте (табл. 27-4). Соответствующие им последовательности оснований в ДНК и транспортной РНК (тРНК) называются антикодонами . [c.485]

Различие реакц. способности П. о. позволяет избирательно модифицировать их в составе полинуклеотидов. Такие р-ции лежат в основе определения нуклеотидной последовательности (первичной структуры) нуклеиновых к-т. Взаимод. с соседними основаниями, зависящие от локальной высшей структуры полинуклеотидов, оказывают влияние на скорость модификации П.о. при действии разл. агентов. В связи с этим сопоставление относит, скоростей модифшсации П. о. используется для изучения вторичной и третичной структуры нуклеиновых к-т. [c.530]

РЕПЛИКАЦИЯ (от позднелат. repli atio-повторение) (редупликация), самовоспроизведение нуклеиновых к-т (обычно ДНК, у нек-рых вирусов РНК), обеспечивающее точное копирование генетнч. информации и передачу ее от поколения к поколению. При Р. ДНК нуклеотидная последовательность копируется (целиком вля частично) в виде комплементарной последовательности (см. Комплементарность) дезоксирибонуклеотидов. [c.252]

Скорость восстановления (ренатурации) двойной спирали зависит от вероятности столкновения двух комплементарных нуклеотидных последовательностей и их концентрации в растворе. Скорость реакции гибридизации можно использовать для определения концентрации любьсс последовательностей РНК или ДНК в смеси, содержащей и другие фрагменты нуклеиновых кислот. Для этого необходимо иметь чистый одноцепочечный фрагмент ДНК, комплементарный к тому фрагменту, который надлежит выявить. Обычно фрагмент ДНК, полученный клонированием либо химическим путем, метят по Р в целях прослеживания включения фрагмента в состав дуплексов при гибридизации. Одноцепочеч- [c.110]

ДНК-зонды применяют для поиска родственных генов в реакциях гибридизацрш с РНК — для выявления экспрессии данного гена в различных клетках. Для вьывления молекул нуклеиновых кислот, комплементарных всему зонду (или его участку), ДНК-зонды часто сочетают с методом гель-электрофореза, что позволяет получать информацию о размерах гибридизируемых молекул ДНК. Эффективное использование современных приборов, способных автоматически синтезировать любые нуклеотидные последовательности за короткий промежуток времени, дало возможность перестраивать гены, что представляет собой один из важных аспектов генной инженерии. Обмен генами, а также введение в клетку гена другого вида организма осуществляют посредством генетической рекомбинации in vitro. Этот подход был разработан на бактериях, в частности на Е. соИ. Он основан на важном свойстве ДНК — способности к перестройкам, изменяющим комбинацию генов в геноме и их экспрессию. Такая уникальная способность ДНК позволяет приспосабливаться данному виду к изменяющейся среде. Генетическую рекомбинацию подразделяют на два больших класса общую рекомбинацию и сайт-специфическую рекомбинацию. В процессе общей рекомбинации генетический обмен в ДНК происходит между гомологичными нуклеотидными последовательностями, например между двумя копиями одной и той же хромосомы в процессе мейоза (кроссинговера), или при скрещивании и перегруппировке генов у бактерий. [c.112]

В выяснении первичной структуры РНК решающую роль сыграли методы ступенчатого гидролиза, осуществленного в основном экзонуклеа-зами и заключающегося в последовательном отщеплении по одному мононуклеотиду с одного конца молекулы нуклеиновой кислоты. Ниже представлена первичная структура первой РНК, имеющей 77 нуклеотидов, для которой была расшифрована нуклеотидная последовательность в 1965 г. Р. Холли и сотр., а именно аланиновой тРНК [c.106]

Химическая структура нуклеиновых кислот будет описана в 2.3. Здесь же уместно кратко описать основные принципы, заложенные в структуре молекулы ДНК, которые обеспечивают возможность самокопирования ДНК независимо от нуклеотидной последовательности. При делении клетки информацию, заложенную в молекулах ДНК этой клетки в виде определенной последовательности нуклеотидов, необходимо передать двум вновь образованным дочерним клеткам. Поэтому из одной молекулы ДНК перед клеточным делением должно образоваться две с той же нуклеотидной последовательностью. В живых организмах ДНК в период между ее удвоением всегда существует в виде двух связанных друг с другом полинуклеотидных цепей (нитей). Связь эта осуществляется в результате того, что каждый из четырех составляющи. ДНК типов нуклеотидов резко предпочтительно взаимодействует с одним из тре.ч остальных. Поэтому нуклеотидные последовательности этих нитей взаимно однозначно соответствуют друг другу, или, как принято говорить, комплементарны друг другу. Следовательно, каждая цепь содержит информацию о комплементарной нуклеотидной последовательности другой цепи. Будучи разделенными, цепи со.чраняют необходимую информацию для построения из нуклеотидов новы.к комплементарны. цепей и, таким образом, осуществляют воспроизведение информации, заложенной в двуспиральной структуре. Процесс самоудвоения ДНК, т.е. образования двух новых двуни-тиевых молекул ДНК, идентичных первоначальной молекуле, называют репликацией ДНК. Химические события, лежащие в процессе репликации, состоят в последовательном присоединении нуклеотидов друг к другу. Этот процесс в живых организмах осуществляет специальный фермент — ДНК-полимераза. Изучение свойств и механизмов функционирования этого фермента в клетке показало, что он работает только в присутствии материнской двуспиральной ДНК. Цепи материнской ДНК направляют образование новых комплементарных цепей, т.е. на каждой стадии роста новой цепи осуществляют отбор одного из четырех мономеров и присоединения его к растущей цепи. [c.18]

Хотя нуклеиновые кислоты содержат всего четыре типа мономерных звеньев, множество мыслимых нуклеотидных последовательностей превосходит таковое для белков вследствие существенно большей длины полинуклеотидных цепей. Так, сравнительно небольшая ДНК митохондрий представляет собой две по-линуклеотидньге цепи, каждая из которых содержит до нескольких десятков тысяч связанных между собой нуклеотидов. В хромосоме Е.соИ число нуклеотидов в каждой из двух полинуклеотидных цепей составляет около четырех миллионов. [c.53]

Несмотря на многообразие и высокую разделяющую способность методов, описанных в 7.1, они оказываются бессильными при решении задач по выделению индивидуальных компонентов из сложных биологических смесей. Уже отмечалось, что иммуноглобулиновая фракция сыворотки крови состоит из тысяч различных антител, которые весьма сходны по общей структуре, что не дает надежды разделить смесь на индивидуальные компоненты традиционными методами, основанными на различиях тех или иных физико-химических характеристик компонентов. Единственным заведомым отличием каждого индивидуального иммуноглобулина является его специфичное сродство к определенному антигену. То же самое имеет место в случае смеси мРНК, которые несущественно различаются по нуклеотидному составу. Тем не менее они имеют различные нуклеотидные последовательности и соответственно могут обладать селективным сродством к олигонуклеотидам или нуклеиновым кислдтам с комплементарными последовательностями. [c.246]

Z-Фopмa ДНК — наименее скрученная (12 пар оснований на виток). Она представляет собой левозакрученную двойную спираль, в которой фосфо-эфирный остов расположен зигзагообразно вдоль оси. 2-Форма обладает только одной бороздкой. Как известно, в бороздках ДНК регуляторные белки могут специфически взаимодействовать с определенными атомами нуклеиновых оснований, т. е. узнавать конкретные нуклеотидные последовательности без нарушения комплементарных взаимодействий в структуре двойной спирали. Тем самым регуляторные белки могут осуществлять контроль экспрессии ге- [c.181]

Ферменты, катализирующие матричный синтез нуклеиновых кислот, называются ДНК- или РНК-полимеразами. В некоторых случаях цепь мРНК может служить матрицей не только для синтеза белка, но и для синтеза ДНК. Этот процесс катализируется ферментом обратной транскриптазой. Каждый из трех синтезов биополимеров включает в себя три этапа инициацию — начало образования полимера из двух мономеров, элонгацию — наращивание полимерной цепи и терминацию — прекращение матричного синтеза. Механизмы синтеза ДНК одинаковы для прокариот и для эукариот. В их основе заложены принципы комплементарности азотистьгх оснований (А=Т и Г=Ц), обеспечивающие строгое соответствие нуклеотидной последовательности родительской и дочерней цепей ДНК. [c.450]

Экспресс-диагностика. В качестве экспресс-диагностики используются молекулярно-биологические методы выявление в клинических образцах нуклеиновых кислот возбудителя с помощью ПЦР и метод гибридизации на основе ДНК-зондов. Разработана мультиплексная ПЦР, позволяющая одновременно определять в клинических образцах нуклеотидные последовательности М. genitalium, и. urealyti um и М. hominis. Однако в связи с высокой частотой носительства полученные результаты требуют подтверждения методами серодиагностики. [c.252]

ТРАНС-ИЗОМЕРЫ, см. Геометрическая изомерия. ТРАНСКРИПЦИЯ, перенос генетич. информации, с помощью к-рого нуклеотидная последовательность ДНК определяет порядок расположения нуклеотидов в РНК. Осуществляется путем матричного синтеза РНК, последовательность рибонуклеотидов в к-рой комплементарна (см. Нуклеиновые кислоты) последовательности дезоксирибо-нуклеотидов в одной из двух цепей ДНК и гомологична (подобна) их последовательности во второй цепи ДНК. Синтезируется РНК с помощью фермента РНК-полимера-зы из рибонуклеозид-5 -трифосфатов последоват. наращиванием цепи РНК в направлении от 5 - к З -концу. Известна также обратная Т. (синтез ДНК на матрице РНК) — один из этапов репликации РНК-содержащих вирусов. Осуществляется фермеетом РНК-зависимой ДНК-полимеразой (обратная транскриптаза). За открытие обратной Т. Д. Балтимор и X. Темин в 1975 удостоены Нобелевской премии. ТРАНСЛЯЦИЯ, процесс, с помощью к-рого нуклеотидная последовательность матричной РНК (мРНК) определяет расположение аминокислот в синтезируемом белке. Заключит. стадия реализации генетич. кода — перевод 4-буквен- [c.587]

Межнуклеотидные связи в ДНК и РНК можно химически расщепить с помощью гидролиза. Их можно гидролизовать и ферментами, которые называются ну-клеазами. Некоторые нуклеазы способны расщеплять связи между двумя соседними нуклеотидами, расположенными внутри цепи ДНК или РНК такие нуклеазы называют эндонуклеазами. Нуклеазы другого класса могут катализировать гидролиз только связи концевого нуклеотида-или у 5 - или у 3 -конца молекулы эти ферменты относятся к экзонуклеазам. Дезоксирибонуклеазы, специфически расщепляющие определенные межнуклеотидные связи в ДНК, и рибонуклеазы ферменты, специфичные к РНК, найдены во всех живых клетках. Они секретируются, в частности, поджелудочной железой в кишечный тракт, где принимают участие в гидролизе нуклеиновых кислот в процессе пищеварения. Ниже мь1 увидим, что различные типы эндонуклеаз представляют собой важный биохимический инструмент для контролируемого расщепления ДНК и РНК на меньшие фрагменты при определении их нуклеотидной последовательности. [c.857]

Ясно, что наиболее надежным доказательством идентичности структур продукта и затравки явилось бы установление идентичности нуклеотидных последовательностей в молекулах этих соединений. Однако, поскольку определение нуклеотидных последовательностей длинных отрезков ДНК — все еще нерешенная экспериментальная задача, приходится полагаться на менее прямые способы доказательства. Корнбергом был разработан новый подход к этой проблеме — так называемый метод определения частот ближайших соседей. Очевидно, что для нуклеиновой кислоты, содержащей четыре разных основания, существует шестнадцать возможных дипуклеотид-ных комбинаций (последовательностей). Метод ближайших соседей состоит в определении абсолютной частоты, с которой каждый из этих динуклеотидов встречается в исследуемом образце ДНК. Результат такого анализа приведен в табл. 57. [c.510]

Задача установления нуклеотидной последовательности является весьма сложной практически она успешно решена пока лишь в случае относительно низкомолекулярных РНК, таких, как тРНК и 5S РНК. Имеющие в настоящее время практическое значение методы установления последовательности нуклеотидов в полинуклеотидной цепи основаны на частичном расщеплении полинуклеотидов. Поэтому перед рассмотрением основных принципов, с помощью которых производится установление строения полинуклеотидов, и применением этих принципов к различным типам природных нуклеиновых кислот целесообразно коротко остановиться на используемых методах избирательного расщепления полинуклеотидной цепи. [c.64]

Обзоры по химической модификации нуклеиновых кислот с целью определения нуклеотидной последовательности см. Кочетков Н. К., Будовскнй Э. И., сб. Молекулярная биология (проблемы и перспективы) , изд. Наука , М., 1964, стр. 139 Кочетков Н. К., J. Sei. Indastr. res., 23. 373 (1964).— Прим. ред. [c.386]

Применяемые для определения нуклеотидной последовательности РНК методы сводятся к контролируемому раацеплению нуклеиновых кислот различными ферментами и последующему разделению продуктов гидролиза. Комбинируя подходящие наборы ферментов и изучая олигонуклеотиды, полученные на различных стадиях гидролиза, можно определить нуклеотидный состав каждого из нвх, восстановить последовательность нуклеотидов в исходной цепи, что помогает окончательно расшифровать нуклеотидную последовательность всей РНК. Таким образом была установлена первичная структура многих транспортных РНК и некоторых 5S-PHK. [c.38]

Концевые по1т<фяющиеся последовательности—структурная особенность нуклеиновых кислот некоторых вирусов и бактериофагов. ДНК с такой особенностью строения обнаружена в составе многих вирусов, бактерисфгов Т2, Т4, ТЗ. Т7 и Р22. Например,бактериофаг 17 характеризуется двухцепочечной линейной ДНК, в которой начальный участок нуклеотидной последовательности (0,7% всей последовательности нуклеотидов) повторяется на противоположном крице молекулы. Ферментативное отщепление повторяющихся нуклеотидных последовательностей, на обоих концах молекулы ведет к образованию липких концов, которые в необходимых условиях обеспечивают образование кольцевых структур. [c.57]

РНК, нуклеотидная последовательность — порядок, в котором нуклеотидные звенья расположены в полинуклеотидной цепи. От этого порядка зависит ее первичное строение. Определение нуклеотидной последовательности — один из важных вопросов химии нуклеиновых кислот. В последнее время расшифрована первичная структура тРНК нескольких 58-РНК. [c.79]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология