Гомология нуклеиновых кислот

Выражение достаточно сходными из приведенного выше определения бактериального вида является источником большинства затруднений в классификации бактерий, так как то, что один человек считает достаточно сходным, не обязательно представляется таковым для другого. Однако совершенно очевидно чем больше известно о какой-то группе бактерий, тем более вероятно, что различные исследователи смогут прийти к одной приемлемой схеме классификации. Исторически сложившийся способ характеристики бактерий заключается в качественном описании как можно большего числа фенотипических признаков, основанных на морфологии, структуре, культивировании, питании, биохимии, метаболизме, патогенных и антигенных свойствах и экологии. Рутинные и специальные тесты для выявления многих из этих признаков описаны в гл. 20. Методы нумерической таксономии, приведенные в гл. 21, полезны для количественного определения сходства на основе фенотипических признаков они могут помочь в достижении объективности, которая иногда отсутствует в тех случаях, когда бактерии классифицируют по интуиции. Фенотипическое сходство не обязательно означает филогенетическую связь или родственность (обш-ность происхождения), однако в последние годы появились методы, основанные на гомологии нуклеиновых кислот, позволяющие группировать бактерии по степени их родства. Эти методы, описанные в гл. 22, позволяют сравнивать бактерии по нуклеотидным последовательностям их ДНК или РНК. [c.6]

Выяснение структуры и физических свойств ДНК и РНК дало возможность исследователям определять таксономические связи между бактериями путем сравнения их геномов. Грубо геномы можно сравнивать между собой по общему составу оснований ДНК. общее число пар гуанина и цитозина (G + , мол. %) в ДНК является постоянной характеристикой данного организма. Если значения G + для ДНК двух организмов значительно различаются, это свидетельствует о том, что между ними нет близкого генетического сходства. Однако близкие значения G-f не обязательно означают, что сравниваемые организмы имеют сходные последовательности нуклеотидов в ДНК. Для такого вывода требуется сравнить геномы значительно более тонким методом, чем определение состава оснований ДНК, а именно путем определения степени гомологии нуклеиновых кислот. Из>чение гомологии позволяет сравнивать организмы в отношении линейной последовательности нуклеотидов вдоль 1) всей цепи ДНК (гомология ДНК) или 2) вдоль тех участков ДНК, которые кодируют определенные типы РНК (гомология РНК). [c.111]

Состав клетки состав ДНК запасные вещества гомология нуклеиновых кислот клеточные пигменты состав клеточной стенки типичные ферменты [c.200]

Объектами исследований, проведенных Ленгмюром и его последователями (Н. Адам, Е. Райдил и др.), служили многочисленные вещества, как низкомолекулярные—высшие гомологи кислот, спиртов, аминов, так и высокомолекулярные, в том числе белки и нуклеиновые кислоты. Результаты этих исследований подробно изложены в [4]. Показа]ао, что для широкого круга веществ при Г- 0 произведение ял площади, приходящейся на молекулу в адсорбционном слое, на двухмерное давление действительно стремится к к Г, независимо от строения молекул ПАВ. [c.69]

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]

Следует отметить еще один важный класс реакций — это реакции полимеризации, особенно полимеризации сахаров, аминокислот и нуклеотидов с образованием полимерных углеводов, белков и нуклеиновых кислот (последние две группы являются информационными макромолекулами). Непосредственная конденсация в разбавленном водном растворе при обычной температуре идет с затратой энергии. В качестве типичного примера реакции конденсации приведем конденсацию аминокислот с образованием пептидов (более простые гомологи белков) при этом образуется вода. Как правило, в стандартных условиях для этой реакции требуется [c.50]

Если двум частично комплементарным цепям плазмидной ДНК дать возможность ренатурировать, то образуются гетеродуплексные молекулы, которые можно исследовать с помощью электронного микроскопа. Поскольку при электронно-микроскопическом анализе в случае соответствующего приготовления образцов одно-и двухцепочечные участки нуклеиновых кислот различаются, существует возможность картирования гомологичных и негомологичных участков. С тех пор как в практику вошли способы проверки с применением рестриктаз и методы выявления гомологий ДНК в растворе по радиоактивности, методология гетеродуплексного анализа с помощью электронного микроскопа перестала широко применяться для анализа плазмидной ДНК- Хотя техника такого анализа требует большого экспериментального искусства и специального оборудования, она все же заслуживает рекомендации как способ точной локализации различий между плазмидами и наилучшей оценки организации плазмидной ДНК- [c.156]

Другой метод изучения гомологии, который можно назвать методом реассоциации в растворе, основан на связывании одноцепочечных нуклеиновых кислот в растворе, т. е. в данном случае, в отличие от мембранного метода, когда один из компонентов связан, оба компонента находятся в растворе. За реассоциацией цепей ДНК можно следить с помощью ультрафиолетовой спектрофотометрии или, в случае инкубации небольшого количества денатурированной ДНК с высокой удельной радиоактивностью в присутствии большого избытка немеченой денатурированной ДНК, с помощью измерения радиоактивности. В последнем случае способность меченых фрагментов образовывать двухцепочечные комплексы с немеченой ДНК количественно определяют по адсорбции на гидроксилапатите или по устойчивости к гидролизу нуклеазой 51. [c.130]

По температуре денатурации — ренатурации можно оценить степень комплементарности нуклеиновых оснований в цепях ДНК. Для денатурации сегментов ДНК, характеризующихся высоким уровнем комплементарности. требуются соответственно большие затраты энергии. Расхождение цепей таких фрагментов ДНК происходит соответственно при более высокой температуре. Это физическое явление используется на практике для определения степени сродства (гомологии) различных нуклеиновых кислот и лежит в основе метода гибридизации (одного из главных в генной инженерии). [c.36]

Существуют чисто экспериментальные методы поиска гомологий нуклеотидных последовательностей.Наиболее распространенными являются подходы, основанные на гибридизации молекул нуклеиновых кислот и дальнейшем анализе дуплексов тем или иным методом. Пр7, анализе протяженных гомологий применяют также сопоставление рестрикционных (физ/ческих) карт соответствующих фрагментов ДНК. й в том, и в другом случае нет необходимости определять последовательность оснований в сравниваемых молекулах. Рассмотрение соответствующих методик не является предметом настоящей книги. [c.12]

Ни для одной вирусной РНК по1 а ие удалось определить полную нуклеотидную последовательность. Одпако степень гомологии между вирусами можно было бы определять при помощи гибридизации с использованием двухцепочечных форм РНК вирусов растений этот метод вполне может оказаться пригодным как для распределения родственных вирусов по группам, так ж для оценки степепи родства в каждой группе. Другой способ установления степени родства состоит в определении частоты 16 возможных динуклеотидов в различных нуклеиновых кислотах. Этот прием до сих пор использовался только в работе с ДНК-содержащими вирусами [1694]. [c.481]

Значительные усилия, поддерживаемые Национальным институтом рака, продемонстрировать роль ретровирусов при лимфомах и лейкозах человека не сопровождались выделением ретровируса человека. Однако получено непрямое доказательство того, что неоплазмы человека могут быть ассоциированы с ретровирусами, в частности демонстрация гомологии нуклеиновых кислот опухолевых клеток человека и известных ретровирусов животных. [c.205]

Можно ожидать, что у совершепио не родствеиных вирусов должно быть очень мало сходных нуклеотидных последовательностей однако в настоящее время это не более чем предположение. Степень гомологии нуклеиновых кислот у родственных вирусов, вероятно, варьирует. [c.480]

Из производных фурана наибольшее значение имеет фурфурол, из производных пиррола — никотин, атропин, кокаин, гемоглобин, хлорофилл, витамин B 2, нз производных пиразола — пирамидон, антипирин, анальгин. Индоль-ная система входит в состав индиго и его производных производными пиридина являются анабазин, атропин, витамин РР, производными хинолина — хинин, бруцин системы пиримидина и пурина лежат в основе нуклеиновых кислот, кофеина и др. Некоторые Г. с. выделяют из каменноугольной смолы (пиридин и его гомологи, хинолин), при переработке растительного сырья (фурфурол), но основным методом получения Г. с. является синтез. Г. с. широко используют при производстве пластмасс, для ускорения вулканизации каучука, в медицине, в кино- и фотопромышленности, при производстве красителей. [c.71]

Такие олигонуклеотиды гидролизуются ядом гремучей змеи намного легче, чем аналогичные соединения, содержащие концевой 2 - или З -моноэтерифицированный фосфат.) Удаление этого концевого фосфата приводит к ряду соединений, члены которого имеют формулу (нуклеозид) (фосфат),,-) и при щелочном гидролизе которых получаются нуклеозид-2 (З )-фосфат и концевой нуклеозид. Свойства высокомолекулярных фракций свидетельствуют о том, что они состоят лишь из линейных полимеров с общей структурой, аналогичной структуре биосинтетических полинуклеотидов и нуклеиновых кислот, за исключением того, что примерно 50% межнуклеотидных связей являются 2 —5 -связями, а остальные — 3 —5 -связями [31]. Дальнейшее разделение высших гомологов может быть осуществлено с использованием целлюлозных анионообменных материалов, однако менее эффективно, чем разделение низших олигонуклеотидов [32]. [c.495]

Определение молекулярного веса нуклеиновых кислот (полинуклеотидов) седиментационным методом на ультрацентрнфуге дает величины от 200 000 и менее до нескольких миллионов. При полном гидролизе нуклеиновых кислот ядра клетки уста1Ювлено наличие трех групп составных частей этих так называемых дезоксирибонуклеиновых кислот (они обычно обозначаются как ДНК). Это — фосфорная кислота, D-2-дез-оксирибоза (т, е. й-рибоза, у которой второй углеродный атом несет второй водородный атом вместо гидроксила, кн. I, стр. 432) и смесь четырех гетероциклов двух пуриновых — аденина и гуанина и двух пиримидиновых— тимина и цитозина (см. стр. 319, 329). Полный гидролиз нуклеиновых кислот клеточной плазмы, так называемых рибонуклеиновых кислот (РНК), также дает фосфорную кислоту, /)-рибозу (вместо )-дезоксирибозы) и смесь тех же аденина, гуанина, цитозина и, кроме того, урацила. Тимин (метильный гомолог урацила) в них отсутствует. [c.673]

Обрисованные отношения указывают на большую роль специфики фактора притяжения, который в одних случаях очень быстро перекрывается комплексом отталкивания, в других это происходит медленно, а иногда комплекс притяжения в структуре очень долго не исчезает. Здесь в известных границах возможно повышение мутабильности за счет увеличения дозировки, но почти без нарушения закона лесенки абсолютной активности номеров ряда 1>2>3>4>5..., или уже известной нам вариации К2>3>4>5... В подавляющем больпгинстве примеров с увеличением громоздкости гомолога растет его крупный, а потому разобщающий с геном, химический потенциал. По преимуществу различные пики мутагенных соединений, даже стоящие ближе других в общей системе классификации химических веществ, далеки друг от друга по рассмотренным только что особенностям распределения мутагенной активности вдоль гомологического ряда. Распределение мутагенной активности вдоль гомологических серий обсуждалось сейчас более подробно еще потому, что мы ожидали найти в этом освещение особенностей и преимуществ, сосредоточенных в главных пиках, где объединены различные нуклеиновые кислоты и аминокислоты, составившие генный материал. [c.48]

Без высокой индивидуальности, которая более всего свойственна головным номерам гомологического ряда, нельзя представить сочетание 4 нуклеотидов по 3 в 64 неперекрывающихся триплетах. В таких сочетаниях полностью отсутствует комплекс отталкивания, который есть в мутагенах. Его нет в отношениях между парами гомологических аминокислот и — в другой плоскости — между нуклеиновыми кислотами и аминокислотами в конъюгированных нуклеопротеиновых генах. Генетическая стационарность возникает лишь в системах без отталкивания, куда входят избранные аналоги и немного гомологов. [c.49]

С тех пор как вышла работа Кляйншмидта и Цана [74], нанесение отдельных молекул нуклеиновых кислот на белковый или другой монослой с последующим контрастированием ураном и оттенением вращающегося образца с целью микроскопирования стало широко распространенным приемом, претерпевшим некоторые модификации. Метод Кляйншмидта и Цана, чрезвычайно важный в молекулярной микробиологии и генетике микроорганизмов, хорошо описан в соответствующих работах /[71—73, 75] и во многих специальных публикациях. Определение гомологии молекул плазмидных ДНК можно найти в разд. 15.3.5. [c.120]

Все разновидности методов гибридизации, рассмотренные в этой главе, базируются на вышеупомянутых специфических взаимодействиях пар оснований комплементарных цепей нуклеиновых кислот. Точное соответствие последовательностей гибриди-зующихся фрагментов приводит к быстрому образованию прочного комплекса, устойчивого к высокой температуре в ходе гибридизации и отмывки. Такие комплексы устойчивы также и при низкой концентрации соли. Комплексы, образующиеся при относительно более слабом соответствии структуры цепей, в жестких условиях (высокая температура или низкая концентрация соли) менее устойчивы. При этом гибридизация либо не происходит вовсе, либо гибридный комплекс разрушается при отмывке. Генные семейства, у которых наблюдается некоторая степень гомологии, можно выявить варьированием условий гибридизации и отмывки. Этот же подход применяется и при сравнении аналогичных генов разного видового происхождения. [c.43]

Геномы различных бактерий сравнивают по их размерам, общему содержанию оснований ДНК (молярная доля гуанина и цитозина в ДНК, %) по последовательностям нуклеотидов рибосомных РНК и степени гибридизации нуклеиновых кислот. Для разных прокариот установлены границы молярного содержания ГЦ в ДНК от 23 до 75%. Значение ГЦ постоянно для данного микроорганизма. Если по этой характеристике штаммы значительно отличаются (более чем на 10%), то это свидетельствует, что они относятся к разным родам. Однако близкие значения ГЦ в ДНК не обязательно говорят о филогенетическом родстве, поскольку организмы могут значительно отличаться по последовательностям нуклеотидов в ДНК. Поэтому более важным является сравнение гомологии участков ДНК или РНК изучаемых видов. Достаточно простыми и доступными являются методы гибридизации ДНК—ДНК или ДНК—рРНК сравниваемых объектов, которые используют после их выделения и очистки. [c.142]

ЛЮЦИЯ. Примитивные организмы должны были содержать значительно меньше различных белков или нуклеиновых кислот, чем современные. Простейшим ответом на всякое новое давление отбора была бы душтикация генов с последующей небольшой модификацией одного из дочерних генов, приводяшей к новой функции. Действительно, первичная структура или более высокие уровни структурной организации могут использоваться для того, чтобы проследить пути эволюции организмов, подобно тому как для этого используются строение костей или другие анатомические особенности. Другое, более спекулятивное объяснение некоторых структурных гомологий, наблюдаемых у биополимеров, связано с конвергентной эволюцией. Считают, что некоторые биологические структуры являются столь оптимальными для решения данной функциональной задачи, что молекулы, исходно удаленные от этого оптимума, будут со временем приближаться к нему в ответ на давление отбора. Трудно доказать, что конвергентная эволюция внесла важный вклад в структурную картину, наблюдаемую сегодня, но также трудно полностью исключить такую возможность. [c.29]

НО известно, что ядрышко, содержашес молекулы рибосомных 28S- и lSS-ДНК, близко по форме к шару и, согласно многочисленным электронно-микроскопическим данным, не имеет мембраны (Miller, Beatty, 1969). Его структура определяется комплексом белков и нуклеиновых кислот (рис. 10.19). Последние содержатся в ядрышке в гидратированном состоянии и имеют полифосфатную основу. В данном случае гомология может быть обусловлена именно этим химическим сходством. По-видимому, полифосфатный остов порождает силы связывания, являющиеся непременным условием образования любой сферической структуры. [c.173]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология