Нуклеотидная гуанин—цитозин

При изучении нуклеотидного состава нуклеиновых кислот Чаргафф установил важные правила содержание аденина в ДНК всегда равно содержанию тимина, а содержание гуанина— содержанию цитозина. Следовательно, [c.89]

Мономерными звеньями ДНК и РНК являются остатки нуклеотидов. Нуклеотиды — это фосфорные эфиры нуклеозидов, которые, в свою очередь, построены из остатка углевода — пентозы и гетероциклического основания. В РНК углеводные остатки представлены D-рибозой, в ДНК — 2-1)-дезоксирибозой. Связь между углеводным остатком и гетероциклическим основанием в нуклеозиде осуществляется через атом азота в основании, т. е. с помощью К-гликозидной связи. Таким образом, нуклеозидные остатки в ДНК и РНК относятся к классу N-гликозидов. Как уже отмечалось во Введении, в качестве гетероциклических оснований ДНК содержат два пурина аденин и гуанин — и два пиримидина тимин и цитозин. В РНК вместо тимина содержится урацил. Кроме того, ДНК и РНК обычно содержат так называемые минорные нуклеотидные остатки — производные обычных нуклеотидов по основаниям или углеводному остатку, доля которых в зависимости от вида нуклеиновой кислоты колеблется от десятых процента до десятков процентов. Строение, химическая номенклатура и принятые сейчас сокращенные обозначения нуклеотидов и их компонентов показаны на рис. 2. [c.11]

Нуклеотидный состав. Температура плавления двухспиральных полинуклеотидов зависит также от их состава. С увеличением содержания пар гуанин цитозин Гщ двухспиральных молекул линейно увеличивается 145,212,343-347 как показано на рис. 4.18 (ср. с данными о стабильности пар оснований, стр. 225). В качестве модели для установления зависимости Гт полинуклеотида от состава оснований можно использовать синтетические олигонуклеотиды. При наличии возможности образования трех водородных связей на пару оснований температура плавления соответствующих двухспиральных полинуклеотидов повышается. Тем не менее число водородных связей на пару оснований само по себе не определяет однозначно Тщ двухспирального полинуклеотида. Так, для двухспирального комплекса поли-2-аминоаденило-вой кислоты с полиуридиловой кислотой Гщ значительно ниже, чем для двухспирального комплекса полицитидиловой кислоты с полигуаниловой кислотой, хотя число водородных связей у них одинаково Этот эффект уже был отмечен при взаимодействии мономерных компонентов нуклеиновых кислот (см. стр. 227). [c.265]

Избыточность ДНК в геноме человека. Вскоре после того, как генетический код был расшифрован (в начале 60-х гг.), ученые пришли к выводу об избыточности ДНК в эукариотических клетках. По данным разных авторов, содержание ДНК в диплоидной клетке человека составляет примерно 7,3-10 г (размах от 6,6 до 8,0). Зная мол. массу оснований, можно подсчитать, что нуклеотидная пара А-Т (аденин—тимин) имеет массу 1,025 10 г, а нуклеотидная пара О—С (гуанин—цитозин)-1,027 10 г. Следовательно, весь диплоидный набор содержит приблизительно 7,1 10 нуклеотидных пар [c.114]

Последовательность нуклеотидов и генетический код. Методы определения последовательности аминокислот в полипептидной цепи были известны еще в 50-х гг. Теоретически это относительно легкая проблема, поскольку все 20 аминокислот, встречающиеся в природных белках, имеют разные свойства. С другой стороны, нуклеотидная последовательность ДНК относительно однородна по составу элементарных звеньев, так как содержит только четыре типа азотистых оснований-гуанин, цитозин, аденин и тимин. Когда еще в 60-х г. был расшифрован генетический код, появилась возможность восстанавливать (дедуцировать) нуклеотидную последовательность транскрибируемой ДНК по аминокислотной последовательности соответствующего белка. Однако генетический код является вырожденным, то есть одной и той же аминокислоте соответствуют несколько разных нуклеотидных триплетов. Следовательно, суждения о нуклеотидной последовательности, основанные на последовательности аминокислот в белке, не однозначны. Кроме того, последовательности аминокислот не содержат никакой информации о последовательности некодирующих участков ДНК. В настоящее время разработаны методы непосредственного секвенирования ДНК [117]. Принцип состоит в следующем длинную молекулу ДНК фрагментируют при помощи агентов, расщепляющих ее в специфических сайтах. Затем определяют последовательность нуклеотидов в каждом из этих фрагментов. Очередность фрагментов в целой молекуле восстанавливают, используя перекрывающиеся концы идентичные цепи разрезают повторно другой рестриктазой, а затем последовательности перекрывающихся фрагментов, образующихся при обработке двумя рестриктазами разной специфичности, сравнивают. Так может быть реконструирована полная последовательность. В пределах отдельных фрагментов порядок нуклеотидов определяют с помощью специальных методов. Раньше секвенирование ДНК было весьма трудным делом, теперь же оно [c.131]

Для того чтобы проверить, можно ли приписать эту канализацию эволюции ДНК действию температуры, сравнивали нуклеотидный состав близких видов рыб, обитающих в холодных (20—25 °С) и теплых (37—40 °С) водах. И снова ДНК, богатая парами гуанин—цитозин, была обнаружена у рыб, обитавших в горячих источниках. Авторы этих работ пришли к выводу, что температура, очевидно, была главным фактором, канализировавшим эволюцию ДНК. [c.273]

В соответствии с известной моделью Уотсона и Крика [27] нуклеиновые кислоты образуют двойную спираль, состоящую из двух цепей, в которых гетероциклические основания одной цепи связаны водородными связями с основаниями другой цепи. При этом всегда оказываются связанными друг с другом остаток аденина с остатком урацила или остаток гуанина с остатком цитозина. Обе комбинации очень близки по размерам, поэтому несмотря на их чередование поли-нуклеотидная цепь имеет высокую пространственную регулярность. [c.646]

Нуклеиновые кислоты или полинуклеотиды — высокомолекулярные соединения, построенные из четырех нуклеотидных звеньев в различных сочетаниях. Эти звенья отличаются друг от друга только тем, что они содержат разные гетероциклы — аденин, гуанин, тимин и цитозин. Связь между звеньями осуществляется за счет остатка фосфорной кислоты одного нуклеотида с Сз-гидроксилом рибозы или дезоксирибозы другого. Полимерная цепь состоит, таким образом, из чередующихся сахарных и фосфорных звеньев к ней через правильные интервалы присоединены глюкозидными [c.354]

В. Кон и сотр.), когда было установлено строение их мономеров — нуклеозидов и нуклеотидов, и доказано, что и в ДНК, и в РНК нуклеотидные остатки связаны только 3 —5 -фосфодиэфирной связью. К этому же времени с помощью бумажной хроматографии были выяснены основные закономерности нуклеотидного состава ДНК и РНК (Э. Чаргафф и сотр.). В частности, было показано, что Б ДНК аденин и тимин, гуанин и цитозин всегда содержатся в равных количествах это имело принципиальное значение при установлении ее макромолекулярной структуры. [c.6]

Уотсон и Крик выдвинули идею о специфическом спаривании на основании имевшихся в их распоряжении данных о нуклеотидном составе различных ДНК. Из этих даных следовало, что отношения аденин тимин и гуанин цитозин близки к единице. Уотсон и Крик дали наиболее вероятную схему образования пар. [c.217]

Выдвижение гипотезы Уотсона и Крика стало возможным благодаря накоплению фактов, касающихся химического строения и нуклеотидного состава ДНК. Когда обсуждают эту проблему, обычно в качестве основного фактора, способствовавшего возникновению гипотезы, называют открытые Чаргаффом закономерности (см. стр. 59) в нуклеотидном составе различных ДНК, из которых следовало, что отношения аденин тимин и гуанин цитозин для всех исследованных к тому времени молекул примерно равны 1. Указывают также на имевшиеся тогда рентгеноструктурные данные, из которых можно было сделать вывод, что ДНК имеет спиральное и высокосимметричное строение. Здесь следует отметить, что основным подходом Уотсона и Крика при выяснении структуры ДНК было построение стереохимических моделей, не противоречащих имевшимся экспериментальным данным. Такое построение было бы невозможно, если бы к этому моменту не были получены данные о 3, 5 -характере фосфодиэфирной связи, соединяющей отдельные нуклеотидные звенья о неразветвленности полинуклеотидной цепи, о фуранозной форме дезоксирибозы и [c.250]

Скорость ренатурации зависит от нуклеотидного состава ДНК, она несколько увеличивается при увеличении содержания пар гуанин цитозин 184, збб Если исходная нативная ДНК содержит повторяющиеся последовательности, то при ее деградации до фрагментов, примерно соответствующих длине такой последовательности, концентрация подобных фрагментов превышает концентрацию каждого из фрагментов с уникальной последовательностью во столько раз, сколько раз повторяющаяся последовательность пред-ставлена в ДНК. В связи с этим ренатурация денатурированных ДНК высших организмов носит сложный характер и включает быстрые стадии, когда происходит ренатурация более многочислен- [c.276]

Легко видеть, что при 255 и 270 ммк вклад в изменение спектра от разрушения пар аденин-урацил и гуанин - цитозин при денатурации одинаков, в результате чего при денатурации изменение оптической плотности тРНК в этих точках не должно зависеть от нуклеотидного состава РНК-Гипохромный эффект при 255 ммк, вызванный разрушением пар оснований, может быть оценен по данным плавления двухспиральных комплексов (поли-А)-(поли-и) и (поли-С) (поли-С). Процентная [c.288]

Метод седиментации в градиенте плотности СзС1 применяют, в частности, для разделения Н - и М -ДНК. В результате центрифугирования получают два отдельных пика, соответствующих разности в плотностях, равной всего 0,014 г/см . Относительные количества ДНК каждого типа определяют посредством фотографирования в ультрафиолете (интенсивность поглощения рассчитывают по степени почернения фотопластинки). Метод седиментации в градиенте плотности позволяет также изучать нуклеотидный состав ДНК из разных источников, поскольку различия в нуклеотидном составе приводят к различиям в плотности. (Препараты ДНК, содержащие большое количество пар гуанин — цитозин, обладают более высокой плотностью, чем препараты с высоким содержанием аденина и тимина.) Эти работы будут рассмотрены более подробно в разд. 3 и 4 гл. ХУП1. Применение описанного метода к белкам встречает ряд затруднений, связанных с тем, что молекулярный вес белков составляет всего 1% от молекулярного веса ДНК и они образуют в растворах с таким же градиентом плотности очень широкие полосы (в 10 раз шире, чем ДНК). Такая полоса может занять всю ячейку. Осаждение белков с помощью сульфата аммония, добавляемого в небольших количествах, позволяет заметно сузить полосы. [c.196]

Репликация последовательности при ферментативных (Е. соН) синтезах ДНК была изучена с использованием меченных Р субстратов и ДНК затравки, изолированной из вирусных, бактериальных и животных источников. Гидролиз полученных полидезоксинуклеотидов диэстеразой до дезоксинуклеозид-З -фосфатов с последующим определением распределения радиоактивности показал, что в каждом случае присутствуют все 16 возможных динуклеотидных (ближайший сосед) последовательностей, что это распределение является уникальным, не случайным, репродуцируемым и не предопределяется нуклеотидным составом затравочной ДНК и что эта ферментативная репликация включает образование пар аденин — тимин и гуанин — цитозин в двух цепях с противоположной последовательностью оснований (т. е. с противоположной полярностью ), как в модели Уотсона и Крика. [c.322]

Возможности применения метода ультрафиолетовой спектроскопии для идентификации неизвестных соединений особенно хорошо выявляются при изучении нуклеотидной последовательности в молекулах тРНК [38]. В процессе исследования получали индивидуальные рибонуклеотиды и определяли, какие именно — пуриновые или пиримидиновые основания содержатся в данном продукте аденин, гуанин, цитозин, урацил или их производные (так называемые минорные основания) [39]. Ультрафиолетовые спектры поглощения З -рибонуклеотидов этих четырех оснований приведены на рис. 9.15. Наличие системы сопряженных двойных связей в этих молекулах приводит к появлению полос поглощения между 190 и 280 нм. Их спектры поглощения [c.521]

Результаты изучения химической структуры ДНК, изолированных из различных живых организмов, показали, что ДНК обладают видовой специфичностью, которая зависит от количества различных мононуклеотидов, входящих в состав ДНК, и от последовательности размещения их в молекулах ДНК. Как известгю, видовой специфичностью обладают также и белки. Нуклеотидный состав РНК, о котором можно судить по содержанию в них аденина, гуанина, цитозина и урацила, варьирует в значительно меньших размерах, чем нуклеотидный состав ДНК. Только у далеко отстоящих друг от друга видов можно наблюдать различия в нуклеотидном составе РНК. [c.54]

Нуклеотидными предшественниками для синтеза РНК являются четыре рибонуклеозид-5 -трифосфа-та АТР, GTP, UTP и СТР (рис. 3.2). Многие РНК содержат модифицированные нуклеотиды, но изменения в основаниях и рибозных остатках происходят после полимеризации, т.е. посттранскрипционно. Тем не менее РНК-полимеразы могут использовать рибонуклеозид-5 -трифосфаты, отличные от указанных четырех, при условии, что модифицированные основания обладают способностью к спариванию, сравнимой с таковой для аденина, гуанина, цитозина и урацила. [c.118]

Важный шаг на пути создания естественной систематики прокариот связан с успехами молекулярной биологии. В 60-х гг. XX в. было установлено, что все свойства организма определяются уникальными химическими молекулами — ДНК, поэтому бактерии могут быть классифицированы путем сравнения их геномов. По такому признаку, как генетический материал, оказалось возможным на основании выявления степени сходства делать вывод о степени родства между организмами. Первоначально для таксономических целей сравнивали молярное содержание суммы гуанина и цитозина (ГЦ) в процентах от общего количества оснований ДНК у разных объектов. Этот показатель у прокариот колеблется от 25 до 75 % . Однако ГЦ-показатель дает возможность только для фубого сравнения геномов. Если организмы имеют одинаковый нуклеотидный состав ДНК, возможно и сходство и различие между ними, поскольку генетическое кодирование основано не только на определенном содержании оснований в единице кодирования (триплете), но и на их взаимном расположении. [c.160]

При изучении ДНК рентгенографическим методом было установ-лерю, что макромолекулы имеют строго регулярное строение, а химическое исследование показало, что число пиримидиновых оснований всегда равно числу пуриновых аденина всегда столько, сколько тимина цитозина столько же, сколько гуанина. Объяснение этим фактам дали Д. Уотсон и Ф. Крик в своей модели двойной спирали (1953 г.). Двойная спираль (рис. 25) похожа на винтовую лестницу. Две стойки этой лестницы образованы основной цепью, состоящей из углеводных и фосфатных остатков, азотистые основания образуют как бы ступеньки лестницы. Азотистое основание одной поли нуклеотидной цепи связано водородными связями с азотистым основанием другой цепи [c.352]

Действительно, для каждого гетероциклического основания можно подобрать такой химический реагент, который избирательно взаимодействует только с атомами или группами, участвующими в образовании водородных связей при комплементарном спаривании нуклеотидных остатков. Так, например, кетоксаль избирательно взаимодействует с N1 и 2-NHj-rpynnoft гуанина, диметилсульфат (в определенных условиях)—с N1 аденина и N3 цитозина, карбо-диимид — с N3 урацила. Следовательно, если тог или иной.нуклео- [c.38]

Диапазон изменений нуклеотидного состава ДНК на удивление широк. Суммарное процентное содержание цитозина и гуанина (G -содержа-ние) в различных бактериях меняется от 22 до 74%. (G -содержание в ДНК Е. oli равно 51,7%). Для эукариот этот диапазон более узок (от 28 до 58%). Тот факт, что у бактериальных ДНК нуклеотидный состав меняется в гораздо более широких пределах, чем у высших организмов, удивления не вызывает. Прокариоты существуют на Земле почти столько же миллионов лет, сколько и мы. Но из-за их более простой структуры и высокой скорости деления природа совершила над их генетическим материалом значительно больше экспериментов и внесла в него значительно больше изменений, чем в наш. [c.138]

Априорные соображения уже давно заставляли предполагать, что каждая аминокислота должна кодироваться, по крайней мере, триплетом нуклеотидов. Действительно, имеется 20 природных аминокислот, из которых строятся белки (рис. 2). В то же время нуклеиновые кислоты построены всего из 4 сортов нуклеотидных остатков (см. рис. 4), их азотистыми основаниями являются аденин (А), гуанин (О), цитозин (С) и либо урацил (И) в РНК, либо тимин (Т) в ДНК. Ясно, что один нуклеотид не может кодировать одну аминокислоту (4 против 20). Возможных динуклеотидных комбинаций (дуплетов) может быть 16, что опять-таки недостаточно для кодирования 20 аминокислот. Следовательно, минимальное количество остатков в нуклеотидной комбинации, кодирующей одну аминокислоту, может быть три, т. е. аминокислоты должны кодироваться, скорее всего, нуклеотидными триплетами. Общее количество возможных триплетов составляет 64, что с избытком хватает для кодирования 20 аминокислот. [c.11]

Нуклеотиды могут связываться друг с другом при использованпи фосфатной связи С—О—Р. Так могут образоваться динуклеотиды, тринуклеотиды, олигонуклеотиды. Нуклеиновые кислоты являются полинуклеотидами, в которых нуклеотидные молекулы связаны между собой 3 -5 -фосфатной связью С—О—Р—О—С. В приведенной формуле тринуклеотида R, R и R —остатки урацила, тимина, цитозина, аденина или гуанина. [c.715]

РНК-полимераза требует для своего функционирования присутствия ДНК. Фермент наиболее активен, если в качестве матрицы используется природная двухцепочечная ДНК из того же самого или из какого-либо другого организма. Из двух цепей ДНК транскрибируется только одна. В места, соответствующие остаткам аденина ДНК-матрицы, в новосинтезированную РНК включаются остатки урацила (Щ поскольку аденин и урацил образуют комплементарную пару. В места же, соответствуюпще тими-новым остаткам ДНК-матрицы, включаются остатки аденина. Остатки гуанина и цитозина в ДНК-матрице определяют включение соответственно цитозиновых и гуаниновых остатков в цепь РНК. Анализ нуклеотидного состава и нуклеотидной последовательности новообразованной РНК показал, что она обладает противоположной по отношению к матрице полярностью и её последовательность комплементарна последовательности матричной цепи. Хотя для работы РНК-полимеразы затравка не требуется, этот фермент не начинает функционировать до тех пор, пока не свяжется с o oбьпvI участком матричной цепи ДНК, который служит сигналом ини- [c.911]

Главную массу (80%) от всей суммарной РНК клеток составляет рибосомальная РНК, входя-Гуанин щая в состав клеточных рибонуклеопротеидов или рибосом. Эта РНК характеризуется большим молекулярным весом (0,5—1,5 млн.), ее нуклеоидный состав у разных организмов очень близок. Другой тип клеточной РНК — РНК клеточного сока или так называемая растворимая , транспортная РНК — составляет обычно 10—15% от всей РНК клетки. Она характеризуется молеку-Цитозин лярным весом 20000—30000 и не связана в какие-либо фиксированные нук-леопротеидные комплексы. Около 1—10% всей Цитозин клеточной РНК составляет недавно открытая информационная или матричная РНК, молекулы которой по соотношению своих нуклеотидов и нуклеотидной последовательности представляют собой Аденин полирибонуклеотидные копии различных участков одной из двух цепей молекулы клеточной ДНК. По молекулярному весу молекулы информационной РНК, по-видимому, очень гетерогенны, но значительную часть составляют большие частицы с молекулярным весом 2 млн. и [c.652]

Смотреть страницы где упоминается термин Нуклеотидная гуанин—цитозин: [c.265] [c.664] [c.60] [c.293] [c.297] [c.423] [c.163] [c.273] [c.273] [c.117] [c.11] [c.154] [c.297] [c.171] [c.239] [c.95] [c.106] [c.294] [c.82] [c.239] [c.863] [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология