хроматин природа

Возможны различные способы взаимодействия РНК с другими химическими компонентами протоплазмы. В большинстве случаев РНК взаимодействует с другими компонентами протоплазмы своими фосфатными группами. Последние могут с аминогруппами белка давать прочную ковалентную или солеобразную связь различной прочности в зависимости от конфигурации молекулы РНК и природы белка. Часть фосфатных групп даже в молекуле структурных РНК рибосом, мембран и хроматина могут быть свободными. [c.164]

В экспериментах с глобулином семян гороха было показано, что репрессированный ген синтеза информационной РНК, ответственной за образование глобулина семян, может быть дерепрессирован путем удаления гистона. Отщепление гистона достигается помещением хроматина в раствор высокой ионной силы, в которой ионные связи гистона с ДНК ослабляются. В этих условиях ДНК путем центрифугирования может быть отделена от гистона. Однако в природе дерепрессия генов едва ли осуществляется при посредстве подобного механизма. Во-первых, необходимая для этого концентрация солей (0,5—2М) превышает физиологические концентрации во-вторых, мы знаем, что в природе дерепрессия одного гена или группы генов с помощью физиологического механизма может происходить без одновременной дерепрессии всех репрессированных генов. При использовании механизма концентрированных солевых растворов подобная локализация эффекта дерепрессии была бы фактически невозможной. К тому же у нас уже имеются некоторые данные, говорящие о том, что репрессия и дерепрессия генов в естественных условиях осуществляются за счет действия механизма иного рода. Оказалось, что определенные низко- [c.525]

Первичными реакциями растения на воздействие кинетина, гиббереллина и гербицида 2,4-Д в нуклеиновом обмене являются усиление синтеза РНК и ДНК, лабилизация связи РНК в структурах и освобождение части ее фосфатных групп, образование или накопление лабильной ДНК в хроматине дифференцированных тканей. За этими реакциями следуют усиление синтеза белка и стимуляция митозов или ростовых процессов. Совокупность этих процессов отражает первый этап действия физиологически активных веществ. Интенсивность, продолжительность и соотношение этих процессов зависят от природы и дозы стимулятора, от природы, возраста и физиологического состояния растения и, в частности, от фазы развития клеток и тканей и от факторов внешней среды. [c.20]

Хроматин состоит из многих витков ДНК, присоединенных к гистонам — белкам основной природы. Нити ДНК настолько длинны (в каждом ядре соматической клетки человека средняя их длина составляет около 1 м ), что они должны быть как-то упорядоченно упакованы, иначе они перепутаются подобно не смотанной в клу- [c.192]

Природа такого изменения непонятна. Такие воздействия, как разрезание хроматина под действием сил сдвига, могут уничтожить характерную реакцию на нуклеазу микрококков даже при сохранении нуклеосомной структуры. Таким образом, мы не можем сказать, исчезает ли лестница из-за того, что присутствие РНК-полимеразы (или других белков) затемняет картину, поскольку при этом нарушается высокая упорядоченность структуры, или оттого, что нуклеосомы видоизменяются или даже совсем исчезают. [c.380]

Для функционирования андрогенов необходимо, чтобы комплекс тестостерон/ДГТ-рецептор проник в ядро. Связыванию этого комплекса с хроматином, по-видимому, предшествует этап активации хроматин при этом проявляет определенную специфичность или акцепторную функцию. Природа ядерного акцептора для рецептор-стероидного комплекса пока еще не установлена. [c.234]

На первый взгляд кажется, что условия, которые создаются в растворе в присутствии полиэтиленгликоля, очень далеки от тех, которые могут иметь место в биологических системах. Однако есть соображения в пользу того, что -форма ДНК или ее аналоги играют важную роль в природе. Внутри головки бактериофагов ДНК должна быть уложена очень плотно. Так, коэффициент седиментации целого фага Т4 составляет 8905. Это как раз та область значений, которая характерна для г-формы ДНК. В конденсированном хроматине, таком, какой обнаруживается в хромосомах на стадии метафазы, ДНК также должна быть уложена в плотные структуры -форма может служить моделью этих образований. Природа выбрала специальные молекулы для организации и упорядочивания таких свернутых цепей ДНК это гистоны и протамины. С их участием образуются значительно более совершенные регулярные структуры, чем те, которые соответствуют ф-форме ДНК. [c.305]

Иными словами, протон может находиться как у своего , так и у чужого кислорода. Водородная связь в воде характеризуется перескоками протонов между двумя эквивалентными минимумами. Нейтронография успешно применялась в исследованиях биополимеров. Что касается диффузного рассеяния пейтронов, растворами биополимеров, то оно дает результаты, существенно дополняющие получаемые при рассеянии рентгеновских лучей. Меняя долю тяжелой воды в водном растворе биологического объекта, можно варьировать суммарную амплитуду рассеяния нейтронов. При. этом выявляется избирательное рйссёяние различных функциональных групп. Удалось, в частности, исследовать природу ком 1лексообра.зования белка и ДНК в хроматине. [c.139]

Можно привести примеры адаптации нуклеиновых кислот, их комплексов и хроматина к температуре тела гомойотерм-ных животных и температуре среды обитания пойкилотермных живых существ (см., например, [10]). Однако такая адаптация ДНК, вследствие ее сравнительной стабильности, протекает крайне медленно и на временах жизни организмов часто мало заметна. Адаптация структуры РНК протекает несколько быстрее. Тем не менее, получается, что структура ДНК организмов в процессе филогенеза (эволюции) заметно меняется по мере изменения температуры (как и других факторов) окружающей среды. Все это подтверждает общее положение нашей физической теории эволюции эволюционные изменения в биологическом мире определяются генетическими факторами и факторами окружающей среды. Относительная роль этих факторов зависит от выбранной шкалы времени (в которой мы наблюдаем те или иные изменения), а также от стабильности эволюционирующих структур. В этом проявляется единство общих законов природы второго начала термодинамики и закона временн ых иерархий. [c.20]

Мы еще не знаем, какова природа эффекторов, вызывающих спирализацию и деспирализацию хроматина и соответственно активацию и инактивацию генной функции ДНК на определенных ее участках. Наши опыты с физиологически активными веществами— Гиббереллинами и кинетином [14] — дают основание предположить, что сигналы на структурные переходы хроматина клетка подает посредством гормонов или специфических метаболитов. [c.18]

Природа гетерозиса и пути его использования раскр 1тие природы гетерозиса как следствия особого структурного и функционального состояния хроматина, возникающего в результате взаимодействия двух геномов у гибридных растений. [c.20]

ВОЗМОЖНОСТЬ изучать функции ядрышек. Ядрышко составляет до 35% обш ей массы ядра и содержит около 40% общего белка и 30% или более общей РНК ядра. Ранние радиоавто-графические исследования, проведенные Голдштейном и Мику [23], Вудсом [59] и другими, показали, что хотя ядрышко обладает некоторой способностью к синтезу РНК, большая часть ядерной РНК синтезируется в хроматине. Это заключение подтверждено результатами исследований биохимической активности изолированных ядрышек, которые обладают лишь ограниченной способностью к синтезу РНК [43]. В то же время ядрышко способно к синтезу белка и фактически именно в нем в основном и синтезируется ядерный белок [2, 3]. Одним из классов белков, синтезируемых в ядрышке, как указывалось выше, являются гистоны. По-видимому, механизм их синтеза сходен с описанным выше механизмом синтеза белка, в котором РНК декодируется рибосомами. Об этом свидетельствует тот факт, что синтез гистонов ингибируется пуромицином — специфическим ингибитором связанного с рибосомами синтеза белка, а также актиномицином D — специфическим ингибитором зависящего от ДНК синтеза РНК. Возможно, в ядрышке имеются рибосомы для сборки молекул гистона более детальная информация о природе механизма синтеза гистонов пока отсутствует. [c.40]

Суммируя сказанное, мы видим, что три взаимосвязанных процесса, одновременно возникающих под влиянием облучения в клетке, играют решающую роль в развитии ее поражения 1) нарушение ионного равновесия и изменение надмолекулярного строения хооматина 2) активация ДНК-аз и протеаз и их воздействие на нарушенные радиацией участки хроматина 3) возникновение радиотоксинов о-хиноидной природы, атакую- [c.196]

Некоторые общие особенности регуляции экспрессии эукариотических генов, рассмотренные в предшествующих разделах, распространяются и на процессы регуляции гемоглобиновых генов, которые зависят от стадии развития организма. С этой точки зрения наиболее подробно изучались кластеры куриных глобиновых генов, что связано в первую очередь с доступностью соответствующих гемоглобин-проду-цирующих клеток на любой стадии развития. Установлено, что каждый из кластеров располагается в хроматиновом домене, который у гемо-глобин-продуцирующих клеток более чувствителен к действию ДНКазы I, чем у клеток других тканей. Более того, в хроматине гемоглобин-про-дуцирующих клеток обнаружены участки, гиперчувствительные к ДНКазе I, расположенные перед сайтами инициации транскрипции активно транскрибируемых глобиновых генов. В хроматине клеток тканей иного типа аналогичные участки не обнаруживаются. В гемоглобин-продуцирующих клетках взрослой особи инактивация эмбриональных глобиновых генов коррелирует с исчезновением гиперчувствительных участков, предшествующих сайтам инициации транскрипции этих генов. Наблюдается также пониженный уровень метилирования сайтов СО внутри и вблизи активно транскрибируемых последовательностей. Инактивация эмбриональных генов, напротив, сопровождается повышением уровня метилирования соответствующих сайтов. Таким образом, имеются характерные различия в структуре хроматиновых доменов, содержащих кластеры а- и Р-подобных глобиновых генов, в клетках эмбриона и взрослого организма. Поскольку на различных стадиях развития продукция гемоглобина обеспечивается клетками определенного типа, можно полагать, что связанная с развитием регуляция глобиновых генов сопровождается поэтапным установлением в этих клетках альтернативных вариантов структуры соответствующих областей хроматина. Безусловно, многое еще предстоит узнать о природе регуляторных молекул, ответственных за установление различных вариантов хроматиновой структуры, а также о том, на какие последовательности ДНК действуют эти регуляторные молекулы. [c.232]

Как отмечалось выше (см. разд. 9.2.3), в гаплоидном наборе митотических хромосом млекопитающих при окрашивании можно обнаружить приблизительно 2000 темных АТ-богатых сегментов (О-полосы), разделенных светлыми ОС-богатыми участками (К-полосы). Примечательно, что АТ-богатая и СС-богатая ДПК различаются по времени репликации в 8-фазе. Эксперименты, подобные приведенном на рис. 9-60, показали, что большая часть СС-богатых полос реплицируются в первой половине 8-фазы, а большинство АТ-богатых - во второй ее половине. Отсюда можно сделать вывод, что гены домашнего хозяйства (конститутивные) находятся главным образом в СС-богатых полосах, а гены, активность которых характерна для специализированных клеток, относятся к АТ-богатым сегментам. Остается загадкой, почему геном млекопитающих должен подразделяться на такие большие чередующиеся блоки хроматина, многие из которых по размеру приближаются к целому бактериальному геному. Пеизвестпо также, сколько точек начала репликации из каждой репликационной единицы активируется одновременно. Возможно, в поздно реплицирующихся репликонах хроматин остается в конденсированном состоянии даже после окончания М-фазы и деконденсируется лишь в середине 8-фазы, открывая в репликоне сразу все точки начала репликации. В таком случае координированная репликация ДПК в пределах одной репликационной единицы, проходящая по принципу все или ничего , может отражать кооперативную природ процесса деконденсации хроматина (см. разд. 9.1.21). [c.141]

Можно полагать, что подавление процессов репарации ведет к увеличению нерепарируемых повреждений и повышению гибели клеток. Подавление восстановления клеток от сублетальных и потенциально летальных радиационных повреждений отмечается при воздействии гипо- и гипертонических растворов, вызывающих диспергирование и конденсацию хроматина, интеркалирующих агентов, кофеина. Природа этих повреждений пока не расшифрована, но возможно, что потенциально-летальные повреждения — [c.245]

Природа Х-хроматина. Когда Барр и Бертрам (1949) [298] открыли Х-хроматин, относительно его природы были высказаны разные гипотезы. По аналогии с дрозофилой вначале предполагалось, что Х-хроматин состоит из гетерохроматиновых райо- [c.103]

Рассмотрим особенности химического строения ДНК, которые обеспечивают диапазон ее межмолекулярных взаимодействий с низкомолекулярными метаболитами. Макромолекула ДНК представляет собой полиэлектролит, сильно и неравномерно гидратированный. Аминогруппы нуклеиновых оснований являются хорошими акцепторами протонов и при установлении водородной связи в кислой области приобретают положительный заряд. Гидроксильные фуппы фосфата имеют рК ниже 2.0 и в физиологических условиях всегда отрицательно заряжены. Гидратация нуклеиновой кислоты играет важную роль в конформационной организации ДНК (А, В и С конформации) и в структуре растворителя вблизи поверхности макромолекулы, особенно со стороны ее большого желобка. В соответствии со своей ам-фолитной природой ДНК взаимодействует с ионами электролитов, так что при увеличении ионной силы раствора наблюдаются изменения как молекулярного объема и степени гидратации ДНК, так и спирализации (степени закручен-ности) ее цепей. Важное регуляторное значение имеет локальное взаимодействие ДНК с поливалентными или комплексообразующими металлами. Щелочноземельные и переходные металлы взаимодействуют с кетогруппами пиримидиновых оснований, комплексы платины способны образовывать внутримолекулярные сшивки с локальным нарушением двухспиральной структуры ДНК, кальций и магний взаимодействуют с гидроксильными фуппами фосфата. Все это многообразие взаимодействий лежит в основе нескольких подвижных уровней структурной организации ДНК в хроматине. Комплексообразование ДНК с соединениями платины лежит в основе цитостатической и проти- [c.140]

Гистоны представляют собой эволюционно консервативные одноцепочечные пептиды щелочной природы, содержащие большое количество лизиновых и пролиновых остатков и выполняющие в хроматине структурные функции. ДНК, содержащая около 200 пар оснований, и октамер, состоящий из четырех типов гистонов (Н2А, Н2В, НЗ, Н4), образуют нуклеосому, которая является структурной единицей хроматина (M Ghee, Felsenfeld, 1980). По форме нуклеосомы напоминают диски с диаметром И нм и толщиной 5.7 нм, расположенные на цепях ДНК как птички на проводах . В среднем 146 пар оснований связаны в форме суперспирали блоком из восьми гистоновых молекул (коровая частица) и таким образом защищены от транскрипции. Между нуклеосомами находится 50—150 пар оснований (линкерная ДНК), доступных для транскрипции (Van Holde, 1988). [c.143]

Третий механизм регулирования функционирования клеток реализуется в том случае, если секретируемые эндокринными железами стероидные и тиреоидные гормоны, имеющие липо-фильную природу, взаимодействуют с цитозольными или ядер-ными рецепторами. Эти рецепторы характеризуются высоким сродством к указанным гормонам (полумаксимальное насыщение рецепторов происходит в присутствии гормона в концентрации 10 —10" ° моль/л). Образующийся гормон-рецепторный комплекс, стабильный в течение 1—3 ч, связывается с ДНК и белками хроматина и влияет на экспрессию определенных генов. Трансляция синтезируемой мРНК на рибосомах приводит к появлению 3—7 новых белков, опосредующих биологический эффект стероидных и тиреоидных гормонов. Этот тип регуляции осуще- [c.99]

Каждый такой очаг является клеточным клоном, т. е. происходит из одной клетки-предшественника (Р. К. Чайлахян, А. Я Фриденштейн, А. В. Васильев, 1970). На это ука зывают данные, полученные методом хромосомного анализа, проведенного на очагах, возникающ их в монослойных культурах от двух доноров, различающихся по половому хроматину. Кроме того, указанием на клональную природу очагов служит линейная зависимость между количеством очагов и числом эксплантированных клеток, которая проявляется при количестве эксплантированных клеток, не превышающем 10 на флакон емкостью в 100 мл. Была определена величина КОЕ, т. е. того количества эксплантированных клегок, на которое приходится одна колония. Для культур селезенки морской свинки КОЕ составляет 10 Это значит, что среди 10 клеток присутствует один предшественник, который дает начало колонии фибробластов в условиях монослойных культур. [c.86]

В примечании к табл. 20 приведены условия получения кристаллических волокон ДНК. Однако и в клетке та или иная степень обводненности ее компартментов или мембран, как и различия в ионной силе окружающей среды, создает условия для существования ДНК в различных конформациях, между которыми осуществляются взаимные переходы. В биологическом смысле В-форма наиболее адекватна для репликационных процессов, А-форма—для процесса транскрипции, С-форма—для упаковки ДНК в составе надмолекулярных структур хроматина и некоторых вирусов. 1аким образом, вторичная структура молекул ДНК, видимо, связана с осуществлением информационных процессов в живой природе, а именно А-форма ДНК—с переда- [c.206]

Природа политенных хромосом и их пуфов была рассмотрена в гл. 10, Представленные в ней данные иллюстрируют контроль за активностью определенных генов на уровне транскрипции. Если к слюнным железам добавляют экдистерон, то наблюдается возникновение одних пуфов и исчезновение других. Образование пуфов опосредовано присоединепием экдистерона к специфическим участкам на хромосомах. Эго может быть продемонстрировано путем сшивания экдистерона с хроматином, которое фиксирует его положение на местах связыва1шя. [c.121]

Иногда для улучшения растворения осажденного в геле белка экстракцию ведут в 1 %-ном ДДС-Na с б М мочевиной [Buisson et al., 1976]. Щелочные негистоновые белки хроматина можно экстрагировать 66%-ной уксусной кислотой на холоду [Rabbani et al., 1980]. Белки рибосом после двумерного электрофореза и окраски СВВ R-250 можно также элюировать бб%)-ной уксусной кислотой. Краситель легко затем удалить на микроколонке ДЭАЭ-целлюлозы прямо в той же кислоте. Анионный по своей природе краситель десорбируется с белка и полностью задерживается на анионообменнике, а ш елочные рибосомальные белки с ним не связываются [Bernabeu et al., 1980]. [c.105]

ТОЧНЫХ РНК как у про-, так и у эукариот. Подавляющее число пионерских работ, в которых изучалась транскрипция,— природа соответствующих реакций и их субстраты, ферментативный аппарат, сигнальные нуклеотидные последовательности, определяющие, какие области ДНК должны транскрибироваться, некоторые способы процессинга, превращающего первичные транскрипты в зрелые молекулы РНК,-было выполнено на прокариотических системах. Параллельное проведение генетических и биохимических экспериментов позволило исследовать ферменты, участвующие в транскрипции, и механизм самого этого процесса. Предпринимаемые в то же время усилия по изучению транскрипционного и регуляторного аппаратов у эукариот были сильно затруднены и гораздо менее успешны главным образом из-за того, что компоненты их транскрипционного аппарата—ДНК в форме хроматина и РНК-полимеразы-были слабо охарактеризованы. Кроме того, была неизвестна природа трансьфип-ционньЕК единиц, а применение генетических подходов для их определения было невозможно. [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология