Нуклеиновые кислоты нуклеотидный состав

Нуклеотидный состав нуклеиновой кислоты устанавливается путем гидролиза. Ферменты, расщепляющие РНК и ДНК — [c.87]

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]

Как указывалось выше, реакционная способность нуклеотидных звеньев существенно зависит от наличия нековалентных взаимодействий с соседними звеньями это позволяет использовать химические методы для изучения вторичной структуры нуклеиновых кислот. В частности, влияние комплементационных взаимодействий оснований на их реакционную способность настолько велико, что возможно избирательно модифицировать звенья полинуклеотидной цепи, находящиеся в односпиральных зонах, и таким образом определить состав и размеры этих зон. Если к тому же известна первичная структура молекулы, то возможно провести и локализацию таких односпиральных участков в цепи. Исследования такого рода широко проводятся во многих лабораториях при помощи реакций с формальдегидом, акрилонитрилом, водорастворимым карбодиимидом, гидроксиламином и другими агентами. [c.18]

Количество фосфора в организме человека также очень велико. Он входит в состав не только костей, но и нуклеиновых кислот, нуклеотидных коферментов и АТР-ADP-фосфатной системы, обеспечивающей сохранение и превращение энергии в организме. Фосфор настолько [c.840]

Первичная структура нуклеиновых кислот. Важной характеристикой нуклеиновых кислот служит нуклеотидный состав, т. е. набор и соотношение нуклеотидных компонентов. Установление нуклеотидного состава, как правило, осуществляют путем исследования продуктов гидролитического расщепления нуклеиновых кислот. [c.442]

Необходимо отметить, что химия нуклеиновых кислот, как и всякая химия высокомолекулярных веществ, имеет ряд существен ных отличий от химии соответствующих мономерных компонентов. Уже нуклеозиды и нуклеотиды являются полифункциональными соединениями, хотя различие в реакционной способности определенных группировок, входящих в состав четырех обычных типов нуклеотидных звеньев, сравнительно невелико. Полинуклеотиды представляют собой гигантские молекулы с множеством реакционных центров. Особые сложности в химию нуклеиновых кислот вносят следующие обстоятельства. Реакционная способность отдельных группировок в нуклеотидных звеньях зависит не только от условий реакции (растворителя, pH, температуры и т. д.), но и от наличия и характера взаимодействия отдельных звеньев друг с другом (в одной и той же цепи и на комплементарном участке в двухспиральных двухцепочечных молекулах), а также взаимодействия с молекулами белков, ионами металлов и т. д. Все эти взаимодействия, как правило, кооперативны, т. е. нелинейно изменяются при изменении условий реакции. Модификация одного из звеньев полинуклеотидной цепи приводит к изменению характера и силы взаимодействия этого звена с соседними звеньями (или с молекулой белка в случае нуклеопротеидов), что в конечном счете сказывается на реакционной способности звеньев на обширных участках полинуклеотидной цепи. [c.15]

В состав нуклеиновых кислот и нуклеотидных коферментов входят преимущественно такие пиримидиновые основания, как цитозин, урацил и тимин [c.326]

Тщательный анализ нуклеотидного состава ДНК и РНК привел к открытию весьма важных соотношений, называемых правилами Чаргаффа. Введя общепринятые обозначения оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот (А — аденин, Ц — цитозин, Г — гуанин, Т — тимин и У — урацил), установленные для ДНК соотношения можно записать в следующей форме [c.312]

Впоследствии сотрудниками нашей лаборатории был изучен состав ДНК и РНК у самых разнообразных высших и низших растений и животных, а также у микроорганизмов. Полученный огромный материал позволил составить ясное представление о специфичности нуклеиновых кислот и о возможностях и величине варьирования нуклеотидного состава различных ДНК и РНК. Некоторые из этих данных представлены в таблице 3 и 4. [c.48]

Нуклеозиды могут быть получены как ферментативным, так и химическим путем из любого встречающегося в природе нуклеотидного материала. Однако главным источником получения этих гли-козидов служат нуклеиновые кислоты, выделяемые из различных тканей и организмов. Расщепление рибонуклеиновой кислоты до смеси входящих в ее состав нуклеозидов может быть достигнуто различными способами, среди которых следует упомянуть гидролиз разбавленным раствором аммиака при повышенной температуре [2], кипячение в течение нескольких дней с водным пиридином [31 и гидролиз, катализируемый ионами различных металлов [4]. Предложенный недавно метод [51 основан на кипячении рибонуклеиновой кислоты (или мононуклеотида) с водным раствором форм-амида в течение нескольких часов при pH 4. Разделение и выделение нуклеозидов было в значительной степени улучшено благодаря использованию ионообменных методов [6]. [c.12]

В мононуклеотидах различного происхождения (входящих в состав нуклеиновых кислот или нуклеотидных коферментов, а также мононуклеотидов, выделенных из различных объектов) найдены только основания пуринового и пиримидинового ряда. Из входящих в нуклеиновые кислоты и нуклеотидные коферменты пиримидиновых оснований в наибольшем количестве обнаружены урацил (I), тимин (II), цитозин (III) в значительно меньших количествах найден 5-метилцитозин (IV) и в некоторых видах ДНК 5-оксиметилцитозин (V). [c.177]

Нуклеотидный состав. Макромолекулярная структура и биологические свойства нуклеиновых кислот определяются их химическим составом, т. е. соотношением присутствующих мононуклеотидов и последовательностью их расположения в цепи. [c.384]

Можно ли точно узнать нуклеотидную последовательность ДНК Первые попытки определения нуклеотидной последовательности были повторением метода определения аминокислотной последовательности белков расщепление молекулы на мелкие фрагменты, выяснение нуклеотидного состава во фрагментах и (на основе данных о перекрывающихся фрагментах) восстановление полной последовательности. Однако в случае белков дело обстояло значительно проще. Наличие в белковой молекуле 20 аминокислот обусловливает большое разнообразие фрагментов, тогда как в состав молекулы ДНК входит всего четыре основания. Поэтому описанный метод можно было использовать только для очень коротких фрагментов нуклеиновых кислот. [c.49]

Нуклеотидный состав нуклеиновых кислот [c.140]

Общеизвестно, что нуклеотидный состав фрагментов ДНК влияет на температуру их плавления. Оптимальные условия для отжига и отмывки нуклеиновых кислот в реакциях гибридизации подбирают исходя из их нуклеотидного состава. В гораздо меньшей степени учитывается вклад стэкинг-взаимодействий в термодинамическую стабильность двойной спирали. А между тем энергия таких взаимодействий между соседними нуклеотидами одной цепи ДНК, удерживающих ее в скрученном состоянии в физиологических растворах, больше энергии водородных связей комплементарного спаривания [29]. Порядок чередования оснований определяет степень стэкинга и, следовательно, влияет на термостабильность фрагмента ДНК. Даже единичная нуклеотидная замена может так сильно сказаться на стэкинг-взаимодей-ствии, что Гт изменится более чем на 1 °С. Поскольку процесс плавления домена практически полностью определяется кооперативными взаимодействиями, любая единичная нуклеотидная замена в любой его точке будет менять температуру плавления. [c.129]

Нуклеотидный состав, в отличие от последовательности оснований, не играет существенной роли в определении структуры нуклеиновых кислот. Важнейшей чертой всех природных нуклеиновых кислот является сильное взаимодействие А с Т или и и О с С, приводящее к образованию пар оснований. Оно играет решающую роль в образовании двухцепочечных спиральных структур, которые имеют оси симметрии второго порядка, лежащие в плоскости каждой пары оснований. Это означает, что две цепи двойной спирали должны иметь противоположную ориентацию. ДНК, как правило, состоит из двух полностью комплементарных цепей, образующих непрерывную двойную спираль. Молекула РНК обычно представляет собой одну ковалентную цепь, которая образует спирали, скручиваясь сама на себя и формируя таким образом определенную последовательность шпилек и петель. [c.192]

Двухцепочечные нуклеиновые кислоты плавятся при повышении температуры в сравнительно узком интервале. Пропорциональность температуры плавления логарифму ионной силы раствора указывает на то, что двойная спираль дестабилизируется электрическим отталкиванием цепей. Двойная спираль связывает больше противоионов, чем две соответствующие одиночные цепи. Стабильность двойной спирали увеличивается с ростом мольной доли СС-пар и уменьшается при смешении pH от нейтральных значений в ту или другую сторону. Плавление природной ДНК является более сложным процессом, чем плавление синтетических полинуклеотидов, поскольку стабильность отдельных участков двойной спирали различается. Хотя главным фактором, определяющим локальную стабильность, является нуклеотидный состав, в некоторых случаях существенную роль может играть последовательность оснований. [c.305]

У минералов имеется также то, что можно было бы назвать примитивным генотипом и фенотипом. Клетки растений и животных имеют относительно постоянный химический состав это выражается в стабильности нуклеотидных последовательностей нуклеиновых кислот и в стабильности других химических компонентов клеточной цитоплазмы. Эти характеристики видоспецифичны. Относительно постоянный химический состав хромосом данного вида называют генотипом. В результате клеточного деления ткани и органы приобретают различные формы и функции. Создаваемые ими паттерны зависят от их местоположения в организме и от физико-химической среды. Они образуют то, что было названо фенотипом. [c.330]

В работе Ли и соавторов содержатся первые данные о способности моноклональных антител к нуклеиновым кислотам различать нуклеотидный состав и даже последовательность нуклеиновых оснований правда, эти данные получены на синтетических полинуклеотидах [Lee et al., 1981]. [c.116]

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]

Первые работы в СССР в области химии РНК и ДНК выполнены в Московском университете А. П. Белозерским, определившим нуклеотидный состав ДПК различных организмов. В лаборатории А. А. Баева в Институте молекулярной биологии АН СССР разработаны методы выделения индивидуальных т-РНК, расщепления их молекул и разделения полученных олигонуклеотидов установлено их строение. Дальнейшие ра боты но химии РНК, главным образом по онределеиию структуры РНК, модификации нуклеиновых кислот и выяснению зависимости функций РНК от структуры, проводились наряду с этим институтом также в Институте органической химии АН СССР в Новосибирске (Д. Г. Кнорре). В Институте биоорганических соединений АН СССР М. Н. Колосов с сотр. ведет исследования но изучению структуры и функций ДНК, синтезу функционально активных участков ДНК и химико-ферментативному синтезу нуклеотидов [90, с. 43]. [c.107]

И 5 -изомеры. Эти соединения встречаются в природе не только в качестве продуктов или субстратов обмена нуклеиновых кислот по крайней мере некоторые из них входят также в состав нуклеотидных коферментов (см. гл. У1И). Среди продуктов гидролиза нуклеиновых кислот обнаруживаются циклические 2, З -дифосфаты всех рибонуклеотидов (см. стр. 128) циклический 3, 5 -фосфат аденозина выполняет функцию активатора фосфорилазы и других ферментов (см. стр. 285), а адснозин-2, 5 -дифосфат и аденозин-3, 5 -дифосфат входят в состав двух коферментов — соответ ственно НАДФ и кофермента А (см. стр. 228). Нуклеотиды можно рассматривать также как моноэтерифицированные производные фосфорной. [c.127]

За исключением влияния молекулярного веса иа вязкость, седиментацию и связанные с ними физические свойства [347—349[, транспортные рибонуклеиновые кислоты по своему поведению сходны с микросомальиыми нуклеиновыми кислотами (рис. 8-34), хотя их нуклеотидный состав совершенно различен. Изменения коэффициента экстинкции и оптического врашения с изменением температуры вновь указывают на суш,ествование структуры, связанной водородными связями [344, 349, 352], и это подтверждается низкой скоростью реакции с формальдегидом [349[. То, что их структура несколько более стабильна и более упорядочена, чем у микросомальных РНК, видно из того факта, что они имеют более высокую температуру плавления и характеризуются более резким подъемом температурной кривой (т. пл. примерно 60 в 0,1 М растворе хлористого натрия, причем возрастание оптической плотности начинается с 40 ). Повышение или понижение ионной силы увеличивает или уменьшает температуру плавления, а мочевина в высокой концентрации заметно влияет на оптическое поглощение даже при комнатной температуре, что обусловлено понижением температуры плавления [349[. Увеличение оптического поглощения в бессолевом растворе фактически достигает того же значения, что и при максимальной температуре (24%). Эти изменения вновь полностью обратимы, и действительно, при нагревании до 70° при pH 6,8 ((X = 0,2) РНК не теряет своей биологической активности [344]. Хотя остаточным гипохромизмом зачастую можно пренебречь, особенно в случае ДНК, можно заметить, что в случае растворимой РНК из печени крысы [351 [ структурный (после нагревания или прибавления 6 М мочевины) гиперхромизм составляет приблизительно 21%, а гиперхромизм при щелочном гидролизе равен 49%. Это показывает, что и в отсутствие вторичной структуры с ее водородными связями значительная часть оснований остается в таком состоянии, что их плоскости параллельны. (Ср. с соответствующими данными для рибосомальной РНК из Е. oli.) [c.622]

В настоящее время экспериментально доказано, что вирусы по своему химическому строению являются нуклеопротеидами, т. е. состоят главным образом из белка и нуклеиновой кислоты. Молекула нуклеиновой кислоты находится внутри вирусной частицы и окружена белковой оболочкой. Все вирусы можно разбить на две группы вирусы, содержащие РНК, и вирусы, содержащие ДНК. Все изученные вирусы растений содержат только РНК. Важные доказательства первостепенной роли РНК в синтезе белка были получены в опытах Г. Шрамма и Т. Френкель-Кон-рата, которые показали, что заболевание листьев табака вирусом мозаики вызывает РНК вируса. При этом, будучи введенной в здоровый лист табака, она воспроизводится не только сама, но и вызывает синтез белка, входящего в состав вируса табачной мозаики. Если из вируса табачной мозаики выделить РНК, подвергнуть ее химической обработке азотистой кислотой, то изменится нуклеотидный состав РНК, так как входящий в нее цитозин дезаминируется и превращается в урацил. [c.276]

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]

Биосинтез пуринов и пиримидинов (см. кн. I, гл. Нуклеиновые кислоты и нуклеопротеиды ), входящих в состав нуклеиновых кислот и нуклеотидных коферментов, также тесно связан с циклом Кребса углеродный скелет пиримидинов образуется из L-аспарагиновой кислоты, а атомы азота пуринов — из L-аспарагиновой и L-глутаминовой кислот, которые в свою очередь получаются из щавелевоуксусной и а-кетоглутаровой кислот. [c.401]

Размеры углеводного цикла. Фурано.зная форма остатков >-ри-бозы и 2-дезокси-/)-рибозы в природных нуклеозидах, входящих в состав нуклеиновых кислот и нуклеотидных коферментов, установлена с помощью общепринятых методов химии углеводов метилирования и последующего периодатного окисления и т. д. [c.342]

В 1955 г. Грюнберг-Маиаго и Очоа осуществили in vitro синтез полирибонуклеотидов из рибонуклеозид-5 -дифосфатов под действием фермента полинуклеотидфосфорилазы (полирибонуклеотид—нуклеотидил-трансферазы), выделенного ими из микроорганизмов и впоследствии обнаруженного в клетках растений и животных Первоначальное предположение, что данная реакция лежит в основе синтеза РНК в клетке, в дальнейшем не подтвердилось. Под действием полинуклеотидфосфорилазы полимеризация нуклеозиддифосфатов происходит беспорядочным образом и приводит к гомо- и гетерополимерам, не обладающим специфической нуклеотидной последовательностью. Состав полимеров определяется в основном соотношением исходных нуклеозиддифосфатов Полученные таким путем высокополимерные полинуклеотиды заданного состава широко используются для выяснения макроструктуры нуклеиновых кислот и при изучении нуклеотидного кода для синтеза белка. [c.441]

Это положение легче всего проиллюстрировать на следующем примере. Сведем для простоты 200 ООО пар оснований (входящих в состав оснований) к 37 символам, и пусть 33 буквы алфавита от А до Я изображают нуклеотидную последовательность. При репликации фаговой ДНК клетка производит непрерывную цепь длиной, быть может, в 20 алфавитов (около 600 букв). Затем эта длинная цепь разрезается после каждой 37-й буквы, поскольку как раз связка из 37 букв (нуклеотидов) втискивается в головку фага. В результате один комплект нуклеотидов фага будет иметь последовательность от А до Я плюс участок от А до Г следующий комплект — от Д до Я плюс участок от А до 3 следующий за ним — от И до Я плюс участок от А до М следующий за ними — от Н до Я плюс участок от А до Р и т. д. Таким образом, каждая молекула ДНК начинается и оканчивается своей личной нуклеотидной последовательностью, причем вблизи ее концов, очевидно, имеются тождественные последовательности букв. Поскольку специалисты по фагам — это всегда люди исключительно умные и образованные, тонко чувствующие все оттенки языка, они мигом смастерили два соответствующих термина концевая избыточность (или повторение) и циклические перестановки [480]. Как бы там ни было, но генетические исследования но Т-четным фагам убедительно показали, что ген А сцеплен с геном Я. А это легче всего понять, признав, что геном этих фагов имеет кольцевую форму [480]. Более того, было продемонстрировано, что кольцевая форма либо фактически существует, либо может возникать у самых разных нуклеиновых кислот — от очень маленьких молекул (как у фагов 5X174 и fd) до очень крупных (как в хромосоме Е. соИ). Тем не менее когда оболочку Т-четных фагов разругпали с помощью осмотического шока, то даже при соблюдении всех мер предосторожности всегда были ясно [c.125]

Положение спектров поглощения оснований сильно зависит от pH раствора из-за образования различных ионных форм и в меньшей степени от полярности растворителя вследствие межмолекулярных взаимодействий. Спектры поглощения нуклеиновых кислот формируются из спектров поглощения входящих в их состав оснований и имеют усредненную длинноволновую полосу поглощения с максимумом, расположенным в интервале 255—270 нм (в зависимости от нуклеотидного состава). Однако спектры поглощения нуклеино- [c.222]

Важнейпгами представителями моноз являются рибоза, глюкоза, манноза, галактоза и фруктоза. D-Рибоза входит в состав нуклеиновых кислот в качестве структурного элемента нуклеотидных остатков, где она находится в P-D-фуранозной форме. Кристаллическая рибоза плавится при 87° С, удельное вращение в водном растворе равно 23,7°. При восстановлении рибозы получается пятиатомный спирт—рибит, принимающий участие в построении многих биактивных соединений [c.313]

Нуклеотидный состав и другие химические свойства вирусных нуклеиновых кислот также не имеют каких-либо явных отличительных особенностей. Таким образом, хотя вирусные частицы относительно просты по своей структуре, то, что известно об их химическом составе и законах репликации, не позволяет сделать вывод, что в эволюпиоппом отношении они более примитивны, нежели клеточные организмы.." [c.494]