Спирали полинуклеотидны

Двойная спираль обычной ДНК состоит из двух взаимно перевитых полинуклеотидных цепей, азотистые основания которых попарно соединены водородными связями. Аденин (А) одной цепи связан с тимином (Т) другой, а гуанин (Г) с цитозином (Ц). Схемы этих пар (уотсон-криковские пары) показаны на рис. 8.5. Таким образом, две цепи ДНК взаимно комплементарны, т.е. имеется однозначное соответствие. между их нуклеотидами. Это соответствие раскрывает смысл правил Чаргаффа (см. стр. 89). [c.492]

Другой тип кооперативности в молекуле белка обнаруживается при обратимом конформационном переходе между а-спиралью и беспорядочным клубком. Если создать условия, при которых более устойчивой является спиральная конформация, то все молекулы, которые находятся в состоянии беспорядочного клубка, быстро примут форму спирали. Аналогичным образом в условиях, при которых более устойчивой конформацией является беспорядочный клубок, все спирали расплетутся и произойдет полное их превращение в клубки. Плавление ДНК (гл. 2, разд. 10), как и любого кристалла, происходит кооперативно [21]. Формирование новой полинуклеотидной цепи на комплементарной матрице, приводящее к возникновению стэкинг-взаимодействий, также может быть кооперативным процессом. Так, например, формирование цепи полиадениловой кислоты на двух цепях полиуридиловой кислоты приводит к кооперативному образованию комплекса, представляющего собой тройную спираль (гл. 2, разд. Г.6). Наличие стэкинг-взаимодействия делает рост спирали энергетически более выгодным, чем инициацию новых спиральных участков [22]. Проблеме кооперативности посвящена обширная литература, в частности работы [23—25]. [c.263]

Двойная спираль ДНК (разд. 25.6) образуется как бы в результате закручивания двух полинуклеотидных цепей друг около друга по винтовой линии вокруг общей оси. Две цепи двойной спирали ДНК являются комплементарными (взаимодополняющими), так как расположение органических оснований вдоль двух цепей создает оптимальные условия для возникновения водородных связей. [c.465]

Нуклеиновые кислоты. Основным типом организации вторичной структуры нуклеиновых кислот является двойная спираль, состоящая из двух полинуклеотидных цепей. Существует ли со стороны регулярной структуры спирали дополнительное-воздействие на воду по сравнению с воздействием отдельных нуклеотидов Этот вопрос исследовался акустическим методом для различных типов спиральных структур полинуклеотидов [149], В качестве гидратационной характеристики использовали концентрационный инкремент скорости ультразвука А, который связан с парциальными объемами и сжимаемостью соотношением [c.61]

Все генетические приказы , отдаваемые клетке, исходят от ДНК-Молекулы как ДНК, так и белков построены в виде цепочек, состоящих в первом случае из нуклеотидов, а во втором —из аминокислот. Молекулы ДНК, как правило, двухцепочечные, т. е. состоят из двух образующих двойную спираль полинуклеотидных цепочек комплементарные основания противоположных цепочек образуют нуклеотидные пары (рис. 2-21). В настоящее время твердо установлено, что большая часть генетических сообщений в ДНК представляет собой последовательность кодовых слов , или кодонов. Каждый кодон состоит из трех нуклеотидов (или трех нуклеотидных пар, если ДНК двухцепочечная) и соответствует одной из 20 аминокислот, из которых построены белки. Последовательность кодонов в ДНК определяет, в каком порядке должнь соединяться аминокислоты при синтезе каждого из многочисленных белков. [c.18]

Мы сразу же поняли, что строение ДНК может оказаться более сложным, чем строение а-спирали. В а-спирали одна полипептидная цепь (последовательность аминокислот) сворачивается в спираль, удерживаемую водородными связями между группами этой же цепи. Морис, однако, сказал Фрэнсису, что диаметр молекулы ДНК больше, чем это было бы, если бы она состояла только из одной полинуклеотидной цепи (последовательности нуклеотидов). Это навело его на мысль, что молекула ДНК представляет собой сложную спираль, состоящую из нескольких полинуклеотидных цепей, завернутых одна вокруг другой. В этом случае всерьез приниматься за построение модели можно было, только решив заранее, как соединены эти цепи друг с другом водородными свя- [c.37]

Очень расстроенный, я вернулся к своему столу, надеясь все-таки отыскать какую-нибудь зацепку, которая спасла бы идею соединения подобного с подобным. Но было ясно, что новое требование наносило ей смертельный удар. Если поставить атомы водорода в кето-положение, то несоответствие в размерах между пуринами и пиримидинами становилось еще более разительным. Очень трудно было представить себе полинуклеотидный остов, изогнутый до такой степени, чтобы в нем могла поместиться нерегулярная последовательность таких оснований. И даже этот луч надежды погас, когда пришел Фрэнсис. Он тут же сообразил, что структура, в которой подобное соединялось бы с подобным, давала бы кристаллографический период, равный 34 А, лишь в том случае, если бы каждая цепь образовывала спираль с величиной витка 68 А. Но это означало бы, что угол поворота между смежными основаниями составляет 18°, а последняя возня с моделями убедила Фрэнсиса, что такая [c.109]

Согласно этой модели, макромолекула ДНК представляет собой спираль, состоящую из двух полинуклеотидных цепей, закрученных вокруг общей оси (рис. 25). [c.662]

В процессе Р. двойная спираль ДНК, состоящая из двух комплементарных полинуклеотидных цепей, раскручивается на отдельные цепи и одновременно начинается синтез новых полинуклеотидных цепей при этом исходные цепи ДНК играют роль матриц. Новая цепь, синтезирующаяся на каждой из исходных цепей, идентична др. исходной цепи. Когда процесс завершается, образуются две идентичные двойные спирали, каждая из к-рых состоит из одной старой (исходной) и одной новой цепи (рнс. 1). Таким образом от одного поколения к другому передается только одна из двух цепей, составляющих исходную молекулу ДНК,-т. наз. полуконсервативный механизм Р. [c.252]

Пространственная структура нуклеиновых кислот соответствует ансамблю двух полинуклеотидных цепей, закрученных в двойную спираль, при этом остаток гуанина одной цепи находится напротив остатка цитозина другой цепи, и одновременно напротив друг друга располагаются остатки аденина и тимина (или урацила). При нагревании раствора нуклеиновой кислоты спираль разворачивается и цепи разъединяются. [c.552]

Что же можно сказать о вторичной структуре нуклеиновых кислот Приведенная ниже картина находится в соответствии как с химическими данными, так и с результатами рентгеноструктурного анализа. Две полинуклеотидные цепи, идентичные, но ориентированные в противоположном направлении, закручены друг относительно друга в двойную спираль, имеющую диаметр 18 А (1,8 нм) (схематически показана на рис. 37.8). Обе спирали являются правыми и содержат по 10 нуклеотидов на один виток. [c.1062]

Каким же образом связана структура нуклеиновых кислот с их функциями в наследственности Нуклеиновые кислоты контролируют наследование свойств на молекулярном уровне. Двойная спираль ДНК является хранилищем наследственной информации организма. Информация записана в виде последовательности оснований в полинуклеотидной цепи это сообщение, написанное при помощи алфавита, состоящего из четырех букв — А, Г, Т и Ц (аденин, гуанин, тимин и цитозин). [c.1064]

Молекула ДНК состоит из двух спиралей, закрученных одна относительно другой в противоположных направлениях. Следует уточнить структуру этих спиралей. Речь идет о полинуклеотидных спиралях, поскольку фосфатные и углеводные фрагменты располагаются снаружи двойной спирали. Гетероциклические основания, формирующие собственно спираль, располагаются внутри. Н-Связывание между фрагментами оснований обеспечивает устойчивость двойной спирали. При этом Н-связи являются достаточно прочными лишь между определенными парами оснований. [c.538]

К нашему удивлению, Морис почти сразу принял приглашение Фрэнсиса приехать в Кембридж на воскресенье. Не потребовалось и убеждать Мориса, что структура ДНК наверняка представляет собой спираль. Это была не просто самая очевидная догадка. На летней конференции в Кембридже Морис уже сам говорил о спиралях. За полтора месяца до моего первого приезда сюда он демонстрировал рентгенограммы ДНК, где явно отсутствовали рефлексы на меридиане, и его коллега, теоретик Алекс Стоукс, сказал ему, что это скорее всего указывает на спираль. Это заключение натолкнуло Мориса на мысль, что ДНК — спираль, состоящая из трех полинуклеотидных цепей. [c.40]

Фрэнсису оставалось одно исходить из предположения о таком содержании воды, которое могло быть наиболее удобным для дальнейших рассуждений. Вскоре он как будто что-то нащупал и принялся быстро писать на последней чистой странице рукописи, которую читал перед этим. Я уже перестал понимать, что он ищет, и занялся чтением Таймса . Однако через несколько минут Фрэнсис заставил меня забыть обо всем на свете — он сказал, что лишь очень небольшое число структур совместимо и с теорией Кокрена - Крика и с экспериментальными данными Рози. Он принялся быстро чертить графики, чтобы показать мне, насколько все это просто. Хотя его математических выкладок я не понимал, разобраться в сути дела оказалось нетрудно. Следовало решить, сколько полинуклеотидных цепей содержит молекула ДНК. Рентгенографические данные, по-видимому, могли соответствовать наличию двух, трех или четырех цепей. Вопрос заключался только в том, каков угол наклона и радиусы спиралей, образуемых этими цепями. [c.50]

Тем не менее за утренним кофе Фрэнсис пребывал в полнейшей уверенности, что уже имеюшихся экспериментальных данных вполне должно хватить для окончательного решения. Можно исходить из совершенно разных сочетаний фактов и все-таки в конце концов прийти к одинаковым результатам. Не исключено, что проблема будет разрешена, если мы просто займемся наиболее изящной конфигурацией полинуклеотидной цепи. И вот, пока Фрэнсис раздумывал над рентгенограммами, я принялся собирать модели разных атомов в цепи, каждая длиной в несколько нуклеотидов. Хотя природные цепи ДНК очень длинны, создавать нечто громоздкое не имело смысла. Если это действительно спираль, то правильное расположение одной пары нуклеотидов должно автоматически определить расположение всех остальных компонентов. [c.55]

Пространств, структура ДНК описывается как комплекс двух полинуклеотидных антииараллельных цепей (рис. 1), закрученных относительно общей оси, так что углевод-фосфатные цепи составляют периферию молекулы, а азотсодержащие гетероциклы направлены внутрь (двойная спираль Уотсона-Крика). Антипараллельность полинуклеотидных цепей выражается в том, что на одном и том же конце спирали одна полинуклеотидная цепь содержит (незамещенную или замещенную) группу 5 -ОН, а другая З -ОН. Фундам. св-во двойной спирали ДНК состоит в том, что ее цепи комплементарны друг другу (см. Комплементарность) вследствие того, что напротив А одной цепи всегда находится Т другой цепи, а напротив О всегда находится С. Комплементарное спаривание А с Т и О с С осуществляется посредством водородных связей. Классич. двойная спираль Уотсона-Крика получила назв. В-фор- [c.297]

В 1953 г. Дж, Уотсон и Ф. Крик сумели правильно интерпретировать данные рентгеноструктурного анализа ДНК, накопленные в лабораториях Р. Франклин и 14. Уилкинса, и на их основе построить модель пространственной структуры ДНК- Они показали, что макромолекула ДНК — это регулярная двойная спираль, в которой две полинуклеотидные цепи строго комплементарны друг другу. Из анализа модели следовало, что после расплетания двойной спирали на каждой из полинуклеотидных цепей может быть построена комплементарная ей новая, в результате чего образуются две дочерние. молекулы, не отличимые от материнской ДНК. Через пять лет М. Мезельсон и Ф. Сталь экспериментально подтвердили этот механизм, а несколько раньше (1956) А. Корнберг открыл фермент ДНК-полимеразу, кщ-орый на расплетенных цепях, как на матрицах, синтезирует новые, комплементарные им цепи ДНК. [c.6]

В процессе деления клетки двойная спираль, состоящая из двух комплементарных полинуклеотидных цепей, раскручивается на отдельные цепи и одновременно начинается синтез новых полинуклеотидных цепей с участием ферментов в качестве катализаторов и исходных цепей ДНК в качестве матриц. Новая цепь, синтезирующаяся на одной из исходных цепей, идентична другой исходной цепи, в результате чего сохраняется комплементарность. Таким образом, когда процесс завер- [c.457]

Вторичная структура ДНК (рис. 2) — комплекс двух полинуклеотидных цепей с противоположной полярностью. Каждая из двух цепей образует спираль, закрученную вправо относительно обнгей оси, так что углевод-фосфатные цепи составляют периферию молекулы, а азотистые основа- [c.393]

Полиамины составляют ряд родственных соединений, частично образующихся из аргинина они присутствуют во всех клетках в относительно больших количествах (зачастую в миллимолярных концентрациях). Содержание полиаминов в клетках часто находится в стехио-метрическом соотношении с содержанием РНК. Однако у Т-четных бактериофагов н большинства бактерий содержание полиаминов ассо-ииировано с ДНК. Полиаминам приписывают множество функций. Они могут в известной мере замещать клеточный К" " и M.g + и, видимо, играют существенную регуляторную роль в процессах синтеза нуклеиновых кислот и белков [36]. Спермидин, по всей вероятности, играет специфическую роль в процессе клеточного деления [40а]. Полиамины могут взаимодействовать с двойной спиралью нуклеиновых кислот, образуя мостики между полинуклеотидными цепями в этом случае положительно заряженные аминогруппы взаимодействуют с отрицательно заряженными фосфатами остова нуклеиновых кислот [40]. В одной модели (предложенной Тсубои [40Ь]) тетраметиленовая часть молекулы полиамина укладывается в малой бороздке, связывая три пары оснований, а триметиленовые группы (одна в спермидине и две в спермине) образуют мостики между смежными фосфатными группами [c.99]

Важнейшей особенностью внутримолекулярных взаимодействий, стабилизирующих макромолекулярную структуру ДНК, является их кооперативность. Для двойных спиралей, построенных из комплементарных гомополинуклеотидов, это означает, что при их денатурации, происходящей, например, при повышении температуры и приводящей к образованию изолированных полинуклеотидных цепей, все звенья спиральной структуры разрушаются одновременно. Такой процесс называют плавлением двойной спирали. Его описывают кривой плавления, которая, в свою очередь, характеризуется мпературой плавления Тт и шириной температурного интервала, в котором происходит разрушение двойной спирали (рис. 16). [c.29]

Если представить, что две спаренные нити-слирали ДНК отделяются одна от другой и попадают в среду, где происходит биосинтез полинуклеотидов из мононуклеотидов, то можно ожидать, что благодаря специфическому спариванию оснований около каждой полинуклеотидной цепи будет образовываться совершенно аналогичная ей вторая цепь, т. е., другими словами, воспроизведется исходная двойная спираль. [c.261]

Молекула т-РНК имеет сравнительно жесткую структуру. Примерно 80% ее полинуклеотидной цепи уложено в спираль. Как полагают, в одной из петель молекулы т-РНК находится антикодон— триплет нуклеотидов, комплементарный кодону (триплету) информационной РНК, кодирующей местоположение аминокислот в полипеетидной цепи. Один из концов полинуклеотидной нити Т-РНК заканчивается- триплетом Ц-Ц-А эт.о акцепторный конец, которым т-РНК захватывает активированную аминокислоту из их аденилатов с помощью фермента аминоацил-т-РНК-синтетазы. [c.12]

Еще более сложные третичные взаимодействия возникают в ядре . Как уже отмечалось, здесь переплетаются четыре разных участка полинуклеотидной цепи. Характерна неканоническая пурин-пуриновая пара G А (или А G, в зависимости от вида тРНК) между остатками 26 и 44 (рис. 23, ). Спаривание G С (или, в других тРНК, А U) между остатками 15 и 48 необычно для двойных спиралей с антипараллельным расположением цепей здесь направление цепей параллельное (рис. 23, в). Еще более необычным является спаривание А с U между остатками 14 и 8, где в образовании водородной связи участвует N7 пуринового [c.38]

Имеется несколько дальних комплементарных взаимодействий, спаривающих отдаленные районы полинуклеотидной цепи. Наиболее важными в общем сворачивании 16S РНК Е. oli и обособлении ее доменов являются три дальних комплементарных контакта между участками последовательности 27—37 и 547—556 (спираль 2), между участками 564—570 и 880—886 (спираль 22) и между участками 926—933 и 1384—1391 (спираль 38). Двойные спирали в этих [c.76]

Из рис. 8 видно, что углеводофосфатный остов молекулы обращен наружу. Спираль закручена таким образом, что на ее поверхности можно выделить две бороздки большую шириной 2,20 нм и малую шириной около 1,20 нм (их называют также главным и минорным желобками). Спираль — правозакрученная, а полинуклеотидные цепи в ней антипараллельны. Это означает, что, если двигаться вдоль оси спирали от одного ее конца к другому, в одной цепи будут встречаться фосфодиэфирные связи в направлении 3 - 5, а в другой — в направлении 5 - 3. Ины.ми слова.ми, на каждом из концов линейной молекулы ДНК расположены 5 -конец одной и З -конец другой цепи. [c.22]

Остов полипептидной цепи может образовывать спиральные структуры с параметрами, близкими к двойной спирали ДНК в В- и 4-формах. Как показали конформационные расчеты н построение молекулярных моделей, стереохимически возможны два типа спиральных структур, одна из которых (/) имитирует структуру повторяющихся Г -метилпирролкарбоксамидных единиц дистамицина, а вторая (g) представляет собой регулярную спираль, в которой карбонильные группы остова могут образовывать водородные связи с 2-аминогруппами гуанина, находящимися в одной и той же полинуклеотидной цепи (рис. 8.18). Две антипараллельные, И или tg, пептидные цепи можно расположить в узкой бороздке таким образом, что образуются водородные связи между пептидными группами двух цепей и ос-Еованиями ДНК. Этот структурный мотив был обнаружен экспериментально. [c.292]

В 1953 г. Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик, основываясь на данных рентгеностр тстурного анализа кристаллов ДНК, прищли к выводу, что нативная ДНК состоит из двух полимерных цепей, образующих двойную спираль (рис. 3.3). Навитые одна на другую полинуклеотидные цепи удерживаются вместе водородными связями, образующимися между комплементарными основаниями противоположных цепей (рис. 3.4). При этом аденин образует пару только с тими-ном, а гуанин - с цитозином. Пара оснований А-Т стабилизируется двумя водородными свя- [c.30]

Молекула ДНК состоит из двух антипараллель-ных полинуклеотидных цепей, образующих двойную спираль. Их мономерной единицей является нуклеотид, который состоит из азотистого основания, дезоксирибозы и фосфатной группы. Соседние нуклеотиды в цепи связаны фосфодиэфирными связями, а цепи удерживаются вместе с помощью водородных связей, образующихся между комплементарными основаниями. При этом аденин образует водородные связи только с ТИМИНОМ, гуанин - только с цитозином. Процесс удвоения ДНК называется репликацией. В нем участвует множество различных белков, прежде всего ДНК-полимеразы. Каждая из цепей ДНК служит матрицей для синтеза комплементарной цепи. Комплемен-тарность оснований противоположных цепей гарантирует идентичность новосинтезирован-ной и исходной ДНК. [c.47]

Описание последовательности нуклишовой кислоты отображает её первичную структуру. Расположение длинной линейной полинуклеотидной цепи в пространстве отражается в её вторичной структуре. Вторичные структуры ДНК и РНК различны. Согласно модели Уотсона и Крика, в молекулах ДНК полинуклеотидная цепь спирализов а в правую спираль с периодом идентичности 3,4 нм и расстоянием между плоскостями оснований 0,34 нм. Две цепи сплетены друг с другом в закрученную вокруг одной оси двойную спираль так, по на каждый виток спирали приходится 10 пар оснований диаметр спирали равен 2,0 нм. Обе цепи удерживаются друг около [c.116]

Вторичная структура ДНК. В соответствии с моделью, предложенной в 1953 г. Дж. Уотсоном и Ф. Криком, она представляет собой двухцепочечную правозакрученную спираль из комплементарных друг другу антипараллельных полинуклеотидных нитей. [c.179]

Двойвая спираль ДНК - две полинуклеотидные спирали, закрученные одна относительно другой в противоположных направлениях одна цепь ДНК называется темплатной, другая - матричной. [c.543]

На основе химических данных Чаргаффа и дифракционной картины ДНК, полученной Уилкинсом и Франклин при ее облучении лучами Рентгена, Уотсон и Крик предположили, что ДНК представляет собой молекулу, содержащую две полинуклеотидные цепи. Эти цени закручены вокруг общей оси в двойную спираль, витки которой, если смотреть вдоль оси спирали, идут по часовой стрелке. Такая конфигурация ДНК называется правозакрученной и обозначается как В-форма [126]. В живой клетке большинство молекул В-ДНК претерпевает дополнительную спирализацию, облегчающую процессы ее репликации и рекомбинации. [c.78]

Молекула ДНК представляет собой комплекс из двух полимерных цепочек, связанных между собой межмолекулярными силами (рис. 4.2). Каждая цепочка в комплексе образует правую спираль (точнее, винтовую линию) и состоит из сахаро-фосфатного хребта с присоединенными к нему азотистыми основаниями четырех сортов — аденина (А), гуанина (Г), тимина (Т) и цитозина (Ц). Повторяющийся элемент цепочки (азотистое основание + сахар + фосфат) называется нуклеотидом. Таким образом, ДНК состоит из двух закрученных относительно друг друга полинуклеотид-ных цепочек. Существенно, что если связи между нуклеотидами внутри каждой цепочки являются жесткими, ковалентными и имеют энергию около 60 ккал/моль (3 эВ), то связи между полинуклеотидными цепочками по крайней мере на порядок слабее. Существует строгое правило компле-ментарности (соответствия) этих цепочек. Именно, всегда против аденина находится ТИМИН, а против гуанина цитозин. Комплементарность определяется стерическим соответствием оснований. При этом комплементарные пары оснований стабилизированы водородными связями (изображенными на рис. 4.3 пунктиром), электростатическими и ван-дер-ваальсовыми силами. Существенное значение для стабильности ДНК имеет взаимодействие между соседними парами оснований в двойной спирали. Параметры структуры ДНК следующие диаметр молекулы 20 А, расстояние между соседними парами оснований 3,4 А на виток спирали приходится 10 пар оснований, так что соседние пары повернуты относительно друг друга на угол [c.71]

ДНК, дезоксирибонуклеиновая кислота. Молекула, в которой содержится генетическая информация. Состоит из двух полинуклеотидных цепей, образующих двойную спираль. Линейная ДНК имеет два конца. Замкнутая кольцевая (зкДНК) ие имеет концов. Каждая из полинуклеотидных цепей в зкДНК замкнута сама иа себя. Однонитевая ДНК состоит из одной полинуклеотидной цепи. [c.155]

Молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, свернутых в двойную правозакрученную спираль. Обе цепи имеют общую ось, однако углеродные атомы в двух цепях из фосфатов сахаров направлены в противоположные стороны. [c.471]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология