Основания, комплементарное спаривание

Транскрипция является первой стадией реализации (считывания) генетической информации, на которой нуклеотидная последовательность ДНК копируется в виде нуклеотидной последовательности РНК. В основе. механизма копирования при транскрипции лежит тот же структурный принцип комплементарного спаривания оснований, что и прн репликации. Транскрипция осуществляется ферментами РНК-полимеразами, синтезирующими РНК на ДНК-мат-рице из рибонуклеозидтрифосфатов. [c.133]

На рис. 12.1 приведен генетический словарь, а на рис. 12.2-12.22 перечень известных к настоящему моменту структур нуклеиновых кислот. Приведенные на этих рисунках вторичные структуры являются гипотетическими они иллюстрируют широкие возможности структурной организации молекул нуклеиновых кислот, основанной на спаривании комплементарных оснований. [c.299]

Комплементарное спаривание — взаимно однозначное соответствие связываемых между собой молекулярными взаимодействиями азотистых оснований (А—Т, Г—Ц) в молекулах ДНК и РНК соединение по принципу соответствия (дополнительности) формы ( выступ — паз ), связывающее между собой нити в двойной спирали. [c.189]

Если рекомбинация осуществляется путем ферментативного расщепления двух гомологичных двухцепочечных молекул ДНК (с последующим воссоединением), то возникает вопрос каким образом удается при этом избежать инактивации генов за счет добавления или выпаде- ния генетического материала Представляется невероятным, чтобы рекомбинация могла происходить за счет случайного действия неспецифических ферментов и случайных воссоединений. Вместе с тем, как -показывает опыт, общая рекомбинация может происходить в любой точке генома с достаточно постоянной частотой по всей длине цепи ДНК. Очевидно, что эти факты можно понять, только исходя из возможности комплементарного спаривания оснований гомологичных участков единичных цепей двух разных двухцепочечных молекул ДНК. [c.282]

Поскольку ДНК — главный носитель генетической информации, определяющей биохимическую специфичность клетки, а эта генетическая информация передается интактной от родителей к потомкам, центральной проблемой в биосинтезе ДНК является, очевидно, механизм самоудвоения этой молекулы. Как можно представить себе синтез ДНК, направляемый самой ДНК Комплементарное спаривание оснований в двухцеиочечной молекуле прямо указывает на возможный механизм ДНК-зависимого синтеза ДНК, в котором ДНК служит матрицей для собственного воспроизведения. Были пред.ион<ены две гипотезы о матричной роли ДНК. Уотсон и Крик на основе структурных данных предположили, что каждая цепь двухцепочечной молекулы ДНК служит матрицей для синтеза комплементарной цепи. Этот механизм был назван полуконсервативной редупликацией, так как в результате одного цикла редупликации каждая из двух новообразованных дочерних молекул получает ровно половину исходной (матричной) молекулы ДНК. Согласно другому механизму — консервативной редупликации,— сначала удваивается только одна из двух цепей ДНК (причем роль матрицы в этом процессе играет двухцепочечиая молекула ДНК), а затем ун е эта новообразованная цепь ДНК служит матрицей для синтеза комплементарной ей цепи. В этом случае после одного цикла редупликации исходная молекула ДНК должна остаться интактной и синтезированная молекула ДНК будет состоять только из новообразованных цепей. Механизмы полуконсервативной и консервативной редупликации ДНК схематически представлены на фиг. 163. [c.507]

Как было указано в предыдущем разделе, известны две реакции модификации, приводящие к совершенно отчетливому изменению характера комплементарного спаривания отдельных нуклеотидов в одноцепочечных полимерах. Так, молекулы информационной нуклеиновой кислоты, обработанные гидроксиламином при рЫ 5—6 или азотистой кислотой при pH 4—5, в целом не претерпевают никаких модификаций, за исключением изменений у 1— 3 цитозинов и аденинов (или только аденинов — в случае воздействия азотистой кислоты). Характер спаривания для этих оснований становится таким, как у урацила и гуанина соответственно [c.204]

Г. Е. Фрадкин. После обработки фаговой популяции гидроксиламино.м последний при помощи диализа удалялся из вирусной суспензии. Следовательно, во время облучения гидроксиламин в среде отсутствовал. Предварительная модификация цитозиновых остатков в ДНК фага лямбда, вызываемая гидроксиламином (предположительно образование 4—5-дигидро-4-гидро-ксиламиноцитозина), действительно повышает радиочувствительность фаговой популяции в условиях преобладания непрямого эффекта излучения. Мы полагаем, что механизм повышения радиочувствительности сводится к нарушению специфического процесса комплементарного спаривания азотистых оснований во время репликации фаговой ДНК внутри клетки. В последних рабо тах Брауна, Филипса с соавторами химическими методами установлено, что цитозин, предварительно обработанный гидроксиламином, спаривается не с гуанином, а с аденином. Вследствие этого во вновь образованной ДНК происходят единичные замены гуанина на аденин. До тех пор, пока эти замены не выходят за пределы связанных серий однозначных кодонов, они не сказываются на информационных свойствах ДНК фага. Однако эти единичные замены понижают эффективность механизма, исправляющего ошибки включения, за счет уменьшения резерва однозначны кодонов или, иными словами, за счет уменьшения степени вырожденности структурного кода. Мы не видим большой сложности в этом объяснении, к которому мы сознательно прибегли для освещения возмол<ных молекулярных механизмов, лежащих в основе скрытых повреждений, связанных с тонкими сдвигами в величинах водородных сил в химически модифицированных азотистых основаниях. Как известно, сенсибилизация может обусловливаться уменьшением степени прочности первичной структуры ДНК вследствие лабилизации эфирно-фосфатных связей. Однако при использовании в качестве модифицирующего агента гидроксиламина этот второй механизм отсутствует, так как химическими исслг- [c.173]

При желании узнать, как же все-таки действует ДНК, нам, пожалуй, будет недостаточно увеличить картину до молекулярного уровня, где вырисовывается ныне изображаемая в школьных учебниках магическая лесенка, образованная комплементарным спариванием оснований. В учебниках, стремясь к упрощению, изображают основу наследования — репликацию (самовоспроизведение молекул ДНК) — неизбежным следствием синтеза определенного фермента вдоль линии, протянувшейся наподобие железнодорожной (аналогичную роль стимулятора транскрипции отводят [c.14]

Фундаментальная основа передачи информации с помощью нуклеиновых кислот — комплементарное спаривание оснований — выглядит настолько изящной и величественной, что мы на время оказались ослепленными ею и неспособными к дальнейшему совершенствованию наших представлений о структуре ДНК. Но постепенно пелена с глаз спадает, и уже многие лаборатории в мире пытаются добавить свой мазок к будущей более точной картине. [c.19]

В настоящее время на основании данных дисперсии оптического вращения рибосом и их субъединиц можно предположить, что в процессе диссоциации не происходит изменения вторичной структуры РНК и рибосомального белка Связывание большой и малой субъединиц осуществляется вполне определенными участками их поверхности, так называемыми контактирующими поверхностями, которые проявляют избирательное специфическое сродство друг к другу. Предполагают, что ассоциация субчастиц в равной мере обусловлена как комплементарным спариванием однотяжевых секций РНК, расположенных на контактирующих поверхностях субчастиц, так и взаимодействиями белок—белок. [c.463]

Каким должно быть постулированное Уотсоном и Криком комплементарное спаривание пуриновых и пиримидиновых оснований двух полинуклеотидных цепей двойной спирали, чтобы молекула ДНК могла реплицироваться, непосредственно используя каждую цепь в качестве матрицы для образования своей собственной комплементарной цепи В таком акте репликации, как они полагали, две цепи двойной спирали разделяются и каждое пуриновое и пиримидиновое основание притягивает к себе комплементарный свободный нуклеотид и удерживает его nai месте с помощью специфичных водородных связей (показанных на фиг. 80). Как только свободные нуклеотиды закрепятся на родительской матричной цепи, они сшиваются вместе в результате образования фосфодиэфирных связей, которые связывают соседние остатки дезоксирибозы, образуя новую полинуклеотидную молекулу с предопределенной последовательностью оснований (фиг. 88). В результате после роста комплементарных цепей, который происходит по всей длине обеих родительских полинуклеотидных цепей, образуются две молекулы ДНК, имеющие идентичные последовательности четырех оснований и, следовательно, то же информационное содержание, что и родительская двуспиральная ДНК. На этой стадии аутокаталитическая функция завершается. При наступлении следующего цикла репликации в двух дочерних клетках, которые получили две дочерние молекулы ДНК, образованные в первом цикле, вновь происходит разделение четырех полинуклеотидных цепей обеих дочерних молекул ДНК. Каждая цепь затем действует как матрица для роста новой полинуклеотидной цепи. В результате появляются четыре двухцепочечные молекулы ДНК, каждая из которых идентична по последовательности оснований исходной двойной спирали. Эти четыре молекулы обеспечивают генетической информацией четыре внучатые>> клетки. [c.190]

Последовательность оснований на двух одноцепочечных концах комплементарны друг другу, так что молекула ДНК обладает липкими концами . При нагревании раствора ДНК фага % при 60 °С и последующем медленном охлаждении липкие концы соединяются друг с другом за счет комплементарного спаривания оснований. В результате линейная молекула ДНК превращается в кольцевую. Нагревание таких колец до 70 при последующем быстром охлаждении приводит к плавлению соединенных липких концов и восстановлению линейной структуры молекулы. [c.341]

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]

Эффективность терминации зависит от прочности терминатор-ной шпильки в РНК. Эго видно из того, что мутации, приводящие к нарушению комплементарного спаривания какого-либо основания в шпильке, ослабляют терминацию, а мутации, восстанавливающие комплементарность, усиливают терминацию. Усиление прочности РНК-ДНК гибрида в районе олигои ослабляет тер.минацию. Такое усиление происходит при у.меньшении длины олигоА в матрице (минимальный размер этой последовательности, прн котором тер-минация еще возможна, четыре нуклеотида). [c.155]

Шггалька-двутяжевая спиральная структура, образующаяся в результате комплементарного спаривания оснований (А с и и О с С). Шпильки и соединяющие их однотяжевые участки РНК укладываются в компактную третичную структуру. Для тРНК вторичная структура имеет характерную форму, к-рую наз. клеверным листом . [c.298]

Элонгация обычно наступает после присоединения примерно восьми ри-бонуклеотидов к синтезируемой цепи РНК. В этот момент РНК-полимераза теряет одну субъединицу и превращается в так называемый кор-фермент, который далее катализирует удлинение цепи РНК. К цепи присоединяются те рибонуклеотидтрифосфаты, которые обеспечивают правильное комплементарное спаривание с цепью ДНК. Движущийся вдоль ДНК кор-фермент действует подобно застежке-молнии, раскрывая двойную спираль, которая замыкается позади фермента по мере того, как основания РНК спариваются с основаниями цепи ДНК. [c.56]

Прежде всего, можно более или менее определенно локализовать на первичной структуре РНК те нуклеотидные остатки или олигонук-леотидные районы, которые не участвуют в комплементарном спаривании и вероятнее всего представляют собой однотяжевые секции цепи. Эти районы особенно чувствительны к таким рибонуклеазам, как панкреатическая пиримидил-РНКаза А, грибная гуанил-РНКаза Tt, бактериальная РНКаза Si, и к модификации их оснований такими [c.71]

Различают два вида трансдукции неспецифическую (общую) и специфическую (ограниченную). В первом случае трансдуцирующими агентами являются профаги, способные соединяться с любым участком бактериального генома. При специфической трансдукции агентами выступают лишь те фаги, ДНК которых соединяется с одним определенным участком бактериального генома. Так, фаг К трансдуцирует лишь один признак — способность ферментировать галакто.зу. В ДНК Es heri hia oli есть лишь одна точка, в которой она может рекомбинировать с ДНК фага К. В рекомбинации участвуют липкие концы ДНК (последовательность оснований на двух одноцепочечных концах линейной ДНК фага К комплементарны друг другу и поэтому молекула ДНК обладает липкими концами при нагревании раствора ДНК фага if при 60 °С и последующем медленном охлаждении липкие концы соединяются друг с другом за счет комплементарного спаривания оснований). [c.106]

Перейдем к рассмотрению возможных вторичных структур однотяжевых полинуклеотидов. Еще несколько лет назад, решая вопрос о равновесной конфигурации однотяжевого полинуклеотида, считали по аналогии с двухтяжевой нативной ДНК, что, в этой структуре необходимо обязательное комплементарное спаривание оснований между участками той же цепи. При этом образуется так называемая шпилькообразная структура. [c.202]

Ввиду существования комплементарного спаривания оснований некоторые динуклсотидныс последовательности должны встречаться одинаково часто. Равенство или неравенство частот данных динуклсо-тидных последовательностей зависит от того, как ориентированы цепи параллельно или антипараллельно. Величины в скобках — экспериментально определенные частоты указанных дипуклеотидпых [c.511]

Третий вывод вытекает из следующих соображений. В силу комплементарного спаривания оснований некоторые динуклеотидные последовательности должны встречаться одинаково часто равенство или неравенство частот данных последовательностей зависит от того, как ориентированы две цепи параллельно или антипараллельно. Например, при антинарал-лельной ориентации цепей в ДНК из М. phlei частота динуклеотидной последовательности АфГ (0,045) доляша быть равной частоте ЦфТ (0,045), тогда как нри параллельной ориентации цепей она должна быть равной частоте ТфЦ (0,061). Экспериментальные данные показывают, что в действительности реализуется первая из двух возможностей, схематически представленных на фиг. 164. [c.511]

Было показано, что после заражения Е, oli бактериофагом Т4 на фаговой ДНК-матрице начинает синтезироваться фагоснецифичная РНК, которую можно отличить от бактериальной РНК. Оказалось, что в РНК, синтезируемой на мутантной Т4-ДНК, в которой один из участков выпал делеция), отсутствует специфическая нуклеотидная последовательность, имеющаяся в РНК фага дикого типа. Этот результат также можно расценивать как доказательство комплементарного спаривания оснований нри синтезе РНК. [c.513]

Денатурация и ренативация ДНК. Гибридизация ДНК — ДНК и ДНК — РНК. Двухцепочечные структуры ДНК при нагревании, экстремальных значениях pH, обработке мочевиной могут переходить в форму неупорядоченных клубков — денатурироваться. Молекулы нуклеиновых кислот максимально поглощают ультрафиолет при 260 нм за счет поглощения азотистых оснований. Раствор нативной ДНК имеет при 260 нм оптическую плотность на 40% ниже оптической плотности смеси нуклеотидов —. гиперхромный эффект. Поэтому о денатурации ДНК судят по увеличению Е250- При нагревании поглощение при 260 нм возрастает в узком диапазоне температур (точка плавления 80—85 °С). Денатурация обратима, если остались спирализованные участки ДНК. Восстановление структуры ДНК после удаления денатурирующего фактора (за счет комплементарного спаривания оснований нуклеотидов) называется ренативацией ДНК. На явлении денатурации ренативации основан метод гибридизации. [c.295]

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — материальный носитель наследственных признаков, тип молекул, способных к самоконирова-нию и воспроизводству генетической информации нитевидная молекула биополимера, присутствующая в ядрах всех эукариот, где упакована в хромосомы нить образована чередующимися молекулами моносахарида (дезоксирибозы) и фосфатов, соединенных ковалентными связями с азотистыми основаниями существует как в виде одной нити, так и в форме двойной спирали за счет комплементарного спаривания А—Т, Г—Ц рекомбинантная (гибридная) ДНК — объединение чужеродных фрагментов. [c.188]

Исходя из этого, мол но предложить следующий план действия в поисках реакций, которые уничтожили бы инфекционность некоторого вируса, следует отдавать предпочтение таким реагентам, которые препятствуют комплементарному спариванию оснований — необходимому условию репликации если же целью работы является получение мутантов, то следует избрать реагенты, изменяющие таутомерное равновесие у одного или нескольких типов оснований. При этом н елательно, чтобы реагент непосредственно взаимодействовал с атомами основания. Изучение таких мутагенных реакций и их влияния на вирусы, а также на вирусные и прочие нуклеиновые кислоты стало весьма плодотворным направлением исследовательской работы. [c.191]

Сейчас по крайней мере кажется, что двухцепочечная ДНК-всегда двойная спираль. Однако была предложена и другая модель, хорошо согласуюшэяся с данными дифракции рентгеновских лучей. Согласно этой модели, две антипараллельные цепи ДНК также соединяются путем комплементарного спаривания оснований, но лежат бок о бок , вместо того чтобы закручиваться в непрерывную двойную спираль. Существование ДНК в виде двойной спирали было подтверждено экспериментами, в которых прямо измеряли число пар оснований на виток. Оказалось, что их 10,4 вместо 10,0, предсказанных классической В-моделью. Это различие вызвало необходимость несколько изменить угол вращения между соседними парами оснований вдоль спирали до 34,6°, так что отрезок спирали, в пределах которого совершается полный виток на 360°, стал несколько длиннее. [c.29]

В верхней части рисунка показана исходная родительская двухцепочечная структура. В нижней части изображены две дочерние двухцепочечные структуры, образующиеся путем комплементарного спаривания оснований. Две родительские цепи разделились, и каждая была использована в качестве матрицы для синтеза комплементарной цепи. Каждая дочерняя двухцепочечная структура идентична по своей последовательности исходной родительской и содержит одну родительскую цепь, а другую - иовосиитезированную. Такой способ репликации называют полукоисервативным. [c.30]

РНК-посредника, которая служит матрицей при синтезе белка (см. гл. 5). Здесь важно запомнить, что последовательность нуклеотидов в матричной РНК точно соответствует последовательности аминокислот в белке. У бактерий последовательность нуклеотидов в матричной РНК (мРНК) точно соответствует последовательности одной из цепей ДНК и комплементарна другой цепи-той, которая направляет ее синтез с помощью того же механизма, который используется при репликации,-комплементарного спаривания оснований. [c.51]

Задача тРНК в синтезе белка состоит в том, чтобы, попав в А-участок рибосомы, узнать нужный кодон. Взаимодействие между антикодоном и кодоном происходит путем комплементарного спаривания оснований, но по правилам, которые значительно отличаются от обычных, ограничивающих контакты только парами G—С и А—U. [c.94]

Фракция повторяющейся ДНК состоит из семейств сходных, но не идентичных последовательностей. В состав каждого семейства входит набор нуклеотидных последовательностей, имеющих достаточное сходство, чтобы ренатурировать друг с другом. Различия же обусловлены заменами оснований, вставками и делециями, приводяшими к появлению внутри сходных последовательностей точек, в которых не может происходить спаривание оснований комплементарных цепей. Число таких [c.228]

Специфическое спаривание комплементарных нуклеотидов сыграло, видимо, решающую роль в возникновении жизни. Рассмотрим, например, полинуклеотид, подобный РНК и содержащий основания урацил (и), аденин (А), цитозин (С) и гуанин (С). Благодаря комплементарному спариванию оснований - АсИиОсС - при добавлении РНК к смеси активированных нуклеотидов в условиях, благоприятствующих полимеризации, синтезируется новая молекула РНК, последовательность нуклеотидов которой комплементарна последовательности нуклеотидов в исходной РНК Таким образом, новые молекулы представляют собой как бы слепок исходной молекулы, каждому А которой соответствует и в копии и г. д. На первой стадии информация, содержащаяся в последовательности исходной цепи РНК, сохраняется в новообразующихся комплементарных цепях. На второй стадии копирование с использованием комплементарной цепи в качестве матрицы восстанавливает исходную последовательность (рис. 1-5). [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология