Рибонуклеиновые кислоты последовательная

Обсуждение методов определения первичной последовательности рибонуклеиновых кислот мы отложим до тех пор, пока не будет обсуждена химия минорных нуклеозидов (см. гл. 22.2). Однако некоторые результаты исследований последовательности (см. гл. 22.4) необходимо суммировать в нижеследующем обсуждении вторичной и третичной структуры РНК- [c.60]

Взаимосвязаны либо только рибонуклеотиды, либо дезокси-рибонуклеотиды, которые образуют соответственно РНК (рибонуклеиновую кислоту) или ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту). В состав молекулы ДНК входят два пуриновых основания— аденин (А) и гуанин (Г), а также два пиримидиновых основания — цитозин (Ц) и тимин (Т). В молекуле РНК вместо тимина находится урацил (У). Следующие друг за другом три азотистых основания или мононуклеотиды в полинуклеотидных цепях РНК или ДНК образуют триплеты, которые соответствуют какой-либо из аминокислот в молекуле белка, а также определяют ее место в цепи аминокислот, образующих белок. Таким образом, последовательность аминокислот в молекуле белка определяется последовательностью триплетов в молекуле ДНК и РНК Каждый триплет является единицей информации для синтеза белков. Каждая аминокислота кодируется несколькими триплетами. Так, аланин кодируется четырьмя триплетами — АУЦ, ГЦУ, ГЦЦ и ГЦГ. Такая возможность вытекает из того, что число комбинаций из четырех нуклеотидов равно 64 (4 = 64), а аминокислот всего 20. [c.43]

Нуклеиновые кислоты — информационные макромолекулы, состоящие из мононуклеотидов. В клетках содержится дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК). ДНК — самая большая макромолекула в живых системах. Она состоит из многих тысяч пар нуклеотидов, соединенных друг с другом в определенной последовательности. Молекулы РНК по размеру много меньше, чем ДНК, однако их общее количество превышает ДНК. Для нуклеиновых кислот несвойственно многообразие функций, зато хранение и передача генетической информации является основой размножения и функционирования клеток. [c.9]

Рибонуклеиновые кислоты — полимерные молекулы, которые по своей структуре подобны ДНК. Отличительной особенностью РНК является то, что углеводной компонентой в них является О-рибофураноза, а место тимина занимает урацил. Последовательность оснований в скелете природных РНК еще не известна причем в противоположность ДНК, РНК состоят из простых поли-нуклеотидных цепей, в структуре которых последовательность пуриновых и пиримидиновых оснований варьируется в значительно меньшей степени, чем в нуклеотидном составе ДНК. В зависимости от характера выполняемых функций РНК делятся на три группы. Это прежде всего рибосомальные РНК, являющиеся основным компонентом клетки. Полагают, что рибосомальные РНК участвуют в создании клеточных образований — рибосом, однако их функция окончательно не выяснена. Информационные РНК являются как бы шаблонами в синтезе белка и составляют активную часть полирибосом. Так, характер синтезируемого белка зависит от последовательности оснований (А, Ц, У и Г) в полинуклеотидной цепи информационной РНК. Наконец, третья форма — растворимые РНК, являются как бы адаптором аминокислот, направляющим аминокислоты к специальным участкам (шаблонам) информационной РНК, осуществляющей синтез белка. Более детально биологическая роль ДНК и РНК обсуждается в специальных обзорах [21, 24]. [c.335]

Рибосомная РНК — высокополимерное соединение, молекула ее содержит 4000—6000 нуклеотидов. Она в соединении с белком образует внутри клетки особые субмикроскопические гранулы— рибосомы. Рибосома является фабрикой белкового синтеза , куда в качестве сырья доставляются аминокислоты. Установлено, что роль матрицы принадлежит особому типу рибонуклеиновых кислот — информационной РНК. Размер ее молекул широко варьирует, имея в среднем от 500 до 1500 нуклеотидов. и-РНК синтезируется на молекулах ДНК в ядре клетки. Из ядра они проникают в протоплазму к рибосомам и, взаимодействуя с ними, участвуют в синтезе белка. Если молекулы й-РНК служат матрицей для синтеза белков, то они должны содержать информацию о данном белке, зашифрованную определенным кодом. Но все различие между видами информационной РНК заключается в разной последовательности чередования четырех азотистых оснований (У, Ц, А и Г). Однако и белки, несмотря на их огромное многообразие, отличаются друг от. друга в своей первичной структуре только порядком расположения аминокислот. Это привело к заключению, что последовательность расположения четырех видов азотистых оснований на молекуле РНК определяет последовательность расположения 20 видов аминокислот в полипептидной цепи синтезируемого белка, или, другими словами, что каждая из 20 аминокислот может занять на данной матрице только определенное место кодированное сочетанием нескольких азотистых оснований. [c.123]

Рис. 20-11. Структура цепи рибонуклеиновой кислоты со следующей последовательностью оснований аденин, урацил, гуанин, цитозин.

Свойства рибонуклеиновых кислот будут рассмотрены на примере двух классов этих соединений, для которых в настоящее время в ряде случаев известна первичная структура, а именно транспортных РНК и 5S рибосомальных РНК. Свойства более высокомолекулярных рибонуклеиновых кислот во многом аналогичны, однако их вторичная структура в настоящее время не может обсуждаться на уровне конкретных моделей, поскольку неизвестна последовательность оснований в их полинуклеотидной цепи (обзор — см. ). [c.285]

Рибонуклеаза (РНК-аза). Рибонуклеаза из поджелудочной железы быка (молекулярный вес 13 683) была вторым белком после инсулина (содержащего 51 аминокислоту), в котором удалось полностью установить последовательность расположения аминокислот. Молекула этого белка представляет собой поли-пептидную цепочку, состоящую из 124 аминокислотных остатков, в том числе восьми остатков цистеина. Последние соединены попарно четырьмя дисульфидными мостиками, которые заметно ограничивают набор возможных конформаций молекулы. Рибонуклеаза представляет собой фермент, катализирующий гидролитическое расщепление рибонуклеиновой кислоты. Из-за преобладания основных аминокислот его изоэлектрическая точка довольно высока — около pH 9,7. [c.118]

Значительно более сложным является определение последовательности нуклеотидов в полимерной цепи нуклеиновых кислот. Этот вопрос, чрезвычайно важный для дальнейшего изучения биологической роли нуклеиновых кислот, разработан пока недостаточно. Для решения этой проблемы необходимо изыскание избирательных методов расщепления макромолекулы нуклеиновых кислот, что является сейчас одной из главных задач химии этого класса соединений. В настоящее время определена последовательность нуклеотидов только для одной низкомолекулярной рибонуклеиновой кислоты. [c.445]

Существуют нуклеиновые кисло1ы двух типов более стабильная дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), являющаяся хранителем генетической информации менее стабильная рибонуклеиновая кислота (РНК), взаимодействующая с ДНК. Она выполняет роль матрицы, переносящей И11формацию об определенной последовательности аминокислотных звеньев в полипептидной цепи с макромолекул ДНК с помощью так называемого расомного механизма . Описание особенностей протекания процесса синтеза белка в живых организмах выходит за рамки этого пособия. [c.349]

Тот же самый принцип активации карбоксильной группы используется н в синтезе белков in vivo. Карбоксильная группа аминокислоты активируется, реагируя с АТР с промежуточным образованием ангидрида. Однако следующая стадия не сводится просто к атаке такого ангидрида второй аминокислотой, поскольку синтез белков включает строго определенное последовательное присоединение многих (до нескольких сотен) аминокислот. Матрица, или организующая поверхность , должна участвовать в этом процессе для того, чтобы обеспечить правильную последовательность белковой молекулы. Макромолекулой, выполняющей функцию такой матрицы, является полинуклеотидтранс-портная рибонуклеиновая кислота (тРНК) строение полинуклеотидов описано в следующей главе. [c.56]

Последние годы ознаменовались огромными успехами в изучении строения и функций важнейших биологически активных полимеров. Благодаря развитию новых методов разделения н очистки веществ (различные методы хроматографии, электрофореза, фракционирования с использованием молекулярных сит) и дальнейшему развитию методов рентгеноструктурного анализа и других физико-химических методов исследования органических соединений стало возможным определение строения сложнейших природных высокомолекулярных соединений. Изучено строение ряда белков (работы Фишера, Сейджера, Стейна и Мура). Установлен принцип строения нуклеиновых кислот (работы Левина, Тодда, Чаргаффа, Дотти, Уотсона, Крика, Белозерского) и экспериментально доказана их определяющая роль в синтезе белка и передаче наследственных признаков организма. Определена последовательность нуклеотидов для нескольких рибонуклеиновых кислот. Широкое развитие получили работы по изучению строения смешанных биополимеров, содержащих одновременно полисахаридную и белковую или липидную части и выполняющих очень ответственные функции в организме. [c.53]

Из компонентов клетки было выделено три типа рибонуклеиновых кислот. Все они обладают общим химическим строением и отличаются по составу, нуклеотидной последовательности и молекулярному весу. До настоящего времени мало что известно о конформации этих молекул. Белки синтезируются на рибонуклеопротеид-ных частицах цитоплазмы (безъядерная часть протоплазмы), РНК этих частиц называется рибосомальной РНК iB отличие от тра н1опорт,ной РНК, лереносящей аминокислоты. Дохи (1961) цредположил наличие и -формационной РНК, в которой закодирована (Последовательность ам иио-.кислот белка, синтезирующегося под действием рибосомальной РНК. [c.735]

ЭКСПРЕССИЯ ГЕНА, программируемый геномом процесс биосинтеза белков и(или) РНК. При синтезе белков Э. г. включает транскрипцию - синтез РНК с участием фермента РНК-полимеразы трансляцию - синтез белка на матричной рибонуклеиновой кислоте, осуществляемый в рибосомах, и (часто) посттрансляционную модификацию белков. Биосинтез РНК включает транскрипцию РНК на матрице ДНК, созревание и сплайсинг. Э. г. определяется регуляторными последовательностями ДНК регуляция осуществляется на всех стадиях процесса. Уровень Э. г. (кол-во синтезируемого белка или РНК) строго регулируется. Для одних генов допустимы вариации, иногда в значит, пределах, в то время как для других генов даже небольшие изменения кол-ва продукта в клетке запрещены. Нек-рые заболевания сопровождаются повышенным уровнем Э.Г. в клетках пораженных тканей, напр, определенных белков, в т. ч. онкогенов при онкологич. заболеваниях, антител при аутоиммунных заболеваниях. [c.413]

В настоящее время основную схему организации живой материи можно считать известной. Нуклеиновые кислоты несут всю генетическую информацию, которая заложена в последовательности четырех различ ных нуклеотидных оснований. Существуют нуклеиновые кислоты двух типов. Более стабильная дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) является хранителем информации. Менее стабильная рибонуклеиновая кислота (РНК), транскрибирующаяся с ДНК, выполняет роль матрицы, которая транслирует нуклеотидный текст в аминокислотные последовательности белков с помощью рибосомного механизма. Белки участвуют фактически во всех типах деятельности организма. [c.9]

Особым и весьма важным типом мРНК являются нуклеиновые кислоты таких вирусов, которые, будучи построены только из белка и РНК, используют рибонуклеиновую кислоту как свой генетический материал. Одноцепочечные вирусные РНК таких объектов, как бактериофаги М52, Н17, Г2 и вирус саркомы птиц, действительно выполняют одновременно как функции собственно мРНК, так и функции матрицы для репликации в процессе биосинтеза новых вирусов. Поскольку их относительно просто получить в чистом виде, именно они стали одним из первых объектов изучения последовательности оснований в РНК (см. гл. 22.4). [c.54]

РНазы A за исключением того, что вместо двух остатков гистидина в общем кислотно-основном катализе гидролиза принимают участие остатки гистидина и глутаминовой кислоты [29]. И в этом случае гидролиз промежуточно образующегося гуанозин-2, 3 -цик-лофосфата протекает по механизму in-line [30]. Оба фермента (РНаза А и РНаза Tj) с их различной специфичностью к основаниям интенсивно использовали при определении последовательности оснований в рибонуклеиновых кислотах. [c.144]

Важным передаточным звеном при переводе генетической информации с языка нуклеотидов на язык аминокислот являются рибонуклеиновые кислоты (РНК), которые синтезируются на определенных участках ДНК как на матрицах в соответствии с их нуклеотидной последовательностью. РНК - это линейная полинуклео-тидная молекула, отличающаяся от ДНК в двух отнощениях. Во-первых, моносахаридом в РНК является рибоза, содержащая не одну, а две гидроксильные группы они связаны с 2 - и 3 -атомами углерода. Во-вторых, одним из четырех оснований в РНК является урацил (11), занимающий место тимина. Большинство молекул РНК одноцепочечные, хотя часто в них имеются вза- [c.34]

Но особенно революционизирующее влияние на экспериментальные возможт ности биохимии оказало применение ферментов матричного биосинтеза, в первую очередь ДНК-полимераз. Аналитические возможности в биохимии нуклеиновых кислот неизмеримо возросли с появлением амплификации, т.е. размножстия молекул ДНК с определенной последовательностью нуклеотидов с помощью ДНК-полимеразы. Применение прямой и обратной транскрипции позволило перенести многие методы, разработанные применительно к ДНК, на рибонуклеиновые кислоты (см. 7.6). [c.232]

Для рибонуклеиновых кислот характерной является цыс-диольная группа на З онце олиго- или полинуклеотида. Добавление перйодата натрия приводит к окислению ее до двух альдегидных групп, а последующее взаимодействие с аминами — к образованию оснований Шиффа. Последние могут быть восстановлены до стабильных алкиламинов с помощью боргидрида натрия. Все реакции протекают в водном растворе при комнатной температуре и нейтральном pH, т.е. в условиях сохранности полирибонуклеотидной цепи. Последовательность превращений может быть записана в виде [c.266]

Нуклеиновые кислоты — молекулы, состоящие из отдельных мононуклеотидов. Функцией нуклеиновых кислот является запись и запоминание (хранение) биологической информации. Особенно важны два типа нуклеиновых кислот дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). ДНК находится в ядре клетки и является главной информирующей молекулой клетки. Таким образом, функцией ДНК является снабжение клетки информацией для точного воспроизводства каждого вида клетки, включая синтез необходимых ферментов, а также дополнительного количества молекул ДНК. Иными словами ДНК участвуют в процессах деления клетки и передаче наследственных признаков. Следует отметить, что по своей структуре ДНК каждого из организмов отличаются друг от друга. Молекулы ДНК представляют собой длинные цепи, находящиеся в виде спаренных или двухнитяных спиралей. Длина двух таких молекул составляет примерно 20 А. Молекулярный вес ДНК колеблется в пределах 100 000 000—4 000 000 000. Каждое из звеньев цепи ДНК составляют четыре различных повторяющихся мононуклеотида. Такая последовательность называется кодом. Строение нитей ДНК представлено на схеме 16. Следует отметить, что в скелете [c.333]

Нуклеиновые кислоты представляют собой линейные полимерные молекулы, состоящие из чередующихся углеводных и фосфоди-эфирных остатков. Фрагменты углеводов существуют в молжулах нуклеиновых кислот в- фураиозиой форме и связаны по атому С-1 с остатками пиримидиновых или пуриновых оснований (общее рассмотрение структуры нуклеиновых кислот см. [45]). Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) присутствует во всех живых клетках и служит носителем генетической информации. В качестве углеводного остатка в молекуле ДНК присутствует о-дезоксирибоза, а в качестве оснований — тимин. цитозин (пиримидиновые основания) и аденин, гуанин (пуриновые основания) (рис. 7.14, а). Определенная последовательность расположения пиримидиновых и пуриновых оснований в цепи ДНК связана с конкретной генетической информацией. Рибонуклеиновые кислоты (РНК) также представляют собой неразветвлеиные полимерные молекулы, отличающиеся от молекул ДНК тем, что содержат вместо дезоксирибозы о-рибозу (с группой ОН при атоме С-2) и урацил вместо тимина. РНК выполняют роль матриц для синтеза белка. [c.317]

ДНК образуется в результате этерификацин группы ОН в положении 3 одного мономерного нуклеотида фосфатной группой другого. Одни энзи.мы способны расщеплять ДНК на нуклеотиды, другие — создавать цепь ДНК из нуклеотидов, ДНК контролирует деление клеток и регулирует синтез в них энзимов и белков. Информация, которую следует передать, определяется специфической последовательностью оснований. Важную роль при этом играют рибонуклеиновые кислоты (РНК), Если, например, в бактерию проникает бактериофаг с определенной ДНК, то эта ДНК организует образование новых собственных белков и энзимов, [c.356]

Вкратце охарактеризованная в предыдущем разделе наследственная тактическая сополимеризация представляет собой один из наиболее изящных примеров того, как природа использует одномерность макромолекул полимеров. Как отмечалось в разделе 11.13, рибонуклеиновая кислота является носителем кода наследственной тактической сополимеризации. Закодированную информацию нужно каким-то образом передавать, поэтому тот вид рибонуклеиновой кислоты, который осуществляет функцию передачи информации непосредственно реакционной системе, в которой протекает сополимеризация, называется транспортной рибонуклеиновой кислотой [тРНК]. Молекулярная цепочка этого биологического полимера состоит из рибозы и фосфорной кислоты, с которыми соединены четыре обязательных типа оснований урацил (U), цитозин (С), аденин (А) и гуанин (G). Природа этих оснований и служит источником информации при наследственной тактической сополимеризации. В отличив от описанной выше записи с помощью, например, перфолент, при которой информация задается последовательностью. двузначных логических переменных, в данном случае запись информации реализуется с помощью четырехзначных переменных (т. е. таких переменных, которые могут иметь только четыре значения), а именно U, С, А и G. [c.142]

Строение нуклеиновых кислот. Участие их в синтезе клеточных белков. Синтез белков лежит в основе построения новых клеточных структур. Организмы синтезируют свои собственные гбелки, отличающиеся от белков других видов характером чередования аминокислот. Первичная структура белков определяет многие их биохимические особенности. Изменение чередования аминокислот в молекулах ферментов в некоторых случаях приводит к потере свойств катализатора. Чем же определяется последовательность расположения аминокислот при синтезе белков Для ответа на этот вопрос была выдвинута теория матриц. Согласно этой теории, в клетках имеется нечто подобное типографским матрицам или штампам, каждый из которых штампует белок определенного вида или точнее белок со строго определенным порядком расположения аминокислот в его полипептидной цепи. Роль матриц выполняют нуклеиновые кислоты. Нуклеиновые кислоты имеются во всех без исключения клетках. Различают две группы нуклеиновых кислот—дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК). ДНК содержится главным образом в клеточном ядре, РНК — Э ядре и цитоплазме. [c.122]

Поли(и) (30—40 нуклеотидов), последовательность из ядерных и цитоплазматических экстрактов клеток HeLa Пиримидинолигонуклеотиды Быстро меченная, связанная с ноли-сомой рибонуклеиновая кислота Глобиновый информационный рибо-нуклеопротеин ретикулоцитов (мыши) [c.347]

РНК (рибонуклеиновая кислота). Полирибонуклеотид с определенной нуклеотидной последовательностью, в котором рибонуклеотидные остатки соединены между собой 3, 5 -фосфодиэфирными связями. [c.1018]

Расположение азотистых оснований в ДНК служит кодом, определяющим последовательность аминокислот в различных белках. Строительство белков осуществляется с помощью третьей макромолекулы, в которой отпечатывается (считывается) информация, закодированная в ДНК. Эта молекула называется информационной или матричной рибонуклеиновой кислотой (мРНК). В точке репликации двойная цепь расплетается и начинается считывание кода с образованием РНК. Для построения РНК используются те же азотистые основания, что и для ДНК, т.е. аденин (А), цитозин (С) и гуанин (О), но тимин (Т) заменен урацилом (и). Это несущий информацию мостик между геном ДНК и нужным белком. Каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Например, последовательность ССО означает аминокислоту пролин, а САУ в генетическом словаре соответствует гистидину. [c.116]

В настоящее время получен ряд данных, говорящих о том, что РНК играет в синтезе полипептидных цепочек белка роль своего рода матрицы или каркаса, на котором первоначально фиксируются в определенном порядке и в определенной последовательности те или иные аминокислоты. Затем происходит замыкание пептидных связей между отдельными молекулами аминокислот, после чего образовавшийся сложньп полипептид отделяется от рибонуклеиновой кислоты. [c.328]

Нуклеиновые кислоты имеют первостепенное значение в биосинтезе белка. На основании имеющихся данных строение дезоксирибонуклеиновой кислоты, повидимому, определяет специфичность синтеза рибонуклеиновой кислоты на поверхности последней при участии ряда энзимов и кофакторов в соответствии с ее структурой располагаются в определенной последовательности активированные аминокислоты, которые затем соединяются друг с другом кислотноамидными (пептидными) связями в полипептидную цепь. Такое формирование полипептидной цепи на частице рибонуклеиновой кислоты, имеющей определенную структуру, приводит к образованию специфической белковой молекулы, как бы отлитой на рибонуклеиновой модели. [c.328]

Продукт полинуклеотидфосфорилазной реакции представляет собой линейный сополимер со случайной последовательностью рибонуклеотидных мономеров, связанных между собой 3, 5 -фосфодиэфирными связями (что было доказано путем химической и ферментативной деградации этого продукта). Таким образом, продукт полинуклеотидфосфорилазной реакции химически идентичен природным рибонуклеиновым кислотам. [c.512]

РНК, синтезируемая бактерией Е. соИ при заражении ее фагом Т2, образует комплекс только с ДНК этого фага и не образует комплекса с ДНК из других источников. Одноцепочечная ДНК фага фХ174 при использовании в качестве затравки дает РНК с комплементарной последовательностью оснований. Есть указания на то, что затравкой при синтезе рибонуклеиновых кислот могут служить обе цепи ДНК (по крайней мере в искусственных системах). Рибонуклеиновые кислоты, синтезированные в таких системах, представляют собой, по-видимому, так называемые информационные РНК (см. разд. 4 гл. XX). [c.355]

Антихолинэстеразная теория токсического действия фосфорорганических соединений (ФОС) объясняет многое в клинике и в патогенезе отравления, Однако в развертывающемся ири отравлении патологическом процессе определенная роль принадлежит, вероятно, не только антихолинэстеразному действию, но и другим последовательным или параллельным механизмам. Исследуя действие фосфакола и фосарбина на проведение импульсов в нервно-мышечном синапсе френико-диафрагмального препарата крысы, влияние фосарбина на содержание рибонуклеиновой кислоты (РНК) в клетках продолговатого мозга и на картину крови у кошек, представилось возможным соответственно наблюдать как антихолинэстеразное действие, так и последовательно или возможно параллельно с ним развивающиеся эффекты. [c.480]

ДЛЯ данного полипептида, тем не менее определяется его первичной структурой. Стабилизация каждой данной третичной структуры осуществляется в результате специфических взаимодействий между специфическими для данного белка аминокислотными остатками, образующими специфическую для данного белка последовательность например, определенные карбоксилатные группировки соединены водородной связью с определенными остатками тирозина, другие карбоксилатные группы взаимодействуют электростатически с гуаниди-ниевыми группировками определенных остатков аргинина, а какие-то неполярные группировки аминокислотных остатков находятся в тесном контакте вследствие вытесняющего влияния растворителя. Вообще говоря, при изменении аминокислотного состава или последовательности аминокислот в первичной структуре характер названных взаимодействий должен изменяться, а это должно привести к образованию других конформаций белка. Свертывание в определенную конформацию, присущую данной белковой молекуле, вероятно, происходит постепенно, короткими участками, в процессе синтеза белка, поскольку соединенные аминокислотные остатки каждой вновь образованной молекулы белка отделяются от матрицы (информационной рибонуклеиновой кислоты) в строго определенной последовательности. [c.27]