Двойная спираль ДНК Уотсона-Крика

Рис. 4.20. Пространственные модели интерфазной и метафазной эукариотической хромосомы. А. Схематическое изображение винтовых структур, начиная от двойной спирали Уотсона-Крика диаметром 20 А далее нуклеосома-100 А, соленоид-300 А, трубка-2000 А и, наконец, метафазная хроматида-6000 А. Б. Пространственная модель двух последних уровней организации метафазной хроматиды, сделанная из проволоки. Тончайшие белые поперечные линии на проволоке (указаны белой стрелкой) представляют двойную спираль Уотсона-Крика диаметром 20 А, белая черта указывает диаметр соленоида (300 А), черная-диаметр

Двойная спираль , открытая Криком и Уотсоном, описана в популярных книгах достаточно широко, так что всем уже известна способность дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) воспроизводить самое себя, а рибонуклеиновой (РНК)— монтировать на своей поверхности белки. При этом главные молекулы клетки почему-то выбирают из окружающей среды именно одни, а не другие блоки для монтажа, и садятся блоки как раз на те участки цепей нуклеиновых кислот, которые для них предназначены. Возникает вопрос неужели этот безотказный механизм появился в живых с стемах сам по себе, неужели он не был предварительно обкатан природой на более простых объектах [c.88]

Что касается вторичной структуры, то наш И сведения относятся в большей степени к ДНК. Две макромолекулы этой кислоты образуют двойную спираль с правым направлением вращения, причем азотистые основания каждой макромолекулы направлены внутрь двойной спирали и связаны друг с другом водородными связями. Такая структура называется по имени первооткрывателей моделью Уотсона — Крика. Оба ученых совместно с Уилкинсом были удостоены за это открытие Нобелевской премии 1963 г. [c.218]

Двуспиральные полинуклеотиды. В большиистве случаев ДНК существует в виде двойной спирали Уотсона — Крика (рис. 1 1). Ее основные характеристики сводятся к следующему. Две поли-дезоксирибонуклеотидные цепи соединены друг с другом с помощью водородных связей и образуют правовинтовую спираль вокруг общей оси. Цепи двойной спирали антипараллельиы и комплементарны, т. е. образование водородных связей (поперечных) всегда происходит между основаниями С и О или А и Т. [c.335]

Каждая из двух цепей образует спираль, закрученную вправо относительно общей оси, так что углерод-фосфатные цепи составляют периферию молекулы, а азотистые основания направлены внутрь, приблизительно под прямым углом к оси (двойная спираль Уотсона—Крика). При этом против каждого остатка аденина (А) в одной цепи расположен остаток тимина (Т) во второй, а против каждого остатка гуанина (Г) находится остаток цитозина (Ц). Диаметр двойной спирали около 1,5 нм. Эта двойная спираль не образует самоорганизующихся глобул подобно белку и может иметь линейные размеры до 100 нм. [c.465]

Вариация структуры нуклеиновых кислот происходит за счет вариации последовательности гетероциклических оснований в их боковой части В состав ДНК входят в основном фрагменты аденина, гуанина, цитозина и тимина, РНК — фрагменты аденина, гуанина, цитозина и урацила Вторичная структура нуклеиновых кислот, представляющая собой двойную спираль переплетающихся двух полимерных цепей ДНК, двуспиральных фрагментов РНК, одноцепочечные участки РНК, обязана своим образованием возникновению водородных связей между пиримидиновыми и пуриновыми основаниями Это крупнейшее открытие XX века, сделанное Дж Уотсоном и Ф Криком в 1953 г (Нобелевская премия 1962 г ), стало возможным благодаря интеграции различных биологических, химических и физических методов исследования [c.928]

Однако, чем дальше человек углубляется в познание процессов жизнедеятельности, тем более сложные вопросы возникают перед ним. Достаточно вспомнить, что несколько лет назад готово было утвердиться мнение, что строение ДНК установлено (двойная спираль Уотсона — Крика). Теперь же выяснено, что двухспиральная модель далеко не полностью описывает строение ДНК, поскольку полинуклеотиды связаны с белками. Следовательно, предстоит еще очень сложная работа, в которой придется иметь дело с двумя различными типами полимеров. Однако вполне вероятно, что и после выяснения характера нуклеотид-белковых структур проблема снова будет весьма далека от разрешения, так как потребуется установить связь этих веществ с другими компонентами клетки, например с липидами или полисахаридами. [c.5]

В соответствии с известной моделью Уотсона и Крика [27] нуклеиновые кислоты образуют двойную спираль, состоящую из двух цепей, в которых гетероциклические основания одной цепи связаны водородными связями с основаниями другой цепи. При этом всегда оказываются связанными друг с другом остаток аденина с остатком урацила или остаток гуанина с остатком цитозина. Обе комбинации очень близки по размерам, поэтому несмотря на их чередование поли-нуклеотидная цепь имеет высокую пространственную регулярность. [c.646]

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]

Одно из наиболее впечатляющих открытий в биологии в нашем веке было сделано в 1953 г., когда Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик установили, что ДНК представляет собой двойную спираль, составленную [c.129]

Исходная модель Уотсона-Крика для паракристаллической 5-формы ДНК была уточнена Уилкинсом [30] (рис. 22.1.1). Ее принципиальные особенности заключаются в том, что это закрученная правосторонняя двойная спираль, имеющая 10 остатков на период в 3,4 нм. Пары оснований фактически перпендикулярны оси спирали, а углеводные кольца практически планарны (предполагается, что они находятся преимущественно в С2-энйо-конфор-мации и под прямыми углами к основаниям). Фосфатные остатки расположены как бы на цилиндрической поверхности с радиусом примерно в 0,9 нм, считая от оси спирали, которая лежит между водородными связями, соединяющими пары оснований. [c.45]

Специфическая двуспиральная структура ДНК непосредственно объясняет важные факты — репликацию ДНК при митозе и метаболическую устойчивость ДНК. По мысли Крика и Уотсона, при репликации двойная спираль сначала разделяется вследствие разрыва водородных связей и раскручивания цепей. Каждая из них служит матрицей для сборки новой цепи, комплементарной к матрице. Мономеры новой цепи соединяются с матрицей, об- [c.227]

ВИЯ направлеиы внутрь приблизительно под прямым. углом к оси (двойная спираль Уотсона —Крика). При этом против каждого остатка аденииа В одной цепи расположен остаток тимина во второй, а против каждого остатка гуанина находится остаток цитозина (комплементарность цепей Н. к. рис. 3). [c.394]

Ответ звучит на первый взгляд странно предположение об исключительно вертикальной передаче пе имеет никакого значения. Более того, опыты О. Эвери с сотрудниками, которыми было в 1944 г. Доказано, что основа наследственности - ДНК, основьшались на горизонтальной передаче генов - от одних штаммов пневмококков к другим. Если выращивать один штамм на стерильном субстрате, содержащем ДНК другого, то дочерние клетки первого штамма приобретут ряд признаков другого и эти признаки потом передаются по наследству. Вот краткая характеристика длительного и трудоемкого исследования, открывшего эру молекулярной генетики. Далее следовала двойная спираль Уотсона и Крика, потом - расшифровка генетического кода. Ноток открытий не иссякает и сейчас. Но почему-то та особенность классических опытов, что генетический материал передавался горизонтально, долго не осознавалась в эволюционной теории. [c.139]

Полинг считал, что предложенную им спиральную модель молекулы можно распространить и на нуклеиновые кислоты. В начале 50-х годов английский физик Морис Хью Фредерик Уилкинс (род. в 1916 г.) изучал нуклеиновые кислоты методом дифракции рентгеновских лучей, и результаты его работы можно было использовать для проверки справедливости предположения Полинга. Английский физик Фрэнсис Гарри Комптон Крик (род. в 1916 г.) и американский химик Джеймс Дьюи Уотсон (род. в 1928 г.) установили, что удовлетворительно объяснить результаты дифракционных исследований можно, лишь несколько усложнив модель молекулы. Каждая молекула нуклеиновой кислоты должна представлять собой двойную спираль, образованную навитыми вокруг общей оси цепями. Эта модель Уотсона — Крика, предложенная ими впервыев 1953г., сыграла важную роль в развитии генетики . [c.131]

Случай Дж. Уотсона как будто опровергает эти слова. Те, кто прочли его нашумевшую книжку Двойная спираль об истории открытия структуры ДНК, нигде не заметят, что автор с утра до ночи корпит над трудными экспериментами или же изнурительными расчетами. Напротив, он увиливает от скрупулезной микробиологической работы в Европе, для которой ему выхлопотали стипендию руководители отправляется на конференцию в Италию, где откровенно отлынивает от заседаний и лишь выносит из доклада Мориса Уилкинса сведения о том, что ДНК — очень однообразная структура. А потом почему-то едет в Англию, и здесь, вместо того, чтобы погрузиться в детальные биохимические исследования, тратит время, прогуливаясь по аллеям Кембриджа с неудачником Френсисом Криком. Кстати, это в адрес Крика заметил тогда известный физик Ф. Дайсон, что ему жаль способного ученого, который упустил время, занимаясь военной наукой. А разница между военной наукой и наукой вообще такая же, как между военной музыкой и музыкой, и что вряд ли выйдет что-либо путное из нового увлечения Крика биологией. [c.131]

При изучении ДНК рентгенографическим методом было установ-лерю, что макромолекулы имеют строго регулярное строение, а химическое исследование показало, что число пиримидиновых оснований всегда равно числу пуриновых аденина всегда столько, сколько тимина цитозина столько же, сколько гуанина. Объяснение этим фактам дали Д. Уотсон и Ф. Крик в своей модели двойной спирали (1953 г.). Двойная спираль (рис. 25) похожа на винтовую лестницу. Две стойки этой лестницы образованы основной цепью, состоящей из углеводных и фосфатных остатков, азотистые основания образуют как бы ступеньки лестницы. Азотистое основание одной поли нуклеотидной цепи связано водородными связями с азотистым основанием другой цепи [c.352]

На основании рентгеноструктурного анализа и ранее полученных данных о строении нуклеотидов и нуклеиновых кислот Уотсон и Крик предложили для ДНК структурную модель, согласно которой макромолекула ДНК имеет форму спирали, причем в спираль закручены одновременно две молекулы ДНК (двухцепочечная спиральная структура). Эта двойная спираль имеет одну общую ось и построена так, что основания обеих цепей расположены внутри спирали, а углеводные остатки с фосфатными группами — снаружи спирали (рис. 51, 52). При этом основания одной молекулярной цепи с основаниями другой цепи образуют строго фиксированные пары, соединенные друг с другом водородными связями. Симметричное построение спирали требует постоянства межспиральных расстояний, а это возможно лишь в том случае, если размеры пар оснований, расположенных друг против друга, будут одинаковыми. Такому условию отвечают пары, построенные из одного пуринового и одного пиримидинового основания аденин — тимин и цитозин — гуанин, что обеспечивает и максимальное число водородных связей в спирали [c.362]

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]

Другое важное свойство антрахинонов определяется энергетикой их граничных молекулярных орбиталей это эффективные электроноакцепторы, что позволяет им образовывать комплексы переноса заряда, а в сочетании с планарностью трициклического фрагмента — образовывать такие комплексы с парами Уотсона-Крика в структурах ДНК. Другими словами, антрациклиновые антибиотики могут интерка-лировать двойную спираль ДНК и тем самым ингибировать их биосинтез — на этом основано противоопухолевое действие данного класса препаратов. [c.306]

В эти годы созданы новые физ.-хим. методы аиализа. Были заложены основы хроматографич. методов (М. С. Цвет, 1906). В 20-х гг. Т. Сведберг предложил использовать для седиментации белков ультрацентрифугу, вскоре этим методом был выделен ряд вирусов. В 30-х гг. А. Тизе-лиусом заложены основы электрофореза, в 1944 А. Мартином и др. создана распределит, хроматография, для определения структуры прир. соед. впервые стал использоваться рентгеноструктурный анализ (Д. Кроуфут-Ходжкин, 40-е гг.). Благодаря использованию физ.-хим. методов в 50-х гг. достигнуты крупные успехи в изучении двух важнейших классов биополимеров-белков и нуклеиновых к-т Э. Чар-гафф провел детальный хим. анализ нуклеиновых к-т, открыта двойная спираль ДНК (Дж. Уотсон и Ф. Крик, 1953), определена структура инсулина (Ф. Сенгер, 1953), одновременно осуществлен синтез пептидных гормонов -окситоцина и вазопрессина (Дю Виньо, 1953), открыт один из элементов пространственной структуры белков- спираль (Л. Полинг, 1951). В эти годы Р. Замечником открыты рибосомы, что послужило стимулом для изучения механизма синтеза белка. [c.292]

Уннтол 1/328, ИЗО 2/175, 1216 Унтерпаухера методы 5/68 Уокер-процесс 4/738 Уотсона-Крика двойная спираль 3/586, 593 Уплотнительные смазки 5/68, 67, 69 [c.731]

Одним из типов двойных спиралей, которые получают искусственным путем, является гибрид ДНК—РНК. Оказалось, что молекулы информационной (матричной) РНК (мРНК) гибридизуются только с одной из двух разделившихся цепей ДНК, несущей участки, комплементарные мРНК. Метод гибридизации используется также для получения гетеродуплексов ДНК, в которых две цепи молекулы происходят от двух разных генетических линий одного и того же вида организмов. Известно, что некоторые мутации состоят в делеции (выпадении) или вставке одного или нескольких оснований в цепь ДНК. Гетеродуплексы, в которых одна из цепей нативная, а другая — со вставкой или делеци-ей, имеют по всей своей длине нормальную структуру по Уотсону—Крику, за исключением тех участков, где делеции или вставки нарушают комплементарность и образуются одноцепочечные петли (рис. 15-24). [c.143]

Необходимо указать, что конфигурация двойной спирали ДНК сильно меняется в зависимости от количественного содержания воды и ионной силы окружающей среды. Методами рентгеноструктурного анализа доказано существование по крайней мере 6 форм ДНК, названных А-, В-, С-, 0-, Е- и 2-формами. Конфигурация двух из них в простейшей форме представлена на рис. 3.1, б и в. Можно увидеть, что у А-формы наблюдается некоторое смещение пар оснований от оси молекулы к периферии, что отражается на размерах (2,8 нм—длина одного витка, в котором вместо 10 содержится 11 мононуклеотидов меняется расстояние между нуклеотидами и др.). Если А- и В-формы представляют собой правозакрученную двойную спираль, то 2-форма (зигзагообразная) ДНК имеет левозакрученную конфигурацию, в которой фосфодиэфирный остов располагается зигзагообразно вдоль оси молекулы. Параллельно фосфодиэфирному остову в структуре А- и В-форм ДНК имеются большая и малая бороздки (желобки) — сайты, где присоединяются белки, выполняющие, очевидно, регуляторные функции при экспрессии генов. В настоящее время есть основание считать, что между А- и В-формами ДНК осуществляются взаимные переходы при изменении концентрации соли и степени гидратации. В-форма ДНК больше всего подходит к модели Уотсона и Крика. В этих переходах, которые могут быть вызваны растворителями или белками, очевидно, заключен определенный биологический смысл. Предполагают, что в А-форме ДНК выполняет роль матрицы в процессе транскрипции (синтез РНК на молекуле ДНК), а в В-форме—роль матрицы в процессе репликации (синтез ДНК на молекуле ДНК). [c.110]

Построение молекулярной биологии ознаменовалось крупнейшими открытиями, сделанными за сравнительно короткое время. В 1953 г. Уотсон, Крик и Уилкинз установили методом рентгенографии вторичную структуру ДНК (см. стр. 489). История этого открытия ярко описана Уотсоном [19]. Структура ДНК — двойная спираль — непосредственно объясняет способность ДНК к конвариантной редупликации. Общее понимание биосинтетической функции ДНК позволило сформулировать физическую проблему генетического кода (Гамов, 1954, см. гл. 9). В дальнейшем были выяснены детали процесса биосинтеза и характер участия в нем других нуклеиновых кислот — матричной и транспортной РНК—и нуклеопротеидов — рибосом. Эти успехи моле- [c.485]

Двуспиральная структура позволяет качественно объяснить редупликацию ДНК и ее конвариантный характер. По мысли Крика и Уотсона, при редупликации двойная спираль сначала [c.495]

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]

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]

С помощью этого метода была установлена а-спиральная структура двух глобулярных белков -- мйоглобина и гемоглобина (Дж. Кендрью, М. Перутц), витамина Ви и инсулина (Д. Ходжкин), двойная спираль ДНК (Ф. Крик, Дж. Уотсон, М. Уилкинс), структура фермента лизоцима и т. д. [c.512]

С другой стороны, использование химических методов в исследовании непосредственно биологических процессов привело в самом конце прошлого века к рождению биохимии. Ее появление обычно связывают с открытием энзиматического катализа и самих биологических катализаторов — ферментов, идентифицированных несколько позднее в качестве особых веществ и выделенных в кристаллическом виде в середине 20-х — начале 30-х годов. Крупнейшими событиями в биохимии явились установление центральной роли АТР в энергетическом обмене, выяснение химических механизмов фотосинтеза, дыхания и мышечного сокращения, открытие транс-аминирования — а в итоге познание основных принципов обмена веществ в живом организме. В начале 50-х годов Дж. Уотсон и Ф. Крик расшифровали структуру ДНК, дав человечеству знаменитую двойную спираль, и ученый мир салютовал рождению новой науки о путях хранения и реализации генетической информаиии — молекулярной биологии. [c.9]

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]

Генетика — наука о наследственности прошла сложный путь своего развития, фактические данные и обоснованные гипотезы в ней были, к сожалению, использованы даже для утверждения таких социально-политических доктрин, которые противоречили научным истинам, этике и здравому смыслу (например, попытка обоснования превосходства одних рас людей над другими, полное отрицание генов как якобы надуманных, "мифических" и несуще-ствуюш их структур в зародышевых клетках любых организмов, доминируюш ую зависимость наследственности от условий внешней среды обитания того или иного вида, отрицание внутривидовой борьбы и признание межвидовой в параллели с борьбой классов в человеческом обш естве, и т д ) Подобные грустные страницы в истории генетики канули в вечность и этому помогло выдающееся событие в науке, когда Дж Уотсон и Ф Крик в 1953 г расшифровали двойную спираль ДНК и подвели материальнзто базу под ранее упомянутый "мифический" ген — материализация гена С тех пор прошло более 40 лет, и трудно охватить все области генетической науки, где бы ни были сделаны открытия или которые не получили бы мощного стимула для своего развития, включая современную биотехнологию Однако на фоне всех достижений в течение последних 20 лет, нельзя забывать о том, что М Фишер еще в 1868 г открыл нуклеин, Ф Гриффит в 1928 г описал явление трансформации у бактерий, а О Т Эйвери, К М Мак-Леод и М Мак-Карти в 1944 г доказали, что трансформирующим агентом является ДНК, Ж Ледерберг в 1947 г открыл процесс конъюгации у Е oh, а позже было доказано, что спаривание клеток бактерий обусловлено генетически [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология