Структура полинуклеотидной цепи

IV. СТРУКТУРА ПОЛИНУКЛЕОТИДНОЙ ЦЕПИ 41 [c.41]

Поскольку мономерные единицы в полинуклеотидной цепи соединены однотипно, часто для обозначения структуры полинуклеотидной цепи применяются сокращенные формулы, а именно [c.43]

Первичная структура ДНК, Последовательность чередования нуклеотидов в полинуклеотидной цепи ДНК составляет ее первичную структуру. Для обозначения последовательности первичной структуры полинуклеотидной цепи используют однобуквенные символы образующих ее нуклеотидов, которые идентичны символам соответствующих азотистых оснований. [c.271]

Две первые закономерности в строении ДНК и РНК связывают с особенностями их вторичной структуры. Подобно тому как в стабилизации спиральной формы белковых молекул решающая роль принадлежит водородным связям между —СО- и — NH-группами, так и в создании вторичной структуры полинуклеотидной цепи исключительное значение имеют водородные связи, возникающие между парами оснований А и Т (в РНК—А и So и Г и Ц (в обоих видах нуклеиновых кислот). Основания, образующие пары, в которых они сочетаются водородными связями, называются комплементарными. [c.200]

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]

Молекулы РНК не ассоциируют в пары с образованием аналогичной двойной спирали. Значительный объем дополнительной гидроксильной группы в углеводном фрагменте ограничивает конформационную гибкость полинуклеотидной цепи РНК. Главным образом эта гидроксильная группа определяет способность фермента различать ДНК и РНК. Внутри молекулы РНК могут образоваться короткие стержнеобразные двойные спиральные структуры за счет свертывания частей одной и той же нуклеотидной цепи. [c.321]

Вторичная структура нуклеиновых кислот создается за счет взаимодействия соседних по полинуклеотидной цепи мономерных звеньев, а в случае двуспиральных молекул (нли участков молекул) также взаимодействием нуклеотидных остатков, находящихся напротив друг друга в двойной спирали. Третичная структура нуклеиновых кислот организуется за счет взаимодействия нуклеотидных остатков, принадлежащих различным элементам их вторичной структуры. [c.20]

Иод первичной структурой понимают порядок чередования нуклеотидных остатков в полинуклеотидных цепях. [c.53]

Эти части соединяются друг с другом с высвобождением двух молекул воды (рис. 2-20). Нуклеотиды связаны фосфодиэфирными связями, образующимися между 5 -гидроксилом сахара одного нуклеотида и З -гидроксилом другого [уравнение (2-11)]. Структура пары коротких полинуклеотидных цепей изображена на рис. 2-21. [c.123]

ИЗ двух антипараллельных полинуклеотидных цепей. Наиболее важной особенностью предложенной структуры было спаривание оснований противоположных цепочек путем образования между ними водородных связей. Водородные связи (на рис. 2-21 они указаны пунктирными стрелками) могут образоваться лишь в том случае, если всюду вдоль структуры ДНК аденин образует пару с тимином (две водородные связи), а цитозин — с гуанином (три связи). Таким образом, последовательность нуклеотидов в одной цепи оказывается комплементарной, но не идентичной последовательности в другой цепи. Далее почти сразу же стало очевидно, что последовательность оснований в цепи ДНК содержит в себе закодированную генетическую информацию. Комплементарность двух цепей приводит к очень простому механизму репликации генов на протяжении всех клеточных делений. По этому механизму две цепи ДНК разделяются и вдоль каждой из них синтезируется новая комплементарная цепь, что дает в результате две молекулы ДНК, по одной на каждую из двух дочерних клеток. Принципиальную правильность этой схемы сейчас уже можно считать доказанной. [c.131]

Разборка рибосомных частиц происходит при их инкубации в условиях повышенной ионной силы и высокой концентрации Вначале процесс сводится лишь к диссоциации рибосомных белков в порядке, обратном наблюдаемому при сборке. Исследования пространственной структуры малой частицы рибосомной РНК с различным содержанием белков методами электронной микроскопии и малоуглового рентгеновского и нейтронного рассеяния убеждают в том, что всего шесть белков из 21, а именно те, которые первыми присоединяются к 16S РНК при сборке, удерживают плотность упаковки и форму полинуклеотидной цепи, свойственные функ- [c.54]

Соотношение этих оснований и последовательность их расположения вдоль полинуклеотидной цепи различны в каждой нуклеиновой кислоте. Первичную структуру нуклеиновых кислот изучают практически так же, как и структуру белков кислоту расщепляют гидролизом и идентифицируют фрагменты. Именно таким путем после семи лет работы Р. Холли и сотрудники (Корнельский университет) определили точную последовательность 77 нуклеотидов в молекуле РНК одного из типов (стр. 1065). [c.1062]

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]

Рис. 8. Схема формирования вторичной структуры (двуспиральных шпилек) путем спаривания смежных отрезков полинуклеотидной цепи РНК

Естественно, что встал главный вопрос — как уложена эта длинная (1542 остатка) полинуклеотидная цепь в трехмерную структуру До сих пор этот вопрос, к сожалению, далек от своего полного решения. Тем не менее, попытки выявить элементы пространственной структуры и, в частности, районы двуспиральных участков с комплементарными антипараллельными тяжами (спирали Уотсон — Криковского типа), были немедленно предприняты и дали свои положительные результаты. [c.71]

Метастабильное состояние структуры ДНК — это переходное состояние от нативного к денатурированному, характеризующееся тем, что в структуре ДНК между комплементарными основаниями практически не существует водородных связей, стабилизирующих двойную спираль, и л 1нейиая структура полинуклеотидных цепей ДНК поддерживается за счет каких-то слабых сил взаимодействия. Чтобы денатурировать ДНК в этом состоянии, нужна незначительная энергия. Этот переход осуществляется в очень узких температурных интервалах [30]. [c.67]

Рибонуклеиновые кислоты характеризуются одноцепочной молекулярной структурой. Полинуклеотидная цепь этих кислот нередко рассматривается как их первичная структура. Молекулы РНК имеют вид гибких, беспорядочно свернутых одинарных цепей. В зависимости от рн, ионного состава среды РНК в растворе содержат в молекуле участки в виде двойной спирали, возникающей при сворачивании цепочки на себя. В этих участках появляются водородные связи между азотистыми основаниями, находящимися в разных местах одной и той же нуклеотидной цепи. Такую структуру молекулы РНК )ассматривают как вторичную. Она установлена для НК в растворе. Но вторичная структура РНК в растиоре может соответствовать и не соответствовать конформации функциональных молекул РНК в клетках. Во всяком случае, если рибосомная и растворимая РНК и могут иметь вторичную структуру молекулы, то для матричной эта возможность ставится под сомнение. [c.141]

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]

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]

Идентификация модифицированных нуклеотидных остатков в полинуклеотидной цепи РНК долгое время была задачей особой трудности. С появлением современных методов секвенирования нуклеиновых кислот она существенно упростилась. Модификацию РНК или ее расщепление ферментами ведут таким образом, чтобы (как и при секвенировании) было затронуто в среднем только одно звено на молекулу (в чем есть дополнительный смысл, так как множественная модификация РНК искажает ее структуру). Далее, если изучается РНК небольшого размера или сегмент РНК, примыкающий к одному из ее концов, то этот конец метят радиоактивной меткой и задача идентификации модифицированного основания (после расщепления соответствующего звена) или атакованной нуклеазой межнуклеотидной связи сводится, как и при секвенировании, к определению длины фрагмента по его подвижности в высокоразрешающем электрофорезе в геле. В том случае, когда анализируемый район удален от концов молекулы на расстояние больше 150—200 н. о., используют реакцию обратной транскрипции (см. гл. 13). Для этого синтезируют олигонуклеотид, комплементарный участку РНК, расположенному вблизи от анализируемого района с З -концевой стороны молекулы, и далее используют его как праймер для обратной траискриптазы. Так как этот фермент останавливается на модифицйрованных остатках матрицы (или в том месте, где расщеплена фосфодиэфирная связь), то вновь по длине образующегося фрагмента можно определить положение модифицированного звена в РНК. [c.40]

Водородные связи играют большую роль в организации и стабилизации вторичных структур нуклеиновых кислот. Однако в последнее время накапливаются данные, свидетельствующие о том, что водородные связи являются не единственными, а в ряде случаев и не самыми существенными силами при образовании вторичных структур нуклеиновых кислот. Серьезными конкурентами водородных связей выступают так называемая гидрофобные связи и взаимодействия соседних нуклеиновых оснований в полинуклеотидной цепи (sta ked for es, по-ви-димому, я—я-взаимодействия). —Ярил1. ред.]. [c.737]

Рис. 15.22. Схема постулированного механизма реБликации гена посредством синтеза двух новых полинуклеотидных цепей, комплементарных цепям исходного гена. Спиральная структура цепей на схеме не показана.

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]

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]

Мн. ДНК образуют кольцевые структуры. В том случае, если обе полинуклеотидные цепи ДНК ковалентно непрерывны, ДНК может находиться в сверхспирализованной (сверхскрученной) форме (рис. 2). В клетках сверхспирализа- [c.298]

Специфич. наборы водородных связей между пиримидиновыми и пуриновыми основаниями в комплементарных участках цепей (см. Комплементарность), а также меж-плоскостные взаимод. между соседними основаниями в цепи определяют формирование и стабилизацию вторичной и третичной структуры нуклеиновых к-т. Последовательность пуриновых и пиримидиновых оснований в полинуклеотидной цепи определяет генетич информацию ДНК и матричных РНК. Модификация Пов полинуклеотидах под воздействием мутагенов может приводить к изменению информац. смысла (точковой мутации). [c.530]

Образование специфич. водородных связей П. о. с пиримидиновыми основаниями в комплементарных участках цепей нуклеиновых к-т (см. Комплементарность), как и межплоо-костные взаимод. между соседними основаниями в полинуклеотидной цепи, определяют формирование вторичной и третичной структур нуклеиновых к-т. В комплементарных участках помимо канонич. пар П. о. с пиримидиновыми основаниями (А-ТиО-С Т и С-соотв. цитозии и тимин) могут образовываться неканонич. пары (0-0, О-А, О-Т и др.). [c.142]

Сказанное только что родилось иэ скромного, не имевшего серьезной аргументации предположения Меклера о стереокомплементарности аминокислоты с антиаминокислотой. Затем, отнюдь не в результате прямых экспериментальных и теоретических исследований, а с помощью лишь одной силлогистики, оно последовательно, как бы само собой, стало превращаться в постулат, принцип, открытие, закон, фундамент всей биологии, смысл и цель Жизни и, наконец, в нечто такое, что не имеет еще научного названия. Подобных обобщений не знала не только биология, но и физика и химия на протяжении всей истории естественных наук. Поэтому велико желание убедиться в соответствии декларируемых Меклером и Идлис идей действительному положению дел и справедливости такой высочайшей самооценки авторами их умозаключений. Именно "умозаключений", а не результатов экспериментальных и теоретических разработок механизмов свертывания полипептидных и полинуклеотидных цепей, их взаимодействий, трехмерных структур и конформационных свойств белков. Об этом можно судить по следующей фразе Меклера и Идлис в работе 1993 г. "Считаем необходимым еще раз подчеркнуть, что общий стереохимический генетический код не придуман ad ho , не сформулирован "по аналогии", а выведен логически, в результате экстраполяции вниз - до самого низшего уровня организации биологических систем - закономерностей взаимного узнавания и связывания друг с другом элементарных структур иерархии биологических организмов и систем последующих уровней их организации органов, тканей, клеток, субклеточных структур, биополимеров и, наконец, мономеров, из которых эти биополимеры построены" [352. С. 41]. Открытия кода Н-Н и Т-кода потребовали, как известно, диаметрально противоположного направления поиска. [c.532]

Правила Чаргаффа основаны на том, что аденин образует две связи с тимином, а гуанин образует три связи с цитозином. На основании правил Чаргаффа можно представить двухспиральную структуру ДНК, которая приведена на рис. 18. Полинуклеотидная цепь ДНК начинается с нуклеотида, фосфорилиро-ванного по 5 -ОН, и называется главной цепью, направление которой обозначается 5 3. [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология