Последовательность нуклеотидов в дезоксирибонуклеиновых кислотах

Информация, необходимая для построения определенной аминокислотной последовательности, содержится в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК). Молекула ДНК является полинуклеотидом, образованным основаниями аденином (А), гуанином (G), цитозином (С), тимином (Т), остатками фосфорной кислоты и 2-дезоксирибозой в качестве углеводного компонента. Все ДНК построены как регулярные двойные спирали, структура которых стабилизирована водородными связями между комплементарными парами оснований А — Т и О — С. В ДНК каждые три следующих один за другим нуклеотида (триплетный код) кодируют одну аминокислоту (189 — 192]. Для 20 протеиногенных аминокислот существуют 64 кодовые единицы (кодона), из которых по 6 приходится на аминокислоты Leu, [c.391]

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]

Ярким примером этого является раскрытие загадки наследственности как теперь известно, наследственные признаки организмов записаны в дюлекулах дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) определенной последовательностью нуклеотидов—структурных компонентов ДНК. [c.10]

Дезоксирибонуклеиновые кислоты, каким бы способом они не выделялись, представляют собой смеси полимеров различного молекулярного веса, за исключением образцов, полученных из некоторых видов бактериофагов. Большинство препаратов, кроме того, что они состоят из полимеров с различной последовательностью нуклеотидов, оказываются полидисперсны.ми в отношении молекулярного веса вследствие гидродинамических разрушений в про- [c.416]

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ НУКЛЕОТИДОВ В ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТАХ [c.427]

На подобных установках ионизированная частица, проходя, например, через ядро половой клетки, сталкивается с огромной молекулой дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), которая от этого деформируется и может прореагировать с кислородом. В результате изменится последовательность расположения нуклеотидов, образующих гены и несущих закодированную программу белкового синтеза, то есть изменится план развития дочерней клетки, которая в следующем поколении породит себе подобную. В конечном итоге изменяются и наследственно передаваемые свойства, связанные с поврежденным участком ДНК. [c.133]

Дезоксирибонуклеиновая кислота. Очень длинная полимерная молекула, состоящая из четырех типов нуклеотидов, содержащих информационные основания А (аденин), G (гуанин), С (цитозин) и Т (тимин). Хромосомы представляют собой длинные последовательности ДНК, включающие миллионы оснований (в клетках эукариот хромосомная ДНК соединена с белком). Молекула ДНК в хромосоме находится в форме двухцепочечной спирали (см. гл. 2). Символически последовательность нуклеотидов в ДНК можно записать так [c.32]

Разработаны методы синтеза полинуклеотидов — простейших моделей нуклеиновых кислот. Эти методы послужили основой для синтеза олигонуклеотидов с заданной последовательностью нуклеотидов. Использование химических и биохимических методов синтеза дали возможность Каране получить полинуклеотид, соответствуюший активному фрагменту дезоксирибонуклеиновой кислоты. Все эти достижения в области исследования строения, функций и синтеза биополимеров позволили на другом, новом—молекулярном уровне подойти к изучению жизненных процессов. Есть все основания предполагать, что в ближайшее время нас ждут большие и интересные открытия в мире познания самых сложных и тонких областей жизнедеятельности организма (деятельности нервной системы, межклеточного взаимодействия, явлений иммунитета и т. д.). [c.54]

Вся информация о строении и функционировании любого живого организма содержится в закодированном ввде в его генетическом материале, основу которого составляет дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). ДНК большинства организмов — это длинная двухцепочечная полимерная молекула. Последовательность мономерных единиц (дезоксирибонуклеотидов) в одной ее цепи соответствует (комплементарна) последовательности дезоксирибонуклеотидов в другой. Принцип комплементарности обеспечивает идентичность новосинтезированных молекул ДНК, образующихся при их удвоении (репликации), исходным молекулам. Индивидуальными генетическими элементами со строго специфичной нуклеотидной последовательностью, кодирующими определенные продукты, являются гены. Одни из них кодируют белки, другие -только молекулы РНК. Информация, содержащаяся в генах, которые кодируют белки (структурных генах), расшифровывается в ходе двух последовательных процессов синтеза РНК (транскрипции) и синтеза белка (трансляции). Сначала на определенном участке ДНК как на матрице синтезируется матричная РНК (мРНК). Затем в ходе согласованной работы многокомпонентной системы при участии транспортных РНК (тРНК), мРНК, ферментов и различных белковых факторов осуществляется синтез белковой молекулы. Все эти процессы обеспечивают правильный перевод зашифрованной в ДНК генетической информации с языка нуклеотидов на язык аминокислот. Аминокислотная последовательность белковой молекулы однозначно задает ее структуру и функции. [c.29]

В модели дезоксирибонуклеиновой кислоты (по Уатсону и Крику) оба винта имеют противоположное направление. Это объясняет механизм автовоспроизведения нуклеиновых кислот. На рис. 51 цепь нуклеиновой кислоты, изображенная справа, служит шаблоном или матрицей для образования новой молекулы нуклеиновой кислоты (слева). Таким образом, с каждым пурином или пиримидином правой цепи может связываться лишь тот пурин или пиримидин, который способен к образованию водородных связей с одним из оснований этой цепи. Поэтому в новой образующейся макромолекуле нуклеотиды расположены в той же последовательности, что и в макромолекуле, послужившей матрицей. [c.778]

С развитием естествознания химия все глубже и глубже проникает в биологию и медицину она вскрывает супцюсть многих процессов, в том числе и таких, которые ранее считались чисто биологическими. Ярким примером этого является раскрытие загадки наследственности как теперь известно, наследственные признаки организмов записаны в молекулах дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) определенной последовательностью нуклеотидов — структурных компонентов ДНК. [c.9]

Это соединение было объектом обширных исследований, проведенных Левиным и обобщенных в 1934 г. Левин предложил общую структуру этой сложной молекулы. Позднее Тодд н другие исследователи выяснили детали строения. тpyкfypa, предложенная для четырехзвеньевого участка цепи, предполагает одну из возможных последовательностей. Основу цепи составляют рибозные остатки, связанные фосфатными группами З -кислородный атом одного остатка с 5 -кислород-ным атомом другого Т -р-гликозидной связью присоединены либо пурины—аденин и гуанин, либо пиримидины—урацил и цитозин. Возможные таутомерные формы азотистых оснований приведены в следующем разделе, где описаны свойства и строение дезоксирибонуклеиновой кислоты. Так как 5 -гидроксильная группа — первичная, а З -гидроксильная группа — вторичная, то кислотный гидролиз РНК приводит к расщеплению в первую очередь 5 -эфирной связи с образованием четырех глико-зидов рибозид-З -фосфата, известных как нуклеотиды. Нуклеотид, содержащий аденин, называется адениловой кислотой. Щелочной гидролиз в жестких условиях приводит к отщеплению З -фосфатной группы и дает нуклеозид аденозин, точнее 9-р-Л-рибофуранозиладенин. [c.718]

Рассмотрим кратко вопрос о том, какие виды нуклеиновых кислот содержатся в клетке и какую роль в синтезе белка играет каждый из них. Молекулы дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) предназначены для хранения на-медственной информации и передачи ее прн делении клетки. Дезоксирибонуклеиновые кислоты характеризуются очень высоким молекулярным весом (до нескольких десятков миллионов) и существуют в форме двунитчатых спиралей, соединенных друг с другом водородными связями (рис. 29). ДНК всегда находится в ядре клетки и благодаря своему высокому молекулярному весу не может проникнуть через оболочку ядра и попасть в цитоплазму. Содержащаяся в ДНК наследственная информация включает сведения о всех необходимых организму белках. Эта информация зашифрована последовательностью чередования четырех нуклеотидов аналогично тому, как информация, заключающаяся в какой-нибудь книге, зашифрована определенной последовательностью 32 букв алфавита. [c.456]

Наследственная информация организма сосредоточена в хромосомах ядра клеток в впде линейной комбинации элементарных единиц наследственности — генов. Каждый ген контролирует развитие определенного признака. По современным представлениям г е н— это участок дезоксирибонуклеиновой кислоты — ДПК (см. Нуклеиновые кислоты), а содержащаяся Б нем информация закодирована в виде специфич. последовательности нуклеотидов ДНК. Мутации отличаются друг от друга как по характеру пзмененпя наследственного материала, так и ио последствиям этих изменений. Различают след, виды мутаций а) Изменение кариотппа, т. е. изменение числа хромосом в ядре (изменение плоидностп). б) Хромосомные [c.327]

Что касается низкой гетерогенности бактериальных ДНК по составу (но не обязательно по последовательности), то она очевидна также из данных по определению плотности ДНК методом ультрацентрифугирования в градиенте плотности [245, 246[. При изучении большого числа дезоксирибонуклеиновых кислот вновь была найдена линейная зависимость между плотностью ДНК и содержанием гуанина и цитозина. Экстраполирование этих результатов показало, что двойная спираль из аденин-тиминового полидезокси-нуклеотида должна иметь плотность 1,662, а плотность соответствующего гуанин-цитозинового полимера должна быть 1,764. Если известна плотность нативной ДНК и ее величина укладывается между этими крайними значениями, то это позволяет точно определять состав ДНК. Соответствующие денатурированные ДНК имеют плотность на 0,015 выше. Если гетерогенность двух препаратов ДНК из животных тканей удалось выявить по увеличению ширины полос, то бактериальные нуклеиновые кислоты характеризуются узким распределением по составу (половина ширины полосы соответствует 3—5 мол. % гуанина + цитозина по сравнению с 11 % для ДНК из зобной железы теленка), а распределение по составу ДНК бактериофага настолько узко, что его не удалось измерить. Избирательная тепловая денатурация ДНК из зобной железы теленка (с низким содержанием гуанин-цитозиновых пар) дает фракцию нативного препарата с более высокой плотностью, чем плотность исходного препарата, из которого она была выделена [245[. [c.577]

Определенное чередование аминокислотных остатков при синтезе белковой молекулы обеспечивается ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислотой) ядра клетки. В структуре ее закодирована (зашифрована) последовательность аминокислот в молекуле белка. Кодирование их осуществляется тройками нуклеотидов ДНК (три-клетный код). Расположение каждого аминокислотного остатка в молекуле белка обусловливается тремя нуклеотидами ДНК. [c.123]

По-видимому, наиболее важным открытием из сделанных когда-либо в биологии было установление того факта, что рассмотренный выше или какой-либо другой процесс копирования уже существуюш их белковых цепей вообще не протекает в организме и что информация о последовательности аминокислот в молекулах ферментов хранится в хромосомах и используется (но терминологии, применяющейся в вычислительной технике) для программирования в белоксиитезирующих системах (рибосомах), обеспечивая правильное воспроизведение последовательности аминокислот. Эта программа хранится не в виде аминокислотной последовательности полипептидных цепей и не в какой-либо иной форме, имеющей прямое структурное или химическое сходство с рассматриваемой аминокислотой, а в виде кода, записанного на лентах нуклеиновой кислоты, при этом каждой аминокислоте соответствует определенное, состоящее из трех букв, кодовое слово (кодон), которое по своей химической структуре не имеет ничего общего с данной аминокислотой. Таким образом, последовательность аминокислот в полипептидной цепи фермента закодирована в виде последовательности нуклеотидов в полинуклеотидной цепи нуклеиновой кислоты. Буквы кодона не следует понимать как некие символы, записанные на бумаге, они представлены пуриновыми или пиримидиновыми основаниями. Записывая нуклеотидные последовательности, принято обозначать нуклеотиды первыми буквами их химического названия например, кодон для метионина представляет собой последовательность из трех нуклеотидов— аденина, урацила и гуанина — и записывается AUG. Информация о последовательности аминокислот в белках хранится в хромосомах, точнее, в молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Последняя отличается от рибонуклеиновой кислоты (РНК) тем, что содержит восстановленный сахар (дезоксирибозу) и метилированные урациловые группы (иногда бывают метилированы и другие основания). [c.6]

Дезоксирибонуклеиновые кислоты являются полинуклеотидами, в которых фосфатные остатки каждого нуклеотида служат мостиками при образовании фосфодиэфирных связей между остатками дезоксирибозы. Доказательство того, что межнуклеотидные связи находятся между атомами С-3 и С-5, получено при изучении ферментативных гидролизатов ДНК. Последовательный гидролиз ДНК панкреатической дезоксирибонуклеазой (ДНазой) и фосфоди-эстеразой змеиного яда дает смесь дезоксирибонуклеозид-5 -фосфа-тов. Комбинированное действие ДНазы и фосфодиэстеразы селезенки приводит к дезоксирибонуклеозид-З -фосфатам. Таким образом, ДНК является длинноцепочечным полимером с диэфирными межнуклеотидными связями между атомами С-3 и С-5, как показано на рис. 7.1 для фрагмента цепи ДНК. [c.214]

Генетическая информация у всех клеток закодирована в виде последовательности нуклеотидов в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК). Первый этап реализации этой информации состоит в образовании родственной ДНК молекулы—рибонуклеиновой кислоты (РНК), которая в свою очередь участвует в синтезе специфических белков. Фенотипические признаки любого организма в конечном счете проявляются в разнообразии и количестве белков, кодируемых ДНК. Информационная связь между молекулами генетического аппарата — ДНК, РНК и белками—предетавлена на рис. 1.1. [c.38]

Нуклеиновые кислоты являются линейными полимерами, состоящими из другого типа мономерных компонентов — нуклеотидов. Таким образом, с химической точки зрения, они являются полинуклеотидами. Имеется два класса нуклеиновых кислот дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК). Различие между структурой мономерных компонентов ДНК (дезоксирибонуклео-тидов) и РНК (рибонуклеотидов) мало, и оба типа нуклеиновых кислот обладают многими общими свойствами. Однако эти различия очень значительны для проявления функциональных особенностей этих полимерных молекул. И ДНК, и РНК построены из четырех различных нуклеотидов. Различные нуклеиновые кислоты отличаются числом мономерных компонентов, количеством каждого из четырех нуклеотидов и их последовательностью. [c.17]