Комплексы дезоксирибонуклеиновой кислоты

КОМПЛЕКСЫ ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ [c.447]

Исключительную роль в жизнедеятельности животных и растительных организмов играют высокомолекулярные нуклеиновые кислоты, представляющие собой полиэфиры фосфорной кислоты и Ы-рибозидов. Нуклеиновые кислоты принимают участие в биохимическом синтезе белков. Дезоксирибонуклеиновые кислоты в комплексе с белками являются материальным носителем наследственности. [c.14]

Класс II включает молекулы определенной структуры, модели которых были определены по крайней мере опытным путем. В эту группу входят синтетические полипептиды, некоторые из фибриллярных белков, амилоза крахмала (комплекс с иодом) и дезоксирибонуклеиновая кислота. В каждом из этих случаев кристаллическая структура, по-видимому, определяется сильной тенденцией к образованию водородных связей, которые могут быть внутримолекулярными, что приводит к спиральным структурам, или межмолекулярными, что приводит к состоящим из многих тяжей спиралям или к пластинчатым структурам. [c.149]

В живых организмах вода выполняет роль структурно-энергетического каркаса белковых тел, осуществляющего главную роль в процессах энерго-ин-формационного обмена с окружающей средой. Структурированная вода в комплексе с органическими соединениями создают матрицу - полимер-жидкий псевдокристалл, который входит в состав межклеточного субстрата живых организмов и мембран их клеток. К таким матрицам можно отнести рибонуклеиновые и дезоксирибонуклеиновые кислоты, в которых двойная спираль обусловлена структурными параметрами двумерных образований метастабильных льдов. [c.6]

Изучены также комплексы нуклеиновых кислот с низкомолекулярными соединениями. Комплекс дезоксирибонуклеиновой кислоты и актиномицнна i легко отделить от избытка антибиотика на сефадексе G-50 [36]. Образование такого комплекса специфично для ДНК и связано с механизмом действия актиномицнна. Впоследствии это явление было детально изучено Хартманом и др. [37]. [c.149]

Эти два подкласса четко различаются как по строению входящих в них нуклеотидов, так и по их биологической функции. Нуклеиновые кислоты (обычно сокращенно обозначаемые НК) являются полимерными соединениями с кочень высоким молекулярным весом, достигающим 6 500 000—13 000 000. В зависимости ст того, содержат ли они в своем составе в качестве углеводного комионеита рибозу плп дезоксирибозу, онп называются рибонуклеиновыми кислотами (РНК) или дезоксирибонуклеиновыми кислотами (ДНК). Необходимость такого раздсотеиия диктуется не только различиями в химическом поведении РР1К и ДНК, но и различием их биологических функции. Н клениовые кислоты в комплексах с белками, известных под общи.м названием нуклеопротеидов, играют ключевую роль в процессах жизнедеятельности самых различных организмов. ДНК являются тем первичным химическим материалом, который лежит в основе сложного и далеко еще полностью не выясненного процесса передачи наследственных признаков при делении клетки, а следовательно, и всех процессов, связанных с размножением. Хотя о механизме такой передачи, механизме в чисто химическом смысле этого слова, еще мало что известно, однако решающая роль ДНК в процессе передачи биологического кода не вызывает никакого сомнения и может считаться в настоящее время экспериментально установленным фактом. [c.174]

Согласно этому методу, вначале удаляют дезоксирибонуклеиновую кислоту в виде протеинового комплекса, затем из гуанидингидрохлоридного раствора осаждают рибонуклеиновую кислоту и для дальнейшей очистки ее обрабатывают хлороформом и повторно осаждают этанолом. [c.440]

Готовят суспензию из 1 вес. ч. замороженной и хорошо измельченной животной ткани и 3 вес. ч. охлажденного льдом буферного раствора (0,15 М хлорид натрия, 0,02 М фосфат натрия pH 6,8) и б—8 мин перемешивают при 2—5°. Во избежание образования пены, рекомендуется добавление в суспензию нескольких капель октилового спирта. Гомогенизат полчаса центрифугируют при температуре <5° и 3000 g. Осадок, содержащий практически всю дезоксирибонуклеиновую кислоту в форме протеинового комплекса, отбрасывают. [c.440]

Колоночная хроматография весьма тщательно разработана и позволяет добиться прекрасного разделения однако низкомолекулярные осколки нуклеиновых кислот можно столь же успепшо разделить и методом ХТС на ионообменниках при меньшей затрате труда и времени. Хотя до настоящего времени метод ХТС применяли только для разделения пуриновых и пиримидиновых оснований, нуклеозидов и мононуклеотидов, можно полагать, что на слоях эктеола и ДЭАЭ можно разделить также олигонуклеотиды, анури-новые кислоты и высокомолекулярные рибо- и дезоксирибонуклеиновые кислоты. Этот метод может оказаться пригодным также для анализа углеводных компонентов нуклеиновых кислот (841 (см. стр. 456) — в виде их обратных комплексов (см, [211),—- а также о-фосфорной кислоты и полифос-форных кислот [77] (см. стр. 473). В связи с этим следует отметить анализ методом ХТС птеридинов [63], фармацевтически важных пуриновых и пиримидиновых производных (см. стр. 310) и водорастворимых витаминов (см.стр. 236). Особенно важной является работа Нюрнберга по анализу методом ХТС витаминов группы Ве и амида никотиновой кислоты [64]. [c.451]

Росс и Стюртевант [76] исследовали скорость взаимодействия полирибоадениловой кислоты (поли А) и полирибоуриднловой кислоты (поли У), приводящего к образованию упорядоченного комплекса поли (А + У) (1 1). Рентгенографический анализ показал, что волокна этого комплекса имеют биспиральную структуру, подобную структуре натуральной дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Наблюдавшаяся кинетика этого процесса была [c.277]

Фторурацил (XXI) и родственные ему соединения задерживают рост опухолей в организме вследствие образования комплексов как с рибонуклеиновой, так и с дезоксирибонуклеиновой кислотами . 5-Фторурацил и фтороротовая кислота (ХХП) являются активными бактериостатическими агентами . [c.554]

Мейсель и Корчагин [12] на выделенных из клеток нуклеиновых кислотах и их производных показали, что акридиновый оранжевый, связываясь с дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК) или ДНК-протеидом, придает им ярко-зеленую люминесценцию, в то время как комплексы этого флуорохрома с рибонуклеиновой кислотой (РНК) и ее протеидом люмипе-сцируют красным светом. Такие соотношения ими были обнаружены в случае прижизненного флуорохромирования клеток. Акридиновый оранжевый в этих условиях оказался весьма полезным цитохимическим реактивом. Аналогичные данные на фиксированных объектах были получены Шюммельфедером [6], а также Берталанфи [47] и Армстронгом [48]. Различная степень связывания акридинового оранжевого с ДНК и РНК зависит, по-видимому, от различной степени полимеризации этих кислот. [c.315]

Нуклеиновые кислоты, подобно белкам, представляют собой высокомолекулярные соединения. Самые большие из всех известных макромолекул встречаются именно среди нуклеиновых кислот. Есть веские основания полагать, что у некоторых микроорганизмов вся их дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) представлена, по существу, одной-единственной молекулой с молекулярным весом порядка 10 —10 и даже больше. Нуклеиновые кислоты, как показывает само их название, обладают сильно выраженными кислотными свойствами и при физиологических значениях pH несут отрицательный заряд высокой плотности. Вследствие этого они легко взаимодействуют в клетке с различного рода катионами, чаще всего с основными белками (такими, например, как гистоны и гистоноподобные комплексы), и с ионами щелочноземельных, металлов, особенно с а также [c.121]

Хотя конкуренция за свободные радикалы играет важную роль в объяснении защитного действия, могут быть случаи, где действуют другие механизмы. Так, в радиационной химии дезоксирибонуклеазы защитная способность дезоксирибонуклеиновой кислоты больше, чем защитная способность такой же навески нуклеотидов или нуклеозидов это наводит на мысль о возможности образования комплекса [03]. Механизм защиты каталазы цианидом также может быть связан с комплексованием чувствительных к излучению групп [S118]. [c.264]

Живые клетки, за исключением сперматозоидов, в норме содержат значительно больше рибонуклеиновой, чем дезоксирибонуклеиновой кислоты. На методы выделения дезоксирибонуклеиновых кислот оказало большое влияние то обстоятельство, что, тогда как рибонуклеопротеиды и рибонуклеиновые кислоты растворимы в разбавленном (0,15 М) растворе хлористого натрия, дезоксири-бонуклеопротеидные комплексы фактически в нем нерастворимы. Поэтому гомогенизированный орган или организм тщательно промывают разбавленным солевым раствором, из остатка с помощью крепкого солевого раствора экстрагируют дезоксирибонуклеиновую кислоту, которую осаждают затем добавлением этанола [307, 308]. С другой стороны, элюирование того же остатка водой дает [c.415]

Как упоминалось выше, дезоксирибонуклеиновые кислоты часто получаются расщеплением соответствующего комплекса нуклеиновая кислота — белок. Белковая часть имеет обычно сильно основные свойства и сравнительно низкий молекулярный вес. Нуклеопрота-мины [499] содержатся в зрелых сперматозоидах многих видов рыб, а нуклеогистоны [500, 501] выделены из клеточных ядер млекопитающих. Было отмечено поразительное сходство нуклеогисто- [c.447]

Описаны [518—520] искусственные комплексы дезоксинуклеиновых кислот с протаминами 1515], гистонами [516], полилизином, поливиниламином [517] и разнообразными белками. Образование комплекса с альбумином сыворотки крови быка, вызванное нагреванием, происходит в результате термической денатурации обеих компонентов, причем связывание осуществляется главным образом водородными связями [521]. Одна молекула ДНК может связать до 1800 альбуминовых молекул [521, 522], и защитное действие дезоксирибонуклеиновой кислоты из зобной железы на тепловую коагуляцию растворов альбумина [520] может быть приписано этому связыванию, которое предотвращает самоагрегацию. Подобным образом можно объяснить тормозящее действие ДНК на расщепление белков трипсином, т. е. действие направлено на субстрат, а не фермент [523]. Однако изучение подавления ДНК активности химотрипсина с применением синтетических субстратов позволяет предположить, что между ферментом и нуклеиновой кислотой также образуются стехиометрические комплексы. Максимальное торможение происходит при отношении белка к ДНК, равном 20 1, соответствующем приблизительно четырем нуклеотидным звеньям на молекулу химотрипсина [524]. Для трипсина это отношение равно 7 1. [c.449]

Дезоксирибонуклеиновые кислоты, как нативные , так и денатурированные, сильно связывают ионы многовалентных металлов. Четырехвалентные катионы [535, 536] и соли двухвалентной меди [537] образуют нерастворимые комплексы с дезоксинуклеиновыми кислотами, по-видимому, вследствие вторичной агрегации молекул ДНК между собой за счет образования хелатов с фосфатными группами (и, возможно, с пуриновыми и пиримидиновыми основаниями) соседних цепей ДНК. Усиленно изучалось взаимодействие ионов магния с дезоксирибонуклеиновой кислотой [537—541]. Методы прямого титрования (использующие в качестве индикатора эрио-хром черный Т) показывают, что при низкой концентрации хлористого натрия магний сильно связывается как неденатурироваиной, так и денатурированной дезоксирибонуклеиновой кислотой, причем в первом случае связывание оказывается сильнее [540]. Связывание магния значительно уменьшается в присутствии высоких концентраций ионов натрия, и можно предположить, что основными местами взаимодействия являются заряженные фосфатные группы. В соответствующих условиях образование хелатов с пуриновыми кольцами может также происходить в однотяжных или денату- [c.450]

Помимо образования этих различных гетероцепочечных комплексов, некоторые гомополимеры могут в соответствующих условиях самоагрегировать. Отсутствие значительного двойного лучепреломления в потоке и возрастание вязкости, наблюдаемое при пониженной ионной силе, показывают, что в нейтральном растворе полиадениловая кислота обладает беспорядочно скрученной одноцепочечной конформацией (рис. 8-9) [94]. Однако в растворах с низкой ионной силой и при pH меньще 6,5 наблюдается резкий переход к упорядоченной конформации, выражающийся в уменьшении ультрафиолетовой адсорбции, увеличении веса частицы и появлении заметного отрицательного двойного лучепреломления в потоке [94, 95[. Изменения констант седиментации, вязкости и светорассеяния коррелируют с кривыми титрования, и эти данные показывают, что при протонировании аденинового остатка образуется относительно жесткий, прерывистый двойной спиральный агрегат нз различного числа молекул адениловой кислоты. Так как аминогруппа аденина легко реагирует с формальдегидом, когда полимер находится в беспорядочно скрученном состоянии, но не тогда, когда образован содержащий водородные связи комплекс, вероятно, что агрегация является результатом спаривания адениновых оснований за счет водородных связей. Это подтверждается переходом от упорядоченной структуры к беспорядочному клубку в узком температурном интервале (приблизительно при 90° в 0,15 М растворе соли при кислых значениях pH) аналогичным образом ведет себя дезоксирибонуклеиновая кислота, что объясняется кооперативным разрывом водородных связей [94]. Спиральная структура исчезает также при очень низких значениях pH, по-видимому, в результате протонирования Ы , приводящего к разрыву водородной связи [96]. [c.543]

Молекулярный вес нуклеиновых кислот можно определить рядом методов, такими, как седиментация в ультрацентрифуге, диффузия, характеристическая вязкость и светорассеяние [162]. Как константы седиментации, так и константы диффузии варьируют с изменением концентрации, и если принять во внимание несомненную гетерогенность 163, 1641 многих препаратов нуклеиновых кислот, то точное реальное значение их молекулярного веса удается определить довольно редко. Для дезоксирибонуклеиновых кислот с высоким молекулярным весом седиментационные и вискозиметри-ческие измерения дают результаты примерно в 2—3 раза более высокие, чем значения, полученные методом светорассеяния, возможно, вследствие неприменимости теории светорассеяния к очень длинным палочкообразным молекулам [165]. Типичными величинами молекулярного веса дезоксирибонуклеиновых кислот являются 4-10 —8-10 , хотя в отдельных случаях были получены значительно более высокие значения. Действительно, результаты радиоавтогра-фических измерений минимальной длины ДНК, выделенной из клеток Е. соИ, лизирующихся в чрезвычайно мягких условиях, указывают на то, что образец представляет собой комплекс длиной примерно 400 х, что соответствует молекулярному весу 10 и более [400]. [c.558]

Характер зависимости ультрафиолетового поглощения от температуры для многоцепочечного спирального комплекса, образованного ферментативно синтезированными полирибонуклеотидами, находится в полном соответствии с двуспиральной структурой ДНК [238]. Был изучен ряд всевозможных комбинаций, и все они обладали относительно узкими областями структурных переходов, характерными для кооперативного процесса тепловой денатурации. Двухцепочечный комплекс из полиадениловой и полиуридиловой кислот в тех условиях (0,15 М раствор хлористого натрия), которые использовали для тепловой денатурации дезоксирибонуклеиновых кислот, имел т. пл. 61 . И в этом случае ионная сила очень сильно влияла на температуру тепловой денатурации в 1 М растворе хлористого натрия температура плавления для поли-аденилил-полиуридилового комплекса повышалась приблизительно до 82 [c.578]

Нуклеиновые кислоты занимают особое место среди полиэфиров. Они относятся к природным элементоорганически м выс о ко молекуляр.ным соединен,ия.м и играют большую. роль в л< из,нен ны1х процессах. Известны рибонуклеиновые кислоты, при гидролизе которых выделяется сахар — )-рибоза, и дезоксирибонуклеиновые кислоты, лри гидролизе которых выделяется 2-дезоксирибоза. Дезоксирибонуклеиновые кислоты в комплексе с белками составляют материальную основу наследственны.х факторов. [c.327]

Рис. 20. Спектр поглощения водного раствора профлавина (3,6-диаминоакридина) при М в чистом виде (I) и в присутствии ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) (2) круговой дихроизм комплекса красителя с полимером (5).

Очень интересная группа работ выполнена в настоящее время Ю. С. Лазуркииым и сотрудниками по изучению кооперативных переходов спираль — клубож в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) и влиянию на эти переходы компленсообразования ДНК с биологически активными молекулами (красителями, антибиотика ми, белками). В ходе этих исследований найдены закономерности стабилизации и дестабилизации двойной спирали ДНК [317, 318] и разработана совместно с М. Д. Франк-Каменецким теория этого явления. Одновременно оптическими и седиментационными методами изучается структура комплексов ДНК с красителями [318, 319]. Изменение физических свойств ДНК сопоставляется с изменением ее биологической (трансформирующей и матричной — в процессе синтеза информационных РНК) активности [320]. [c.346]

Большое число работ касается связи между антибиотической активностью стрептомицинов и их взаимодействием с нуклеиновыми кислотами бактерий. Давно было замечено, что стрептомицин образует нерастворимые комплексы с нуклеиновыми кислотами, тогда как стрептидин и стрептобиозамин лишены этой способности. Образование таких комплексов in vitro подтверждено рядом экспериментов, причем показано, что они легко разрушаются неорганическими солями, которые, как известно, заметно уменьшают антибактериальное действие стрептомицина. С другой стороны, доказано, что нуклеиновые кислоты сильно ослабляют угнетение стрептомицином чувствительных к нему бактерий. Особенно активны в этом отношении препараты дезоксирибонуклеиновой кислоты, выделенные из стрептомициноустойчивых бактерий их прибавление к стрептомициночувствительным микроорганизмам повышает устойчивость последних к антибиотику. 1 сли же предварительно обработать микроорганизмы аналогичным препаратом дезоксирибонуклеиновой кислоты из чувствительных к стрептомицину бактерий, то последующее прибавление препарата из устойчивых форм не приводит к повышению устойчивости. В связи с этими и аналогичными наблюдениями неоднократно высказывалось мнение, что антибиотическая активность стрептомицинов находится в непосредственной зависимости от их взаимодействия с нуклеиновыми кислотами, однако в последние годы эти взгляды не получили дальнейшего развития. [c.727]

В 10 мл охлажденного раствора Na l растирают 15 мг ткани. Гомогенат центрифугируют 15 мин при 10 ООО об/мин. К 3 мл субстратного раствора прибавляют 1 мл полученной надосадочной жидкости ферментного раствора. Смесь помешают в кювету спектрофотометра. Измеряют оптическую плотность при 558 нм (зеленый светофильтр) в течение 10-15 мин с интервалом в минуту. Активность фермента оценивают графически. По оси абсцисс откладывают время в минутах, а по оси ординат — значения оптической плотности. Активность фермента выражают снижением оптической плотности комплекса ДНК и красителя, разрушающегося в результате гидролиза дезоксирибонуклеиновой кислоты за первые 3 мин инкубации. [c.325]

Ядро клетки заполнено ядерным соком (кариолимфой) и содержит одно или несколько ядрыщек. В ядре неделяще йск клетки обнаруживаются глыбки и гранулы хроматина. Хроматин представляет собой комплекс белков и дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и входит в состав хромосом. Хромосомы — наиболее характерные структурные компоненты ядра. В период между делениями клетки, в интерфазе, хромосомы, как правило, не обнаруживаются в световом микроскопе. [c.32]

Недавно получена информация о существовании фрагментов молекул ДНК в виде тройных и четверных спиралей. Первая из них получила название Н-ДНК, так как образуется при pH 4,0, стабилизуясь Н" при этом тройной комплекс возникает на пурин-пиримидиновых блоках путем присоединения к ним полипиримидиновых нитей. Биологический смысл формирования Н-ДНК пока не ясен. Что касается четверных спиралей ДНК (рис. 70), то их можно расценивать как один из вариантов перехода к третичной структуре дезоксирибонуклеиновых кислот, в первичной структуре которых ярко представлены олигопиримидиновые и олигопуриновые последовательности. [c.208]

Во всяком случае можно считать, что в такой дезоксирибонуклеиновой кислоте или комплексе имеется сильное внутреннее магнитное поле, одинаково характерное как для ферромагнетиков, так и для антиферромагнетиков. Непонятным явилось само происхождение такого огромного числа неснаренных электронов, приближающегося к од-ному-двум неспаренным электронам на каждый атом азота в макромолекуле. По-видимому, надо предположить, что не участвующие в химической связи неподеленные пары электронов азота при вхождении атомов азота в некоторые соединения с сопряженными связями распариваются, и в таком неспаренном состоянии электроны вступают в сильное коллективное взаимодействие. [c.23]