Нативная одноцепочечная ДНК

Поскольку ДНК-полимеразе необходимы как цепь-затравка, так и свободная цепь-матрица, этот фермент не способен осуществлять репликацию целой нативной хромосомы, если последняя является двухцепочечным кольцом, одноцепочечным кольцом или интактным линейным дуплексом, в котором спарены все основания. В связи с обязательным требованием для работы ДНК-полимеразы затравки и матрицы возникло много принципиальных вопросов относительно инициации к элонгации синтеза цепей ДНК. [c.902]

РНК вирусов (обзоры — см.РНК вирусов выделяют обычно из очищенных вирусных частиц с помощью фенольного или детергентного метода (типичные методики — см. ). Как правило, нуклеиновые кислоты вирусов существуют в виде одноцепочечной молекулы с мол. весом 1—3-10 , хотя известны примеры значительно более низкого молекулярного веса. Так РНК одной из разновидностей фага Рр имеет мол. вес 2- 10 , что соответствует содержанию 550 остатков нуклеотидов 1 . Излюбленными объектами изучения являются РНК из вируса табачной мозаики и вируса желтой мозаики турнепса, полиовирусов животных и вирусов гр иппа. Наконец, значительное число работ посвящено исследованию вирусов бактериофагов, таких, как 2, М52, К17, М12, Гг, Рр и др. Нативность выделяемой вирусной РНК можно контролировать с помощью биохимического теста — по способности инфицировать организмы, являющиеся хозяином данного вируса. [c.37]

ДНК, подвергнутая тепловой денатурации, часто оказывается более эффективной, чем нативная ДНК. Прекрасной затравкой является одноцепочечная ДНК бактериофага фХ 74. В обоих случаях синтезируется двухцепочечная ДНК. [c.331]

Метод плавления двойной спирали ДНК с последующим ее восстановлением из комплементарных одноцепочечных полинуклеотидных нитей нашел одно из своих наиболее интересных применений в систематике высших организмов. Основная идея, лежащая в основе такого использования, сводится к следующему чем больше одинаковых генов у двух организмов и, следовательно, чем больше у них одинаковых последовательностей оснований в ДНК-полинуклеотиде, тем ближе их родство. Следовательно, чтобы установить степень родства между организмом А и организмом В, необходимо только выделить ДНК из их клеток, нагреть ее, провести отжиг этой смеси ДНК и установить количество образовавшихся гибридных двойных спиралей, которые несут одну полинуклеотидную цепь, полученную от А, а другую — от В. Для осуществления таких экспериментов Боултон и Мак-Карти разработали простой метод определения и количественной оценки гибридных двойных спиралей ДНК. Для этой цели ДНК, экстрагированную из организма А, нагревают до 100 С и быстро охлаждают для разделения нативных молекул ДНК на отдельные полинуклеотидные цепи. Такие разделившиеся цепи добавляют к горячему раствору расплавленного агара, который затем быстро охлаждают. При затвердевании агара отдельные цепи ДНК оказываются неподвижно закрепленными в агаровом геле. Тем временем клетки организма В выращиваются в присутствии радиоактивного предшественника ДНК, такого, как ФО " или С-тимин. Радиоактивную ДНК экстрагируют затем из клеток В, разрывают механически на относительно короткие полинуклеотидные фрагменты, содержащие около 1000 нуклеотидов в длину, нагревают и быстро охлаждают для разделения двойных спиралей на отдельные цепи и затем добавляют к агару, в котором уже закреплены отдельные цепи ДНК из организма А. После этого агар нагревают до 60 °С и выдерживают при этой температуре в течение ночи. В этих условиях начинают образовываться двойные спирали, содержащие одну полинуклеотидную цепь из организма А, а другую— из организма В. Затем через агар пропускают солевой раствор, чтобы отмыть все типы В-поли-нуклеотидных цепей, не образовавших двойных спиралей с закрепленными в агаре А-полинуклеотидными цепями и, следовательно, не включившихся в агар. Определив включение радиоактивных В-цепей, устанавливают, какая доля меченой ДНК организма В может образовать двойные спирали и, следовательно, имеет одинаковые нуклеотидные последовательности с немеченой ДНК организма А. [c.183]

Наиболее простое объяснение этих наблюдений состоит в следующем. В случае одноцепочечной ДНК РНК-полимераза может использовать для связывания и начала транскрипции любой участок цепи. Однако она практически не обладает сродством к большей части нативной двойной спи-рали ДНК. Немногочисленные же стартовые точки на двойной спирали ДНК, сродством к которым обладает РНК-полимераза, представляют собой, по-видимому, специальн ые участки с особой последовательностью пуриновых и пиримидиновых оснований, которая позволяет полимеразе раскрывать двойную спирал ь ДНК. Раскрыв эту спираль, РНК-полимераза может присоединиться к одной из двух комплементарных цепей и начать использовать ее в качестве матрицы для транскрипции. Эта особая последовательность оснований стартовой точки должна быть такой, что последовательность в неправильной цепи в пределах этой точки будет полностью исключать возможность использования РНК-полимеразой этой неправильной цепи для начала синтеза РНК. [c.403]

Первым этапом анализа ДНК является экстракция ДНК из любой ткани, содержащей ядерные клетки с последующей ее очисткой. Далее геномную ДНК анализируют с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) или подвергают расщеплению ферментами рестрикции — рестриктаза-ми, распознающими специфические последовательности нуклеотидов и гидролизующими ДНК на ряд фрагментов рестрикции . Последние могут быть разделены методом электрофореза или подвергнуты денатурации нагреванием до однонитевых фрагментов, которые затем переносят на нейлоновый фильтр или нитроцеллюлозную мембрану. Таким образом сохраняется пространственное расположение фрагментов ДНК относительно друг друга. Полученный материал анализируется с помощью ДНК-зонда, представляющего собой фрагмент одноцепочечной ДНК, как правило, помеченный радиоактивным изотопом Р и содержащий специфическую последовательность оснований, комплементарную участку ДНК, который необходимо обнаружить. В качестве зонда можно использовать как нативную ДНК, специфичную гену (геномные зонды), так и синтетическую ДНК, полученную на основе РНК гена (комплементарная ДНК). Если анализируемая последовательность присутствует во фрагментах рестрикции, то зонд гибридизуется с ними, что можно обнаружить с помощью авторадиографии. [c.528]

Денатурированная ДНК. ДНК, превращенная из двухцепочечной в одноцепочечную форму в результате разрыва водородных связей, удерживающих вместе две комплементарные цепи (ср. Нативная ДНК). [c.307]

Хотя реакция рибонуклеиновых кислот с формальдегидом в мягких условиях протекает, вероятно, через образование шиффовых оснований или оксиметильных производных по аминогруппам, неде-натурированные полиспиральные молекулы дезоксинуклеиновой кислоты не реагируют с формальдегидом (при этом пе наблюдается никаких спектральных изменений), по-видимому, благодаря защитному действию системы водородных связей между основаниями в двуспиральной структуре ДНК. Нативная одноцепочечная, а так- [c.440]

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]

Данные о структуре тРНК свидетельствуют о том, что нативные молекулы тРНК имеют примерно одинаковую третичную структуру, которая отличается от плоской структуры клеверного листа большой компактностью за счет складывания различных частей молекулы. Следует указать на существование у ряда вирусов (реовирус, вирус раневых опухолей растений и др.) природных двухцепочечных РНК, обладающих однотипной с ДНК структурой. При физиологических значениях pH среды, ионной силы и температуры создаются условия для образования в одноцепочечных матричных и рибосомных РНК множества участков с двойной спиралью ( шпильки ) и дальнейшего формирования комплементарных участков, определяющих в известной степени жесткость их третичной структуры (рис. 3.4). В настоящее время получены доказательства значимости ван-дер-ваальсовых (диполь-дипольных и лондоновских) связей между азотистыми основаниями в стабилизации общей пространственной конфигурации нуклеиновых кислот. [c.113]

Способность РНК к денатурации (выражающейся, в частности, в увеличении интенсивности полос поглощения X 2600 А), большая компактность клубков ([т]] примерно пропорциональна М 1 ), вид спектров КД свидетельствуют о частично спиральной структуре нативной РНК- Денатурационная стабильность РНК возрастает с содержанием Г + Ц- Доти и сотрудники предложили для РНК структуру морской звезды с лучами , построенными из двуспиральных участков с дефектами (см. [6, 47). Подобная структура позволяет объяснить наблюдаемый высокий процент спиральных участков — до 77% в рРНК и даже до 88% в РНК из ВТМ. Спирин описывает структуру высокомолекулярной РНК с помощью модели, показанной на рис. 8.12 [48]. Структура одноцепочечная, при высокой ионной силе она имеет вид компактного клубка, при низкой — компактного [c.500]

Как известно, гипохромизм двойной спирали растет с длиной цепи. Гипохромизм РНК и денатурированной ДНК дает одинаковые величины, из чего можно заключить, что размеры шпилек, т. е. вторичная структура этих двух полинуклеотидов цезначительно отличаются. Однако разные типы РНК и денатурированной ДНК получены из разных источников и отличаются составом и последовательностью оснований и, по-видимому, распределение одноцепочечных и двухцепочечных участков в них различно. Поэтому мОжно говорить о разных вторичных структурах РНК и одноцепочечной ДНК. Например, нативная РНК, как следует из малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, содержит большие области двухспиральной вторичной структуры [119—120], а однотяжевая ДНК из-за большого числа односпиральных участков более вытянута. [c.203]

Разделение НК на колонках с гидроксилапатитом основано на том, что при прохождении через колонку фосфатного буфера возрастающей концентрации денатурированные одноцепочечные ДНК и РНК, имеющие (в сравнении с нативной ДНК) меньший заряд молекул, элюируются низкими концентрациями буфера, ooтвeт tвeннo денатурированные и одноцепочечные молекулы НК выходят с колонки раньше, чем нативная [c.88]

Расположение специфических аминокислот в глобулярных белках. По данным рентгеноструктурного анализа миоглобина и других одноцепочечных глобулярных белков небольших размеров бьш сделан ряд обобщений, касающихся укладки полипептидных цепей растворим ых белков. Исходя из этих обобщений, укажите наиболее вероятное расположение (внутри или на поверхности молекулы нативного глобулярного белка) аминокислотных остатков аспарагиновой кислоты, лейцина, серина, валина, глутамина и л1Йина. Поясните свой ответ. [c.223]

Подобно экзонуклеазе I, экзонуклеаза II начинает разрушение иолидезоксирибонуклеотидной цепи с З -гидроксильного конца, освобождая последовательно дезоксирибонуклеозид-5-моно-фосфаты (фиг. 40). Однако в отличие от экзонуклеазы I этот фермент действует и на динуклеотиды. Так, экзонуклеаза II гидролизует олигонуклеотид фТфТфТфТфТ до 5фТ. Фермент этот быстрее действует на нативную (двухцепочечную) ДНК, чем на денатурированную (одноцепочечную) ДНК, и не разрушает олигонуклеотиды, содержащие З -фосфомоноэфирную группу не действует он и на РНК. [c.94]

Если нативную ДНК обработать экзонуклеазой III, образуется частично одноцепочечная молекула (стр. 95). С помощью полимеразы она может быть реставрирована в нативную двухцепочечную мо.лекулу. Вновь синтезированная ДНК ковалентно связана с З -гидроксильным концом деградированной цепи матрицы. Полностью реставрированная ДНК близка к исходной нативной ДНК по форме молекулы (на электронных микрофотографиях), по результатам анализа в градиенте плотности, по способности к денатурации и по генетической активности [148]. Во время синтеза ДНК, идущего вслед за фазой реставрации молекулы, образуется структура, не связанная ковалентно с матрицей она напоминает продукт, полученный на нативной ДНК в качестве матрицы, по своей разветвленной форме, неденатурабильности и отсутствию генетической активности. [c.201]

Известно, что нативная (двухцепочечная) ДНК является гораздо более эффективной затравкой для полимеразной реакции, чем денатурированная (одноцепочечная) ДНК [21]. Значит ли это, что в процессе полимеразной реакции копируются обе цепи нативной ДНК По мнению Вайсса [3], если копированию подвергаются обе цени ДНК, то две образующиеся цепи РНК должны быть взаимно комплементарны и могут взаимодействовать друг с другом, образуя двухцепочечную структуру. Именно это и наблюдается в действительности. [c.236]

Но если in vivo копируется только одна цепь ДНК, то напрашивается вопрос, в чем ке заключается функция другой цени [54, 209]. Копирование только одной цепи отнюдь не означает, что вторая цепь ДНК неактивна. Так, было показано, что РНК, синтезированная РНК-нолимеразой в присутствии нативной (двух-ценочечной) ДНК, может стимулировать включение аминокислот в бесклеточной, белоксннтезируюш,ей системе [55]. РНК же, образованная на денатурированной или одноцепочечной ДНК, либо совсем не стимулирует включения аминокислот, либо стимуляция эта незначительна. Если такую одноцепочечную форму ДНК превратить в двухцепочечную с помощью ДНК-полимеразы [c.238]

Были сделаны попытки обнаружить одноцепочечные ДНК в препаратах из животных источников, причем в качестве теста использовали осаждение ионами свинца. Если двухспиральная нативная ДНК не образует нерастворимого комплекса со свинцом, то денатурированная (нагреванием, кислотой или щелочью) ДНК легко осаждается ионами свинца в виде гранул 1299]. Из нативных ДНК гели дезоксирибонуклеатов свинца были получены центрифугированием ДНК, регенерированная из такого геля, обнаруживает свойства, характерные для одиоцепочечного полимера[3001. [c.601]

ИЗ самых маленьких бактериофагов ФХ174. Его вес, найденный по светорассеянию, равен 6,2 10 (вес большого фага Та — 280 10 ). Радиус, найденный из углового распределения рас- сеянного света, — 25 ш,и, а с номош,ью электронного микро- скопа — 24 т л. Химический анализ на содержание ДНК дал 25,5 % что соответствует молекулярному весу ДНК 1,6 10 <в расчете на 1 макромолекулу в 1 вирусе). ДНК была выделена из вируса и очищена от белка обычным методом, т. е. экстракцией концентрированньш раствором фенола на холоду. Получился препарат ДНК с молекулярным весом (по светорассеянию) 1,7 10 , т. е. в полном соответствии с ожидаемьш. Однако эта ДНК вела себя совсем не так, как нативные двойные спирали Крика—Уотсона. Ее поведение напоминало скорее всего денатурированную ДНК, которая одноцепочечна по своей структуре. [c.221]

АТФ-зависимые эндонуклеазы — ДНК-специфичные эндонуклеазы, активность которых зависит от присутствия АТФ. Один из этих ферментов получен из т. Шещ действует преимущественно на нативную двухцепочечную ДНК. В продуктах егой еак-ции образуются фрагменты с 5 -монофосфатами на конце. Другой подобный фермент получен из Е. oli. Его особенность в том, что он гидролизует одноцепочечную кольцевую ДНК фага fd. Очищенные препараты этого фермента обладают также экзонук-леазной активностью по отношению к нативной ДНК, причем и для этой активности требуется АТФ. Обе активности связывают с процессами рекомбинации. [c.39]

Нативная ДНК для панкреатической ДНК-азы служит более пригодным субстратом, чем денатурированная. Она действует на двухцепочечную ДНК,вызывая разрывы фосфодиэфирных связей в одной из полинуклеотидных цепей. Панкреатическая ДНКаза совершенно не чувствительна к малым олигонуклеотидам, апуриновым кислотам и к дезаминированным одноцепочечным ДНК. Под ее влиянием частично разрушаются некоторые биосинтетические полимеры. [c.65]

Экзонуклеаза I —фермент, гидролизующий одноцепочечную ДНК, которая образуется при тепловой денатурации- К нативной двухцепочечной ДНК. экзонуклеаза I практически не чувствительна. Впервые фермент был обнаружен в клетках кишечной палочки. Экзонуклеаза I гидролизует цепи ДНК, начиная с З -гидроксильного конца, продуктами реакции являются дезоксирибонуклеозид-5 -монофосфаты, Реакция продолжается до тех пор, пока от ДНК не останется единственный динуклеотид, который не может служить субстратом для экзонуклеазы I. Этот фермент лишен способности также расщеплять 5 -концевые динуклеотиды, входящие в состав полидезоксирибонуклеотидной цепи. Не чувствителен он и к полнрибонуклеотидам. [c.88]

Различными методами было показано, что ли 1ейная нативная ДНК имеет довольно рыхлую, не очень гибкую третичную структуру. При высоком молекулярном весе, когда длина цепи становится большой по сравнению с радиусом кривизны, форма молекулы более или менее симметрична. Это моншо предсказать из формы двух кривых, приведенных на фиг. 1, а также из значений а и а,, для нативной ДНК, приведенных в табл. 2. При низких значениях молекулярного веса Оз приближается к 0,3, а а -к 1,3, что характерно для молекул с сильно выраженной асимметрией. При более высоких значениях молекулярного веса а становится равным 0,4, а От — 0,7, что гораздо блинке к значениям, характерным для сим-д етричных молекул — аз = 0,5 и ащ =0,5. Хотя третичная структура двухспиральной ДНК не столь гибкая, как одноцепочечной, вискозиметри-чески было показано, что структура эта зависит от концентрации противоионов (в области 0,1 —1,0 М), от их природы и от температуры в диапазоне 40° ниже температуры плавления [87, 130, 131]. Для ДНК с молекулярным весом 10 зависимость эта не столь сильно выражена, но при молекулярном весе 10 она достаточно отчетлива. [c.245]

Особенно наглядно эти закономерности удалось проследить на примере обратимой денатурации цпстинсодержащих одноцепочечных белков, таких, как рибонуклеаза, химотрипсин пепсиноген Было показано, что полностью восстановленная и ферментативно неактивная рибонуклеаза быка может быть окислена воздухом с восстановлением активности После восстановления и реокисления молекула, по-видимому, имеет ту же самую вторичную и третичную структуры, что и исходный нативный фермент [c.157]

Функция затравки . Процесс ферментативного синтеза ДНК на матрице ДНК, называемый репликацией, осуществляется ферментом ДНК полимеразой. В опытах (in vitro) вне клетки или вне организма, а также при синтезе ДНК в клетке (in vivo) установлено, что нативная ДНК не может служить затравкой для синтеза полимера. Репликация ДНК вследствие расхождения цепей и последующее образование молекулы одноцепочечной нуклеиновой кислоты (реплики) на другой комплементарной ей одноцепочечной молекуле (матрице) возможна лищь на матрице измененной ДНК. [c.306]

В ряде случаев возвращение к физиологическим условиям позволяет полипептиду снова вернуться к нативной конформации, особенно если она стабилизирована внутрицеп-ными 5—8-связями. Однако такая ренатурация возможна только для одноцепочечных пептидов. Например, молекула инсулина, состоящая из двух пептидных цепей, связанных 8— -мостиками, после разрушения этих мостиков и денатурации не может вернуться к нативной конформации. Это определяется особенностями синтеза инсулина. Нативная конформация инсулина возникает в результате гидролиза проинсулина. Как показано на рис. 5, проинсулин синтезируется как одна пептидная цепь, содержащая на концах два участка А- и В-цепи будущего инсулина с шестью свободными цистеиновыми группами в их составе. Средний участок проинсулина (С см. рис. 5) принимает такую конформацию, при которой устанавливается определенная система 8—8-связей между концевыми участками цепи. После выщепления среднего участка возникает активная двухцепочечная молекула инсулина. Именно по причине пространственной предопределенности этой структуры за счет среднего участка проинсулина спонтанная ренатурация инсулина невозможна. Иными словами, удаление части пептидной цепи равнозначно потере молекулярной информации для оставшихся частей инсулина. [c.54]

Кооперативный переход порадок — беспорадок для одноцепочечных полипептидов, рассмотренный в гл. 20, наблюдается также и в белках, которые могут о тимо переходить из нативного состояния в денатурированное. Для большинства изученных белков, однако, переход между упорядоченными и неупорядоченными формами не является классическим пфеходом спираль [c.209]

Смотреть страницы где упоминается термин Нативная одноцепочечная ДНК: [c.142] [c.599] [c.935] [c.95] [c.202] [c.138] [c.152] [c.512] [c.276] [c.280] [c.672] [c.423] [c.600] [c.606] [c.222] [c.7] [c.210] [c.247] [c.178] [c.198] [c.275] [c.343]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология