Общая характеристика структуры нуклеиновых кислот

Общая характеристика структуры нуклеиновых кислот [c.287]

Выяснение структуры и физических свойств ДНК и РНК дало возможность исследователям определять таксономические связи между бактериями путем сравнения их геномов. Грубо геномы можно сравнивать между собой по общему составу оснований ДНК. общее число пар гуанина и цитозина (G + , мол. %) в ДНК является постоянной характеристикой данного организма. Если значения G + для ДНК двух организмов значительно различаются, это свидетельствует о том, что между ними нет близкого генетического сходства. Однако близкие значения G-f не обязательно означают, что сравниваемые организмы имеют сходные последовательности нуклеотидов в ДНК. Для такого вывода требуется сравнить геномы значительно более тонким методом, чем определение состава оснований ДНК, а именно путем определения степени гомологии нуклеиновых кислот. Из>чение гомологии позволяет сравнивать организмы в отношении линейной последовательности нуклеотидов вдоль 1) всей цепи ДНК (гомология ДНК) или 2) вдоль тех участков ДНК, которые кодируют определенные типы РНК (гомология РНК). [c.111]

При изучении третичной структуры не обязательно определять полную трехмерную структуру. Например, уже общая форма молекулы может рассматриваться как одна из характеристик третичной структуры. Сюда же относится и вопрос о том, находится ли данный остаток внутри или вне компактной глобулярной структуры белка или молекулы нуклеиновой кислоты. В настоящее время имеется несколько десятков белков и одна нуклеиновая кислота, для которых третичная структура известна столь детально, что это позволяет построить приближенную молекулярную модель. Каждый год удается расшифровать от 6 до 10 новых структур. [c.19]

Имеется ли в исследуемой структуре что-либо знакомое или она совершенно необычна Из сказанного выше следует, что каждому структурному уровню белков или нуклеиновых кислот, по-видимому, присущи общие характерные особенности. Некоторые из этих характеристик являются результатом действия сил, определяющих структуру. Даже если мы не можем точно предсказать структуру, иногда оказывается возможным распознать некоторые ее элементы, противоречащие нашим сегодняшним представлениям. Такие структурные особенности часто оказываются очень важны для понимания функции Например, в случае глобулярных белков можно в первом приближении предсказать особенности распределения аминокислотных остатков между поверхностью молекулы и внутренней областью. Заряженные группы, например лизин или аргинин, обычно сольватированы и окружены противоионами. Перенос изолированной боковой цепи такого типа внутрь глобулы не только приведет к потере энергии сольватации, но и будет весьма дорого стоить из-за электростатических взаимодействий. Например, энергия притяжения двух противоположно заряженных ионов примерно равна е /ег, где е — элементарный заряд, г — расстояние между ионами, рассматриваемыми как точечные заряды, а — диэлектрическая проницаемость среды между ними. Вне белковой глобулы е равно примерно 80, а внутри — приблизительно в 20 раз меньше. Поэтому, если необходимо перенести заряд внутрь, энергетически чрезвычайно выгодно поместить возможно ближе к нему еще один заряд противоположного знака. Обнаружение зарядов внутри глобулы белка подобно обнаружению оазисов в пустыне. Вероятно, они находятся там не случайно. [c.28]

Между этими двумя крайними случаями находятся методы, позволяющие избирательно исследовать лишь некоторые общие структурные характеристики, игнорируя все остальные. С помощью этих методов получают некую общую картину, которая может накладывать серьезные ограничения на вероятную пространственную структуру. Очень часто информацию такого рода получают относительно областей упорядоченной вторичной структуры. Такие экспериментальные методы, как КД/ДОВ, спектроскопия в УФ- и ИК-областях и рамановская спектроскопия, а также тритиевый изотопный обмен позволяют получить разумные оценки количества спиральных участков в молекуле белка или нуклеиновой кислоты. Иногда можно получить при этом некоторые сведения относительно типа, размеров и химического состава спиральных участков. Вместе с тем ни один из этих методов не дает возможности определить всю пространственную структуру, но в ряде случаев они позволяют получить довольно ясную, хотя и приблизительную, картину при относительно небольших затратах усилий и времени. [c.8]

Роль геометрических факторов. В теории катализа значение геометрических факторов получило наиболее общее выражение в принципе геометрического соответствия мультиплетной теории Баландина. Близкий принцип лежит в основе теории матричных эффектов, общепринятой в современной молекулярной биологии для объяснения действия ферментов, нуклеиновых кислот и других регуляторов биохимических процессов. Применительно к выяснению возможности ускорения сравнительно простых реакций использование геометрических характеристик требует большой осторожности. Трудности начинаются с выбора геометрических параметров поверхности. Во-первых, эти параметры различны для идеальных плоскостей разных индексов (одного и того же монокристалла), которые обычно одновременно наблюдаются на поверхности. Во-вторых, как показывают прямые исследования дифракции медленных электронов, не только расстояния, но и тип структуры могут быть различными на поверхности и в объеме кристалла. Так, в частности, Ое и 81 в объеме имеют кубическую структуру алмаза, а на поверхности — гексагональную структуру расстояния З — 81 или соответственно Се — Се в объеме и на поверхности различаются, как известно, весьма существенно. В-третьих, по данным электронографии и эмиссионной микроскопии, атомы поверхности [c.25]

Физиологическая активность поликатионов весьма многообразна и связана главным образом с их полиэлектролитной природой. Как уже было отмечено, многие биополимеры организма являются полианионами (белки, нуклеиновые кислоты, ряд полисахаридов), а биомембраны также имеют суммарный отрицательный заряд. Взаимодействия между противоположно заряженными полиэлектролитами протекают кооперативно, причем образующиеся в результате поликомплексы достаточно прочны [15]. Возможна также конкуренция между полианионами за связывание поликатионов. Структура макромолекул поликатионов, а также характер связей играют важную роль в стабильности образующихся поликомплексов, но само образование равновесных поликомплексов или продуктов незавершенных реакций происходит почти всегда -Поликатионы могут вызывать фазовые переходы в липидах, образовывать сшивки электроотрицательных областей клеточных мембран и даже стягивать их вместе. Возможно, что механизм повышения проницаемости мембран для анионов при этом сводится к образованию дефектов в липидном бислое. В присутствии белков сыворотки крови такие дефекты быстро заплавляются . Поскольку указанные здесь факторы мало специфичны в отношении конкретной структуры, физиологическая активность поликатионов в общем однотипна, хотя ее количественные характеристики могут быть различны для разных полимеров. Наибольшее значение имеют плотность заряда и молекулярная масса. [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология