Исследования нуклеиновых кислот

В 1869 г. Мишер выделил из ядер клеток вещество, обладающее кислотными свойствами, и назвал его нуклеиновой кислотой. За истекшее столетие в исследованиях нуклеиновых кислот можно выделить следующие этапы. [c.13]

Действительно, первым этапом исследования нуклеиновых кислот явилось изучение продуктов, образующихся ири их гидролизе. При мягком щелочном гидролизе под действием 1 N едкого натра нри 37 , 0,1 /V едкого натра при 100° или под действием 2%-ного водного раствора аммиака полимерная молекулы РНК распадается на мононуклеотиды, содержащие гетероциклическое ядро, моносахарид и остаток фосфорной кислоты, которые и могут быть выделены при жесткой деструкции самого мононуклеотида. Изучение частичного гидролиза мононуклеотидов позволило выяснить ту последовательность, в которой связаны между собою эти три структурные единицы. При нагревании мононуклеотида с разбавленным аммиаком нри 145 от него отщепляется остаток фосфорной кислоты и образуется нуклеозид, при гидролизе которого в кислой среде получается гетероциклическое основание и моносахарид. С другой стороны, при гидролизе мононуклеотида в кис- [c.175]

Опираясь на быстро растущий объем знаний в области молекулярной биологии, отечественные традиции в исследовании нуклеиновых кислот и собственный опыт работы, автор данного учебника подготовил в 1964 г. и начал чтение курса лекций по молекулярной биологии в Московском государственном университете. Конечно, с течением времени курс эволюционировал и расширялся, и теперь он состоит из трех частей ( Строение и биосинтез нуклеиновых кислот , Структура рибосом и биосинтез белков и Структура и функции белков ). В основу предлагаемой книги положена та часть курса лекций, которая посвящена структуре рибосом и биосинтезу белка. [c.4]

Увы, начиная с этого момента, химическое исследование нуклеиновых кислот начинает играть вторую скрипку по отношению к изучению белков в течение примерно 50 лет. [c.33]

Нуклеиновые кислоты характеризуются отчетливым отрицательным зарядом и очень высокой молекулярной массой. Поэтому нейтральные гомогенные гели с достаточно большими порами обеспечивают хорошее разделение этих соединений. Размер пор, требуемый для исследования нуклеиновых кислот и их субъединиц, можно определить методом гель-электрофореза при градиенте концентрации, как для белков (см. табл. 12.6). Если механические свойства неплотного полиакриламидного геля непригодны, можно использовать смешанный гель, содержащий 2,5% полиакриламида и 0,5% агарозы. При анализе субъединиц более низкой молекулярной массы концентрацию полиакриламида увеличивают до 3% при 0,5%-ной концентрации агарозы в [c.350]

РАННИЕ СТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ [c.33]

Наряду с протеинами существуют и другие макромолекулы, которые выполняют важные биологические функции. Большинство методов ЯМР, используемых для исследования протеинов, могут быть при этом непосредственно перенесены на другие макромолекулы. В этом разделе рассмотрим характерные особенности применения метода ЯМР для исследования нуклеиновых кислот, полисахаридов и липидов. [c.146]

Применение метода ЯМР к исследованию нуклеиновых кислот обладает рядом особенностей по сравнению с исследованием протеинов. Так как основу нуклеотидов составляют ароматические системы, то имеет место достаточно сильная зависимость химических сдвигов от конформации молекул, что приводит к значительному усложнению спектров ЯМР. Основным фрагментом в последовательности нуклеиновых кислот является фосфатный остаток, так что ЯМР Р наряду с ЯМР Н может быть использован в качестве [c.150]

Примеиение. В люминесцентной и злектронной микроскопии в качестве флуорохрома для изучения конформации тРНК, для денатурации нуклеиновых кислот, для оценки доли двутяжевых участков на них и для других исследований нуклеиновых кислот [1—3]. [c.457]

Существенно иного подхода требуют химические методы, используемые для функциональных (биологических) исследований нуклеиновых кислот. Во-первых, при функциональных исследованиях допустима, как правило, модификация лишь очень малого количества мономерных звеньев полимера, поэтому для корреляции химических и функциональных изменений необходимо располагать сведениями о механизме и кинетике основных и побочных реакций, строении и свойствах (включая функциональные свойства) не только конечных, но и промежуточных продуктов реакции. Во-вторых, поскольку модификации подвергается незначительное количество звеньев, важно знать не только их количество, но и распределение по цепи. В-третьих, модифицированные звенья разного строения могут иметь различные функциональные свойства, так что побочные реакции, даже если их скорость на порядки ниже скорости основной, могут вносить существенный вклад в изменение функциональных свойств полинуклеотида, затрудняя, а иногда и делая невозможной рациональную трактовку результатов. Последнее обстоятельство особенно важно учитывать при функциональных исследованиях генетических нуклеиновых кислот (ДНК, вирусных РНК). Применяемые методы детектирования позволяют обнаружить в этом случае изменения отдельных молекул полимера, которые могут содержаться в анализируемой смеси в незначительных количествах. При модификации же негенетических нуклеиновых кислот (например, транспортной РНК) удается наблюдать лишь суммарное изменение функциональных свойств, причем вклад кал<дого из модифицированных компонентов пропорционален его содержанию в смеси. [c.19]

Кинетика денатурации. Понимание особенностей вторичной структуры полимеров во многом зависит от знания кинетических характеристик процессов ее разрушения и образования. До последнего времени этой проблеме в исследованиях нуклеиновых кислот уделялось мало внимания, что было связано во многом с отсутствием техники измерения скоростей быстрых процессов. Однако теперь уже имеется ряд сведений по этому вопросу, позволяющих сделать некоторые выводы о механизме денатурации. [c.271]

В последние годы много внимания уделяется исследованию нуклеиновых кислот, их компонентов и аналогов [74], например 6-азаурацил (3,5-диоксо-2,3,4,5-тетрагидро-1,2,4-триазин) в буферном растворе Бриттона-Робинзона с pH 7—8 восстанавливается при —1,18 в [75]. По потенциалу полуволны и высоте волны судят о чистоте продукта. [c.95]

Рестриктазы незаменимы в структурных исследованиях нуклеиновых кислот. В случае РНК достаточно специфическое расщепление ее цепи можно осуществить с помощью рибонуклеазы Н, гидролизующей полирибонуклеотиды только в ДНК — РИК-гибридах. Для этого с участком РНК, предназначенным для расщепления, предварительно связывают комплементарный ему олигодезоксири-бонуклеотид и обрабатывают образовавшийся комплекс РНК-азой Н (рнс. 4). [c.15]

В Советском Союзе молекулярная биология имела свою предысторию с серьезными научными заделами и традициями. Первые конкретные идеи о матричном механизме воспроизведения макромолекулярных хромосомных структур как носителей наследственности были высказаны еще в 1928 г. Н. К. Кольцовым. В 1934 г. в Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова на кафедре биохимии растений под руководством А. Р. Кизеля были начаты исследования нуклеиновых кислот. Эти работы затем возглавил его ученик А. Н Белозерский, трудами которого была доказана универсальность распространения ДНК в живом мире и связь количественного содержания нуклеиновых кислот в клетках с интенсивностью роста и размножения. К моменту официального рождения молекулярной биологии в 1953 г., когда Дж. Уотсоном и Ф. Криком был сформулирован принцип структуры и воспроизведения ДНК, у нас в стране существовала собственная школа специалистов по нуклеиновым кислотам, готовая воспринять тенденции развития этой новой науки. Поэтому уже в ранний период становления молекулярной биологии, несмотря на определенные трудности и недостаток кадров, советскими учеными был сделан ряд принципиальных научных вкладов, среди которых обнаружение специальной фракции РНК. в последующем названной информационной РНК (мРНК), открытие временной регуляции синтеза информационных РНК на ДНК, тонерские исследования информационных РНК эукариотических клеток, расшифровка полной первичной структуры одной из тРНК, демонстрация возможности самосборки рибосом и т. д. [c.4]

Реакции с гидразином и гидроксиламииом. Гидразин, его алкильные и ацильные производные, а также гидроксиламии и его О-ал-кильные производные широко применяются в исследованиях нуклеиновых кислот. В водных растворах при кислых значениях pH эти реагенты специфически взаимодействуют с производными цитозина. [c.385]

Особым случаем равновесного центрифугирования является седиментация при градиенте плотности [14, 76, 135], для которой применяют двухкомпонентные системы растворителей. Градиент плотности возникает вследствие седиментационного разделения составных частей растворителя вещества с различной плотностью распределяются в различных точках, где их эффективная плотность равна плотности окружающей среды. Вследствие диффузии в этих полосах накопления зависимость с от г в идеальном случае подчиняется закону Гаусса. Чаще всего этот метод применяли для исследования нуклеиновых кислот, но можно получить распределение в градиенте плотности и для полимеров умеренного молекулярного веса, если в качестве растворителей брать смеси 1,2-дибром-1,2-дифторэтана с циклогексаном и использовать оптическую шлирен-систему [221. Другая система описана Бреслером и сотр. [30]. Сведения о распределении сополимеров по составу можно получить также путем измерения рассеяния света[33]. [c.61]

Основные научные работы — в области биохимии нуклеиновых кислот. До 1964 занимался синтезом физиологически активных гетероциклических соединений пиримидинового ряда. Разработал твердофазный метод химического фракционирования транспортных рибонуклеиновых кислот на полиакрил-гидразидных сорбентах. Создал комплекс методов ультрамикро-биохимического анализа, позволяющий проводить исследование нуклеиновых кислот, белков и ферментов в масштабе отдельной клетки. Занимался изучением транспорта нуклеиновых кислот на модели гигантской одноклеточной водоросли — ацетобулярии и показал, что транспорт кислот не коррелирует с полярным ростом клетки (1973—1974), Осуществил сборку жизнеспособной клетки из отдельных компонентов — цитоплазмы, ядра и клеточной стенки, С 1974 занимается синтезом химических эквивалентов структурных генов белков и их встройкой а [c.613]

В основу книги Методы биохимии и цитохимии нуклеиновых кислот растений положены методы и схемы исследований нуклеиновых кислот, разра1ботавные или усовершенствованные в нашей ла боратории. Сюда следует отнести 1) схему анализа нуклеиновых кислот с одновременным определением других фосфорных соединений 2) количественный анализ нуклеиновых кислот по пуриновым основаниям 3) схему фракционного экстрагирования нуклеиновых кислот для выявления гетерогенности ДНК и РНК 4) обнаружение, получение и определение количественного соотношения фракций лабильной, стабильной [c.3]

В гистохимии в качестве компонента фиксатора Ньюкомера для исследования нуклеиновых кислот с сохранением хром осом [Пирс, 703] я в качестве растворителя для приготовления рабочих растворов красителей. [c.327]

И рибозу вместо дезоксирибозы. Как показали дальнейшие исследования, нуклеиновые кислоты, выделенные из различных животных тканей, сходны с нуклеиновой кислотой зобной железы. Из растительных тканей единственным источником для получения достаточного количества нуклеиновой кислоты оказались зародыши пшеницы. Выделенная из них так называемая тритико-нуклеиновая кислота оказалась очень сходной с дрожжевой нуклеиновой кислотой. Создавалось впечатление, что дезокси-нентозопуклеиновая кислота типа нуклеиновой кислоты зобной железы присуш а животным тканям, а пептозонуклеиновая кислота типа нуклеиновой кислоты дрожжей характерна для растительных тканей. Так, Джонс в 1920 г. категорически утверждал, что можно считать прочно установленным наличие в природе только двух нуклеиновых кислот, одна из которых содержится в ядрах животных клеток, а другая — в ядрах растительных клеток [16]. [c.12]

Хроматографически изучены нурин, пиримидин п азотсодержащие компоненты нуклеиновых кислот. Можно илп изолировать нуклеиновые кислоты или расщеплять их. Изучено расщепление мононуклеотидов, нуклеозидов. Проведены исследования нуклеиновых кислот — рибонуклеиновых, дезоксирибонуклеиновых, нуклеотидов, мочевой кислоты и ее производных, производных барбитуровой кислоты. Проведено хроматографическое исследование аденозинполифосфорных кислот, серусодержащих производных пурина и пиримидина, дериватов ксантина и др. [c.203]

Последующий этап ознаменован бурным развитием исследований нуклеиновых кислот, в ходе которых тесно переплетались и взаимно обогащали друг друга результаты, полученные биологами, физиками и химиками. В этот период изучены биосинтез нуклеино вых кислот (Корнберг, Очоа), механизм передачи и реализации генетической информации (Крик, Жакоб, Моно, Ннренберг). Большое внимание уделялось физической и синтетической химии нуклеиновых кислот (Доти, Корана). В исследованиях широко использовались природные и синтетические олиго- и полинуклеотиды, что позволило выяснить ряд структурных и функциональных особенностей нуклеиновых кислот, однозначно установить код белкового синтеза. [c.14]

В этой главе читатель найдет некоторые общие сведения о дифракции рентгеновских лучей. В двух следующих главах мы остановимся на результатах рентгеноструктурных исследований фибриллярных и глобулярных белков, а несколько позже, в гл. XVIII—XX, — на результатах, полученных при исследовании нуклеиновых кислот. [c.230]

Хотя уже первые исследователи установили малую устойчивость нуклеиновых кислот, все же в течение многих лет применялись довольно жесткие условия их выделения. Отчасти из-за этого исследование нуклеиновых кислот, особенно в отношении состава оснований, молекулярного веса, числа вторичных фосфатных групп по отношению к числу первичных, дает результаты, которые хотя и характеризуют сильно разрушенные изучаемые образцы, но едва ли соответствуют нуклеиновым кислотам in vivo. С появлением мягких методов выделения обрисовалась более точная картина, но даже и теперь известны лишь наиболее общие черты структуры нуклеиновых кислот. [c.364]

Так же, как в изучении белков большую роль сыграли простые синтетические модели, т. е. полипептиды, в исследовании нуклеиновых кислот существенное значение имели простые синтетические полинуклеотиды. Впервые возможность синтезировать поли-рибонуклеотиды возникла в 1955 г., когда Гринберг-Манаго и Очоа выделили из микроорганизма Аго1оЬас1ег УтеЫпйи фермент, способный вести каталитическую поликонденсацию рибо- [c.222]

В последние годы рентгепоструктурный анализ был применен для исследования структуры РНК. Опыты с подсушенными и вытянутыми пленками РРНК (Уилкинс) показали, что ее натриевая соль кристаллизуется, и рентгенограммы подтверждают структуру Крика—Уотсопа. При этом цепи РРНК сложены вдвое и образуют всего 3,5 витка спирали с общей длиной, близкой к 100 А. У рибосомной РНК рентгенограммы беднее, но все же подтверждают структуру Крика—Уотсона. По всем данным, цени РНК образуют спирали, а характерный меридиональный рефлекс 3,3 А соответствует трансляционному перемещению вдоль оси спирали на одно нуклеотидное звено. Важным новым методом оказалось исследование нуклеиновых кислот в водном [c.282]