Пары уотсон-криковские

Двойная спираль обычной ДНК состоит из двух взаимно перевитых полинуклеотидных цепей, азотистые основания которых попарно соединены водородными связями. Аденин (А) одной цепи связан с тимином (Т) другой, а гуанин (Г) с цитозином (Ц). Схемы этих пар (уотсон-криковские пары) показаны на рис. 8.5. Таким образом, две цепи ДНК взаимно комплементарны, т.е. имеется однозначное соответствие. между их нуклеотидами. Это соответствие раскрывает смысл правил Чаргаффа (см. стр. 89). [c.492]

Рис. 12. Строение и некоторые параметры уотсон-криковских пар

Возможность включения ошибочного нуклеотида в растущую цепь ДНК определяется прежде всего его связыванием данным локусом матрицы. Образование пары, отличной от уотсон-криковской, может в свою очередь определяться таутомерией нуклеотида и его способностью создавать необычные водородные связи (см. стр. 502). Фриз считал таутомерию главной причиной мутаций [140]. [c.601]

При изучении стабильности спиральных структур оказалось, что носитель длиной в 8 нуклеотидов достаточен для правильного связывания с более длинной олигонуклеотидной матрицей благодаря образованию уотсон-криковских комплементарных пар (разд. 3.2.2). Использование современных химических методов образования пептидной связи позволяет удлинить полипептидную [c.66]

Необходимо отметить, что кроме уотсон-криковских пар гетероциклические основания нуклеиновых кислот в принципе способ [c.24]

Гамов предположил, что белковая цепь собирается непосредственно на двойной спирали ДНК, причем каждая аминокислота располагается в выемке между четырьмя нуклеотидами. Эта выемка имеет примерно ромбическую форму. Два нуклеотида принадлежат одной цепи, два — другой. Один из нуклеотидов первой цепи образует уотсон-криковскую пару с нуклеотидом второй цепи. Бубновый код Гамова обеспечивает именно 20 букв . Каждая буква , т. е. ромб, состоит из четырех нуклеотидов. Число сочетаний из 4 по 4 равно 4 = 256. Но имеются ограничения, так как малая диагональ ромба обязательно соединяет А с Т [c.258]

Структура двойной спирали ДНК задается, согласно первоначальным предположениям, водородными связями, фиксирующими уотсон-криковские пары (см. рис. 8.5). Определяющая роль трех водородных связей в Г—Ц и двух в А—Т представляется естественной и согласуется с данными рентгеноструктурного анализа. Однако подлинное выяснение природы взаимодействий в двойной спирали требует специальных теоретических и экспериментальных исследований. Количественные данные об этих взаимодействиях получаются путем квантовомеханических расчетов и прямых физических исследований простых моделей. [c.501]

Гамов предполагал, что белковая цепь синтезируется непосредственно на двойной спирали ДНК, причем каждая аминокислота располагается в выемке между четырьмя нуклеотидами. Эта выемка имеет примерно ромбическую форму. Два нуклеотида принадлежат одной цепи, два — другой. Один из нуклеотидов первой цепи образует уотсон-криковскую пару с одним нуклеотидом второй цепи. [c.554]

В структурном отношении спаренная (двутяжевая) часть каждой шпильки и черешка представляет собой двойную спираль. Двойная спираль РНК характеризуется 11 парами нуклеотидных остатков на виток. Параметры этой спирали близки к таковым А-формы ДНК Это и есть основной элемент вторичной структуры тРНК (рис. 18). Кроме канонических (Уотсон —Криковских) пар оснований О С и А и, в двуспиральных участках тРНК нередко реализуется пара О и, наиболее близкая по пространственным параметрам к каноническим парам (рис. 19 см. цветную вкладку). [c.35]

Очевидна важность квантовохимических расчетов таутомерии азотистых оснований. Наряду с таутомерией существенное значение для мутагенеза может иметь образование пар, отлич- ных от уотсон-криковских вследствие иного расположения водородных связей (см. стр. 502). [c.602]

Нативная ДНК построена в виде двойной спирали, состоящей из двух взаимно перевитых нолинуклеотидных цепей, азотистые основания которых попарно соединены водородными связями. Аденин (А) одной цепи связан с тимином (Т) другой, а гуанин (Г) —с цитозином (Ц). Схемы этих пар (уотсон-криковские па- [c.222]

ДНК-РНК-гибрида также удерживаются вместе водородными связями. Водородные связи возникают между пуриновыми и пиримидиновыми основаниями двух цепей очень специфическим образом. Другими словами, основания одной цепи совмещены с основаниями второй цепи таким образом, что пуриновое основание ео.а, связ водородными связями с пириьГидиновым осн а-нием и наоборот. Говоря более точно, аденин и тймин"(урацил) способны связываться друг с другом двумя водородными мостиками, образуя пару. Точно так же спариваются гуанин и цитозин, способные образовать три водородные связи друг с другом. Такое специфическое образбваТше водородных связей [уотсон-криковские пары) важно при репликации, так как две цепи [c.114]

Следует отметить, что нуклеотиды потенциально способны образовывать гораздо больше водородных связей, чем только классические уотсон-криковские пары. Многие такие связи обнаружены в синтетических полинук.1]еотидах. Однако неуотсон-криковское спаривание и водородные связи с участием сахарофосфатного остова играют важную роль в организации структуры тРНК. [c.115]

НЫ обрааовывать множество связанных водородны.ми связями пар другой структуры. Некоторые из эти.ч пар обнаруживаются экс-пери.ментально для производных нуклеозидов и нуклеотидов, а так-в ко.мплексах ряда синтетических полинуклеотидов. Однако квантово-механические расчеты показывают, что уотсон-криковские А-Т-(в случае РНК —А-1]-) и О-С-пары энергетически наиболее вьггодны. Происходит это потому, что в этих парах центры с повышенной и пониженной электронной плотностью оснований расположены оптимально друг относительно друга. Таки.м образом, комплементарные пары оснований в нуклеиновых кислотах стабилизированы преимущественно электростатнчески.ми взаимодействиями [c.25]

Уже на раннем этапе изучения пространственной структуры ДНК выяснилось, что при изменении внешних условий двойная спираль может принимать формы, отличные от уотсон-криковской (В-фор-мы). Так, при понижении влажности (в препарате образца для рентгеноструктурного анализа) или активности воды в растворе (при добавлении спирта, например) ДНК переходит в так называемую А-форму (рис. 14). Этот переход связан в первую очередь с изменением конформации углеводного остатка. Если в В-форме ДНК остаток дезоксирибозы находится в С2 -дайо-конформации, то при переходе в А-форму он принимает СЗ -зк<Зо-конформацию. Как было показано на рис. И, это приводит к уменьшению расстояния между фосфатными группами и, следовательно, к уменьшению расстояний между нуклеотидными парами вдоль оси спирали (до примерно 0,25 нм при И нуклеотидных остатках на виток спирали).. Диаметр спирали увеличивается, изменяется ширина и глубина бороздок, пары оснований образуют с осью спирали угол около 20 и, главное, смещены к пери(]жрии спирали. Вследствие этого спи- [c.26]

Макромолекулы большинства природных РНК построены из одной полирибонуклеотидной цепи. Основной элемент их вторичной структуры — сравнительно короткие двойные спирали, образованные комплементарными участками одной и той же цепи и перемежающиеся ее однотяжевыми сегментами. Полирибонуклеотидные цепи в таких двуспиральных структурах антипараллельны, а сами двойные спирали, находящиеся в А-форме, не идеальны в них имеются дефекты в виде неспаренных нуклеотидных остатков или не вписывающихся в двойную спираль однотяжевых петель (рис. 21 и 22). Наряду с классическими уотсон-криковскими парами (А-и и О-С) в двутяжевых участках РНК часто встречается пара О-и. Таким образом, стабильность двутяжевых районов поддерживается комплементарными и межплоскостными взаимодействиями оснований. В однотяжевых участках наблюдаются сильные стэкинг-взаимодействия оснований, вследствие чего они стремятся принять конформацию однотяжевой спирали. [c.37]

Полагают, что рРНК представляют собой совокупность коротких однотяжевых и двухспиральных участков. Последние образуются в результате комплементарного спаривания (см. Комплементарность) соседних или достаточно удален-ньк друг от друга участков одной и той же полинуклеотидной цепи. При этом наряду с канонич. уотсон-криковскими парами в двухспиральных участках встречаются пары G-U, G-A и А-С. [c.265]

Спаривание оснований осуществляется по следующему механизму аденин образует пары с тимином (в молекуле РНК - с урацилом) за счет двух водородных связей, а гуанин - с цитозином за счет трех водородных связей (модель Уотсона-Крика). Д. Во и А. Рич [90] установили, что при совместной кристаллизации обычных мономерных производных Ade и Ura наблюдается образование пар A-U, однако они никогда не являются уотсон-криковскими. В этих комплексах роль акцептора водородной связи играет азот N(7) имидазольной части аде-нинового кольца. Эта структура известна как хугстеновская, или ими-дазольная. Расчет методом молекулярных орбиталей, выполненный Пульманом и соавторами [91] дает для пары аденин-тимин следующую последовательность структур в порядке убывания их стабильности имидазольная структура, обратная имидазольная структура, уотсон-криковская структура. В случае G- пар имеет место только уотсон- [c.235]

Два динуклеозидфосфата гАри [73] и гОрС [74] являются самокомплиментарными, что обусловлено способностью их оснований к спариванию. Оба динуклеозидфосфата образуют хорошо сформированные кристаллы, что позволяет провести рентгеноструктурные исследования методом дифракции с разрешением в 0,1 нм. Из этих данных следует, что обе частицы существуют в виде коротких фрагментов правовращающих антипараллельных двойных спиралей, в которых рибозо-фосфат-рибозные остовы связаны уотсон-криковскими водородными связями между парами оснований (53), (54). Структура Ари обладает удивительным сходством с предложенной структурой Л-формы РНК (рнс. 22.1.5). [c.63]

Кроме стандартных Уотсон — Криковских пар оснований, а именно G С и А U, для спиралей рибосомной РНК оказались характерными пары G U. В составе спиралей рибосомной РНК, как и в тРНК, изредка могут встречаться пары G А, а также противостояния А С и и и. Неканонические пары чаше встречаются в длинных спиралях РНК (в самой длинной спирали З -кон-цевого района 16S РНК Е. соИ, состоящей из 22 пар оснований, имеется 7 пар G U и 3 пары G А ). [c.76]

Многочисленные дебаты относительно корректности этой структуры касались преимущественно модели водородных связей между комплиментарными парами оснований, аденин-тимин и гуанин-цитозин. Кристаллографические исследования бинарных комплексов подходящих производных этих оснований выявили возможность существования водородных связей, альтернативных использованным Уотсоном и Криком в структурах (29) и (30). Действительно, до 1973 г. обнаружение уотсон-криковских структур было скорее исключением, чем правилом. В 1973 г. Рич и его коллеги получили кристаллы динатриевой соли динуклеозидфосфата гАри. Эта самокомплиментарная молекула существует в кристалле как сегмент правовращающей антипараллельной двойной спирали, содержащей уотсон-криковские водородные связи (см. разд. 22.1.3.4), [c.45]

Эта структурная модель (рис. 22.1.3), получившая в зарубежной литературе название side by side [34], представляет собой как бы колеблющуюся полосу. Она свернута в правовращающую двойную спираль на протяжении 1,7 нм, а затем двойная спираль закручивается в левостороннем направлении на следующие 1,7 нм. Таким образом, эта модель сохраняет основные особенности S-формы ДНК ( )- период в 3,4 нм на 10 нуклеотидных оснований уотсон-криковские пары оснований в плоскости, перпендику- [c.46]

Включение нуклеотида, не комплементарного матричному, деления или замена нуклеотида обычно приводят к образованию петли в двойной спирали ДНК (см. с. 230). В последующих репликациях ДНК петля исчезает вследствие полуконсерватив-иого синтеза, но первичная структура ДНК остается измененной. Наряду с образованием петель возможно образование пары, отличной от уотсон-криковской вследствие способности азотистого основания создавать необычные водородные связи (с. 231), а также вследствие таутомерии (с. 37). [c.283]

Рис. 30, Так устроены уотсон-криковские пары оснований. На рисунке правильно выдержан масштаб, относящийся к расстояниям между ядрами, но размеры атомов сильно занижены На самом деле основания в парах нельзя сильнее сблизить, так как это привело бы к налезанию атомов водорода одного основания на атомы кислорода и азота другого. Замечательной чертой строения уотсои-криковских пар является то, что обе пары имеют почти точно одинаковые размеры (расстояния между атомами азота, связанными с сахаром). Именно благодаря этому в структуру двойной спирали вписываются любые последовательности пар оснований.

В работе Де-Во и Тиноко вычислялись энергии ван-дер-ва-альсовых — диполь-дипольных, индукционных и дисперсионных взаимодействий (как горизонтальных, так и вертикальных). Дипольные моменты аденина и тимина направлены в их паре почти антипараллельно, и диполь-дипольное взаимодействие приводит к отталкиванию. Напротив, в паре гуанин — цитозин оно создает значительное притяжение. Суммарные энергии ван-дер-ваальсовых взаимодействий в парах А — Т и Г — Ц (горизонтальных взаимодействий), вычисленные при диэлектрической проницаемости, равной единице, равны соответственно 0,2 и 3,9 ккал1моль. В реальной среде эти энергии, видимо, в несколько раз меньше, так как эффективная диэлектрическая проницаемость варьирует в пределах 2—5. Таким образом, отдельная пара стабилизуется преимущественно водородными связями. Более строгий расчет, рассматривающий взаимодействие монополей, а не диполей, дает, однако, для уотсон-криковских пар А — Т и Г — Ц значительно большие энергии притяжения, равные соответственно —5,5 и —19,2 ккал моль [65]. [c.503]

Если в растворе содержится вещество, реагирующее с локально деспирализованными нуклеотидами и препятствующее образованию ими уотсон-криковских пар, то реакция будет протекать вплоть до полной деспирализации. Если время связывания такого реагента сильно превышает время раскручивания, то именно эта реакция лимитирует скорость раскручивания. Константа скорости реакции нативной ДНК с реагентом равна ш/с =/с, где ш — вероятность разделения для любой пары нуклеотидов в молекуле, а к — константа скорости реакции разделенных нуклеотидов с указанным реагентом. Если некоторые из оснований нативной ДНК прореагировали и образовали локально денатурированный участок, вероятность тепловой денатурации примыкающих к этому участку нуклеотидов гю ш. Константа скорости реакции этих пар значительно больше к = ш к. [c.524]

Статистическая механика редупликации [168, 169] (см, также [6]) исходит из модели Изинга (см. стр. 137). Первое предположение состояло в том, что происходит расплетание спирали на обоих концах. На звеньях освободившихся цепей сорбируются НТФ. Нуклеотидная связь новой цепи возникает, если на любых двух соседних звеньях матрицы сорбированы нуклеотиды, пригодные для образования уотсон-криковской пары. Исследование полученной при этих предположениях статистической суммы позволяет найти зависимость степени редупликации от концентрации НТФ. В силу условия кооперативности (требования надлежащего соседства сорбированных НТФ) редупликация должна идти при критическом значении хнтф/хфф по принципу все или ничего , как фазовый переход. Это справедливо, конечно, лищь цри очень больщих М] при 10 получается лищь 5-образ-ность. В рамках той же теории мы приходим к грубому описанию денатурационного перехода. [c.539]

К сожалению, в этих работах, посвященных рассмотрению сил, действующих между основаниями в нуклеотидах, расчет интересующих нас осевых сил произведен вместе с диагональными взаимодействиями, характерными для двухтяжевых нуклеотидов. Если рассматривать лежащие стопкообразно две уотсон-криковские пары оснований то под диагональными мы подразумеваем взаимодействия 1...4 или 3...2. В то же время нам нужна информация только о взаимодействиях 1...3 и 2...4, поскольку нас интересует энергия вертикальных взаимодействий пары оснований в однотяжевом нуклеотиде. [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология