Петли структуре нуклеиновых кислот

К числу важнейших научных событий нашего века следует отнести открытие того факта, что генетическая информация кодируется полимерной молекулой ДНК, образованной лишь четырьмя типами мономерных единиц. Именно ДНК служит химической основой наследственности. Ее молекула содержит в своей структуре множество генов. Гены функционируют не автономно их репликация и транскрипция строго контролируются петлями обратной связи, в которых ключевая роль принадлежит продуктам экспрессии. Знание структуры и функции нуклеиновых кислот необходимо для понимания сути генетических процессов, происходящих в клетке. [c.53]

Легко понять, что зависимость свободной энергии образования больших петель от их длины должна быть целиком обусловлена изменениями энтропии. Энтальпия всех взаимодействий, возникающих при инициации или замыкании петли, не должна изменяться, когда петля достигает некоторого определенного размера. Чтобы найти энтропийные изменения, происходящие при образовании петель в двойной спирали или шпильках, рассмотрим структуры, схематически изображенные на рис. 23.8. Замыкание можно рассматривать как процесс перенесения двух концов молекулы одноцепочечной нуклеиновой кислоты внутрь некоторого малого объема К,-. Внутренняя энтропия в расчете на моль це- [c.327]

Исследование нуклеиновых кислот стало в последнее десятилетие одной из наиболее заманчивых областей в молекулярной биологии. С химической точки зрения как дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), так и рибонуклеиновая кислота (РНК) являются полинуклеотидами, основное звено которых состоит из фосфатной группы, сахара (рибозы или дезоксирибозы) и основания (пуринового или пиримидинового) основная цепь полимера представляет собой фосфоэфир, причем на одно повторяющееся звено приходится шесть атомов цепи в соответствии с моделью двойной спирали, предложенной Уотсоном и Криком [106]. В ДНК две антипараллельные цепи полинуклеотидов завернуты в спираль и соединены друг с другом водородными связями, образующимися между гетероциклами оснований. Макромолекула РНК представляет собой однотяжную спираль, вторичная структура которой определяется внутримолекулярными взаимодействиями. Полагают, что наиболее устойчивой из нескольких возможных структур является двутяжная спираль, образуемая участками одной и той же макромолекулы, подобная спирали ДНК, но участки с некомплементарными основаниями на периферии спирали образуют петли 1107, 108]. Для того чтобы лучше понять вторичную структуру нуклеиновых кислот, были приготовлены синтетические полинуклеотиды. Эти модельные соединения широко исследованы почти теми же средствами, что и синтетические полипептиды, моделирующие структуру белков. [c.118]

Под третичной структурой нуклеиновых кислот понимают возможные изломы и сверхспирализацию в линейных двойных спиралях, спиральные участки и петли, образуемые одиночными цепями, >и топологические образования в кольцевой ДНК (такие, как узлы, сверхвитки и катенаны). В этой главе в центре нашего внимания будут кольцевая ДНК и тРНК. Везде, где только можно, мы будем проводить сопоставление различных методов, позволяющих нам получить сведения о третичной структуре нуклеиновых кислот в растворе. [c.383]

Эти результаты согласуются со структурной моделью рибосомы, постулирующей наличие взаимодействий между рибосомными белками и РНК, зависящих от нуклеотидной последовательности (Сох, Вопапои, 1969). В соответствии с этой моделью на поверхности риоосомы экспонированными остаются лишь немногие однонитевые петли РНК. Положение этих петель определяется специфическими спирали-зованными участками в других частях РНК, а также специфическим взаимодействием с рибосомными белками. Предложенная модель приведена на рис. 8.2. Если допустить, что рибосомы одного вида обладают одинаковой структурой, то полный гидролиз доступных для действия фермента участков нуклеиновой кислоты должен привести к воспроизводимому образованию специфических фрагментов. [c.155]

Феномен спаривания оснований между комплементарными полинуклеотидными последовательностями играет в системе биосинтеза белка фундаментальную роль на многих этапах. Он обеспечивает построение правильных полинуклеотидных последовательностей, когда полимераза снимает копии с ДНК либо в виде ДНК (репликация), либо в виде мРНК (транскрипция). Он же определяет специфическую форму молекул ряда нуклеиновых кислот, выполняющих особые функции. Напри.мер, если в рибосомной РНК имеются два расположенных рядом комплементарных участка, то в молекуле образуется шпилько-образный выступ, а если два таких участка разделены неспа-ренными основаниями, то на конце шпильки образуется петля. Такие структуры характерны для молекул транспортных РНК (тРНК), выполняющих в системе биосинтеза функцию специфических адаптеров для каждой аминокислоты (см. ниже). [c.7]

На рис. 15.3 представлены экспериментальные данные по изучению связывания в 0,1 М триэтаноламине ионов Мп + с 5 -концевым фрагментом индивидуальной тРНК (3/5 молекулы). Если исходить из структуры клеверного листа, то можно считать, что этот фрагмент нуклеиновой кислоты содержит одноцепочечные области, двухцепочечный участок шпильки и петлю шпильки. Анализ данных с помощью описанного выше метода для случая двух типов центров связывания приводит к следующим значениям параметров и, = 6, л, = 10 и А , = 14 мкМ, Atj = 200 мкМ. На рис. 15.3 точки являются экспериментальными, а кривая построена с использованием этих рассчитанных параметров. Видно, что расчетные и экспериментальные данные достаточно хорошо согласуются. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология