Нуклеиновые кислоты одноцепочечные

Под первичной структурой нуклеиновых кислот понимают порядок, последовательность расположения мононуклеотидов в полинуклеотидной цепи ДНК и РНК. Такая цепь стабилизируется 3, 5 -фосфодиэфирными связями. Поскольку молекулярная масса нуклеиновых кислот колеблется в широких пределах (от2 10" до 10 —10 ), установить первичную структуру всех известных РНК и особенно ДНК весьма сложно. Тем не менее во всех нуклеиновых кислотах (точнее, в одноцепочечной нуклеиновой кислоте) имеется один и тот же тип связи-3, 5 -фосфодиэфирная связь между соседними нуклеотидами. Эту общую основу структуры можно представить следующим образом [c.105]

Из примеров, суммированных в табл. 28.1, видно, насколько велико несоответствие между длиной нуклеиновой кислоты и размером ее вместилища. Бактериофаги и вирусы эукариот независимо от того, являются ли они длинными и тонкими (нитевидными) или имеют почти сферическую (икосаэдрическую) форму, содержат большое количество нуклеиновой кислоты (одноцепочечной или двухцепочечной ДНК или РНК), которая заполняет всю вмещающую ее оболочку. [c.344]

Вариация структуры нуклеиновых кислот происходит за счет вариации последовательности гетероциклических оснований в их боковой части В состав ДНК входят в основном фрагменты аденина, гуанина, цитозина и тимина, РНК — фрагменты аденина, гуанина, цитозина и урацила Вторичная структура нуклеиновых кислот, представляющая собой двойную спираль переплетающихся двух полимерных цепей ДНК, двуспиральных фрагментов РНК, одноцепочечные участки РНК, обязана своим образованием возникновению водородных связей между пиримидиновыми и пуриновыми основаниями Это крупнейшее открытие XX века, сделанное Дж Уотсоном и Ф Криком в 1953 г (Нобелевская премия 1962 г ), стало возможным благодаря интеграции различных биологических, химических и физических методов исследования [c.928]

Геном большинства вирусов представлен или двухцепочечной ДНК, или одноцепочечной РНК, однако у некоторых мелких вирусов ДНК одноцепочечная, а другие содержат двухцепочечную РНК- Число нуклеотидов в вирусном геноме варьирует от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч, а число генов —от 3 до 200 и более. Иногда молекулы нуклеиновой кислоты в вирионе имеют форму замкнутого кольца, в других случаях они линейны. [c.286]

Вирусы (по латыни вирус означает яд , отрава ) являются возбудителями болезней растений и животных. С биологической точки зрения вирусы - это внутриклеточные паразиты [4], которые могут размножаться только внутри клетки-хозяина. Вирусы, инфицирующие бактерии, называются бактериофагами. Вирус представляет собой шарообразную или палочкообразную полую частицу, образованную одним или несколькими сортами белка, диаметром в несколько сот ангстрем, внутри которой заключена нуклеиновая кислота (ДНК или РНК, одноцепочечная или двухцепочечная), длиной до сотен микрометров. Белковая оболочка вируса, называемая капсидом, у некоторых вирусов животных может быть заключена во внешнюю мембранную оболочку, состоящую из двойного липидного слоя. [c.91]

В приведенной ниже таблице охарактеризованы некоторые известные нам типы вирусов и ряд отдельных вирусов. Форма вирусных частиц обозначена буквами И (икосаэдр) С (спираль) и Сл (более сложная). Для некоторых спиральных вирусов и вирусов с более сложным строением приведена длина частиц в нм. Указана также длина молекулы нуклеиновой кислоты в тысячах оснований (для одноцепочечных ДНК или РНК) или в тысячах нуклеотидных пар (для двухцепочечных нуклеиновых кислот). Число генов, содержащихся в вирусной частице, иногда несколько превышает это число. [c.286]

Нуклеиновая кислота, содержащаяся в вирусе, влияет на форму последнего [21]. Некоторые, содержащие одноцепочечную ДНК, вирусы имеют спиральную структуру. Белок вируса табачной [c.567]

Изучение олигонуклеотидов, выявившее, в частности, различия АДОВ и КД для 16 динуклеотидов [152, 153], дает основания надеяться на получение сведений о первичной структуре фрагментов нуклеиновых кислот. По-видимому, оптическую активность одноцепочечных полимеров можно представить в виде суммы вкладов димеров [154]. [c.320]

Чтобы определить относительную молекулярную массу разделенных фрагментов, одновременно проводят электрофорез маркерных макромолекул с известными молекулярными массами. Набор маркеров должен охватывать весь диапазон молекулярных масс в данной системе. Образец маркерных молекул вносят в отдельную лунку, расположенную вблизи одного из краев пластинки (или в две лунки у двух разных краев). Логарифм относительной молекулярной массы маркера линейно связан с его электрофоретической подвижностью Rf — величиной, равной отношению расстояний, пройденных маркерной молекулой и красителем (фронтом растворителя). Построив график зависимости логарифма относительных молекулярных масс маркеров от Кр можно найти относительную молекулярную массу каждого компонента образца. Относительная мол. масса белков измеряется в Дальтонах, двухцепочечных нуклеиновых кислот — в числе пар нуклеотидов, одноцепочечных — в числе нуклеотидов. [c.54]

Реакция бисульфита с одноцепочечными нуклеиновыми кислотами протекает значительно медленнее, чем с мономерами, и практически не идет с двухцепочечными молекулами. [c.385]

Модификация нуклеиновых кислот бисульфитом часто используется как способ введения мутационных замен. С этой целью участок ДНК, выбранный для введения мутаций, превращают в одноцепочечный и затем обрабатывают бисульфитом в условиях неполного дезаминирования. Таким образом, например, пары С-С могут быть заменены на пары А-Т (такие замены называются транзициями). [c.385]

Примечание -I--одноцепочечная нуклеиновая кислота К — кубический (у фа [c.82]

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]

Механизм репликации одноцепочечной вирусной РНК неизвестен. Так как цень нуклеиновой кислоты характеризуется определенным направлением, цепь, комплементарная к исходной, должна определять совсем другой белок, если только последовательность оснований РНК не является совсем уж особенной. [c.363]

Таким образом, данная вторичная структура РНК определяется последовательностью нуклеотидов, которая в свою очередь обусловливает третичную структуру петель, состоящих из неспаренных оснований, и открытых участков цепи, которые по отнощению друг к другу удерживаются в каком-то фиксированном состоянии. Такие оголенные участки являются потенциальными точками , с помощью которых РНК может специфически взаимодействовать с другими нуклеиновыми кислотами (например, взаимодействие рибосомальной или информационной РНК с транспортными РНК), и в них заключены новые возможности для кодирования или переноса информации, которые не свойственны деструктурированным одноцепочечным тяжам или идеальным двойным спиралям. То, что устойчивость многих спиральных участков в этой модели находится на пределе при температуре клетки, позволяет отдельным участкам нуклеотидной последовательности мгновенно освобождаться при тепловых (или энергетических) флуктуациях, что может иметь особое биологическое значение [359]. [c.628]

Под редупликацией ДНК понимают образование из одной молекулы ДНК двух тождественных двухцепочечных молекул. Репликация — образование молекулы одноцепочечной нуклеиновой кислоты (реплики) на комплементарной ей одноцепочечной молекуле [матрице). [c.420]

Еще одно уточнение семантического характера термины молекула и молекулярный вес употребляются здесь лишь применительно к комнонентам, связанным друг с другом ковалентными связями. Вирусная частица, таким образом,— это отнюдь не молекула, а в самых простых случаях агрегат многих белковых молекул с одной молекулой одноцепочечной нуклеиновой кислоты. Капсомер — это агрегат белковых молекул, и характеризуется он не молекулярным весом, а весом частицы. Что же касается определения комплементарных цепей двухцепочечной ДНК, то оно вызывает затруднение. Для этого необычайно специфичного агрегата молекул здесь используется термин двойная молекула или просто молекула. [c.25]

Ввиду большого разнообразия в структуре вирусных нуклеиновых кислот изучение их следует начать с определения а) РНК это или ДНК б) одноцепочечная или двухцепочечная в) линейная или кольцевая, г) гомогенная или гетерогенная в условиях, способствующих дезагрегации. [c.109]

Другим интересным примером использования рибосом для защиты нуклеиновой кислоты от ферментативного гидролиза могут служить опыты с одноцепочечной ДНК бактериофага ФХ174 [121]. В этом случае рибосомы защищали последовательность нуклеотидов, в состав которой входил инициаторный кодон ATG. Этот кодон и следующие за ним семь других кодонов соответствовали известной N-концевой ам1и-нокислотной последовательности детерминируемого геном G белка шипов этого бактериофага. [c.244]

Здесь и далее мы испо.пьзуем термин первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры нуклеиновых кислот в следующем смысле. Первичная структура — последовательность пуклеозндпых звеньев, соединенных фосфо-диэфирной связью в непрерывную и неразветвленную полинуклеотидную цепь. Вторичная структура — в случае одноцепочечных, главным образом монотонных полинуклеотидов, — пространственное расположение нуклеозидных звеньев, обусловленное межплоскостным взаимодействием оснований. В случае двух комплементарных цепей вторичная структура представляет собой жесткую двойную спираль, стабилизованную как ме.жплоскостным взаимодействием соседних оснований в пределах одной цепи, так и водородными связями между противолежащими основаниями в параллельных цепях. Третичная структура образуется в результате реализации наряду с двухспиральными иных типов фиксированной укладки полинуклеотидных цепей. Четвертичная структура — пространственное расположение взаимодействующих макромолекул (обычно полинуклеотидов и полипептидов) в нуклеопротеидах — рибосомах, вирусах и т. д. [c.16]

В ходе Р. рост цеш1 осуществляется благодаря взаимод. дезоксирибонуклеозидтрифосфата с З -ОН концевым нуклеотидом уже построенной части ДНК при этом отщепляется ш1рофосфат и образуется фосфодиэфирная связь. Рост полинуклеотидной цепи (рис. 2) идет только с ее З -конца, т. е. в направлении 5 3 (см. Нуклеиновые кислоты). Фермент, катализирующий эту р-цшо,-ДНК-полиме-раза (см. Полидезоксирибонуклеотид-синтетазы)-пе способен начать матричный синтез на одноцепочечной ДНК, если нет хотя бы олигонуклеотидного биспирального участка (т. наз, затравочного ол ггонуклеотида) комплементарного матрице затравочным олигонуклеотидом во мн. случаях является не ДНК, а РНК. [c.252]

Скорость восстановления (ренатурации) двойной спирали зависит от вероятности столкновения двух комплементарных нуклеотидных последовательностей и их концентрации в растворе. Скорость реакции гибридизации можно использовать для определения концентрации любьсс последовательностей РНК или ДНК в смеси, содержащей и другие фрагменты нуклеиновых кислот. Для этого необходимо иметь чистый одноцепочечный фрагмент ДНК, комплементарный к тому фрагменту, который надлежит выявить. Обычно фрагмент ДНК, полученный клонированием либо химическим путем, метят по Р в целях прослеживания включения фрагмента в состав дуплексов при гибридизации. Одноцепочеч- [c.110]

Особым и весьма важным типом мРНК являются нуклеиновые кислоты таких вирусов, которые, будучи построены только из белка и РНК, используют рибонуклеиновую кислоту как свой генетический материал. Одноцепочечные вирусные РНК таких объектов, как бактериофаги М52, Н17, Г2 и вирус саркомы птиц, действительно выполняют одновременно как функции собственно мРНК, так и функции матрицы для репликации в процессе биосинтеза новых вирусов. Поскольку их относительно просто получить в чистом виде, именно они стали одним из первых объектов изучения последовательности оснований в РНК (см. гл. 22.4). [c.54]

Достижения в области изучения первичной структуры нуклеиновых кислот непосредственно связаны с развитием методов фракционирования олигонуклеотидов. Ускорению этих исследований способствовало наличие очищенных препаратов РНК и рибонуклеаз, специфически расщепляющих одноцепочечную молекулу РНК. К настоящему времени установлена полная нуклеотидная последовательность многих РНК, в том числе многочисленных тРНК, 5S- и 5,8S-PHK, информационных и рибосомальных РНК. Работы по определению первичной структуры ДНК начались несколько позднее, однако благодаря использованию электрофоретических методов, позволяющих быстро анализировать смеси, они вскоре достигли того же уровня, что и исследования РНК. Стратегия установления первичной структуры нуклеиновых кислот описана во многих превосходных обзорах [5, 121—123]. В настоящем разделе особое внимание уделено методам электрофореза на бумаге и в геле, используемым для разделения рибонуклеотидов и дезоксирибонуклеотидов. [c.188]

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]

Ферменты, расщепляющие ДНК и РНК. Известно значительное число ферментов, иеспецифичных к типу углеводного остатка в нуклеиновых кислотах. Так, фосфодиэстеразы. выделяемые из яда змей, гидролизуют олиго- и полинуклеотиды начиная с З -конца. путем последовательного отщепления нуклеозид-5 -фосфатов. Эти ферменты способны катализировать гидролиз одноцепочечных и со значительно меньшей скоростью двуспиральных полинуклеотидов. Напротив, фосфодиэстеразы из селезенки гидролизуют нуклеиновые кислоты начиная с 5 -конца, последовательно удаляя концевые звенья в виде нуклеозид-З -фосфатов. Оба фермента гидролизуют рибо-, дезоксирибо-, олиго- и полинуклеотиды и используются для получения мононуклеотидов. [c.314]

Конформации одиоцепочечнык нуклеиновых кислот. Многие нуклеиновые кислоты — большинство РНК и ряд ДНК — существуют в одноцепочечной форме. Тем не менее они принимают в растворах и кристаллическом состоянии (в тех случаях, когда удается их закристаллизовать) конформации, в которых двухцепочечные участки чередуются с одноцепочечными. Наи лее хорошо изученными одноцепочечными полинуклеотидами являются тРНК. [c.343]

Реакция нуклеиновых кислот с глиоксалем может рассматриваться как специфическая по отношению к гуаниновым звеньям скорость ее взаимодействия с одноцепочечными полинуклеотидами значительно выше, чем с двухцепочечными. Она применялась при изучении первичной структуры РНК как метод ограничения действия гуанилрибонуклеазы. Реакции с альдегидами широко используются для фиксации одноцепочечных участков нуклеиновых кислот при изучении их с помощью электронной микроскопии. [c.390]

Двумерный электрофорез в полиакриламидном геле может быть также использован для локализации участков ДНК, отвечающих 5 - и З -концевым последовательностям и точкам внут-)имолекулярного переплетения ядерной или вирусной РНК 116]. С этой целью продукт гибридизации РНК и ДНК обрабатывают эндонуклеазой S1, специфичной по отношению к одноцепочечным нуклеиновым кислотам, и полученные гибриды комплементарных фрагментов ДНК и РНК разделяют в соответствии с их размерами с помощью гель-электрофореза. Затем в денатурирующих условиях проводят электрофорез во втором направлении, с тем чтобы определить размер образующихся одноцепочечных фрагментов ДНК. Специфические последовательности обнаруживают с помощью блоттинга по Саузерну и последующей молекулярной гибридизации [116]. Одноцепочечные фрагменты ДНК можно легко разделить с помощью электрофореза в полиакриламидном геле в щелочной среде. Денатурированные образцы подвергают гель-электрофорезу в буфере, содержащем 30 мМ NaOH и 2 мМ ЭДТА [117]. По своему поведению в этих условиях электрофореза такие фрагменты похожи на одноцепочечные фрагменты РНК (разд. 10.5.2). [c.187]

Итак, функции нуклеиновых кислот в микробной клетке дифференцированы. Даже ДНК клетки не все принадлежат к ГНК. Не говоря о том, что у вирусов роль ГНК выполняют двухцепочечные РНК и одноцепочечные ДНК и РНК. Двухцепочные ДНК по своим свойствам и структуре принадлежат к соединениям более устойчивым и консервативным, поэтому отобраны эволюцией для хранения наследственной информации. Клетка как бы экономит ДНК, привлекая для выполнения различных функций более подвижные, динамичные нуклеиновые кислоты — РНК. [c.104]

В сплошном бактериальном газоне, В бактериальной взвеси они размножаются так быстро, что за короткое время способны лизировать все клетки. Нуклеиновая кислота фага-это либо двухцепочечная или одноцепочечная ДНК, либо одноцепочечная РНК. В качестве модельных объектов служат бактериофаги Es heri hifi oli. Исследование фагов и различных циклов их развития существенно помогло выяснению механизмов передачи генетического материала от клетки к клетке . [c.136]

Третье, не менее поразительное свойство вирусов состоит в том, что они всегда содержат нуклеиновую кислоту только какого-либо одного типа — либо ДНК, либо РНК. Был даже открыт бактериофаг, содержащий одноцепочечную ДНК. Он был заактирован под именем срХ174 (фи хи 174) и рассматривался как своего рода диковинка, как единорог, если бы он вдруг объявился среди жвачных животных. [c.145]

Для вирусных нуклеиновых кислот отмечены некоторые аномалии в их химическом составе В частности, в ДНК-содержащих бактериофагах обнаружены наряду с дезоксирибозой глюкоза, генциобиоза, а также необычные азотистые основания — 5-оксиметилурацил, 5-оксиметилци-тозин и др. В макромолекулярной структуре вирусных нуклеиновых кислот также обнаружен ряд аномалий. Так, в ряде бактериофагов найдена одноцепочечная ДНК (фаг фХ-174, Т4 и др.) [c.467]

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 силу своей плоской формы, а также гидрофобной природы основания в полинуклеотидах обнаруживают тенденцию к взаимодействию. Это так называемое стоночное взаимодействие оснований определяет ряд химических и физических свойств одноцепочечных нуклеиновых кислот, а также способствует образованию комплементарных пар оснований, обусловливая таким образом образование двухцепочечных полинуклеотидов. [c.103]

Концевая избыточность ДНК Т-четных фагов значительно облегчила изучение родственных уз , а также структурных особенностей разнообразных фаговых нуклеиновых кислот. Как было отмечено ранее, экзонуклеаза III из Е. oli катализирует последовательное расщепление ДНК, начиная с З -конца каждой цепи двойной спирали. В результате образуются отрезки, содержащие 5 -конец. При наличии концевой избыточности на обоих концах двухцепочечной молекулы должны иметься одинаковые последовательности. Тогда ферментативное воздействие приведет к образованию комплементарных одноцепочечных отрезков или липких концов, способных сплавляться друг с другом, образуя кольца. Эта реакция, следовательно, может быть использована в качестве теста на концевую избыточность. При электронно-микроскопическом или седиментационном анализе такого материала были обнаружены многочисленные кольцевые молекулы, что убедительно продемонстрировало существование кольцевой избыточности (фиг. 29, А — С) [304]. [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология