Двойная спираль антипараллельная

П. комплементарности. Принцип структурной организации и биосинтеза двойных спиралей нуклеиновых кислот, согласно которому гетероциклические основания в антипараллельных цепях образуют комплементарные пары. [c.347]

Фиг. 63. Вновь синтезированные комплементарные цепочки ДНК, объединенные в двойную спираль с антипараллельными (Л) и параллельными (б)

Как видно из рис. 2.3, двойная спираль ДНК образована двумя антипараллельными нитями (широкие полосы). Шаг спирали равен 3,4 нм, т. е. на один виток ее приходится по 10 остатков нуклеотидов в каждой цепочке диаметр спирали равен 2,0 нм. [c.80]

Двойная спираль — спираль, образованная двумя комплементарными антипараллельными цепями нуклеиновой кислоты. [c.87]

Затравка антипараллельна матрице (рис. 27). Естественно, эта полярность сохраняется и при ее дальнейшем росте, так что результатом работы ДНК-полимеразы на одноцепочечной матрице является антипараллельная двойная спираль ДНК- [c.46]

Г ис. 7.7. Схемы двойных спиралей, построенных из антипараллельных (а) и параллельных (б) цепей [c.227]

Молекула ДНК состоит из 2 сплетенных комплементарных цепей нуклеотидов, которые удерживаются вместе за счет так называемого спаривания оснований. Особенности синтеза ДНК приводят к антипараллельности комплементарной цепи, 3 -конец одной цепи находится рядом с 5 -концом другой. Структурно цепи образуют двойную спираль, представляющую как бы винтовую лестницу, закрученную вправо вокруг воображаемой центральной оси. В свою очередь ДНК и РНК отвечают за синтез белка - основной структурной единицы любого организма. [c.440]

В заметке излагалось мнение авторов о том, как устроена молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты. Сообщалось, что она состоит из двух антипараллельных полинуклеотид-ных цепочек, завитых в двойную спираль что внутри двойной спирали находятся азотистые основания, образующие как бы начинку кабеля, а оболочка кабеля построена из отрицательно заряженных фосфатных групп. Азотистые основания из противоположных нитей образуют пары согласно принципу комплементарности аденин (А) всегда против тимина (Т), а гуанин (Г) против цитозина (Ц) (рис. 30). Пары оснований располагаются строго перпендикулярно оси двойной спирали, подобно перекладинам в перевитой веревочной лестнице. [c.128]

Двойная спираль. Спираль, образованная двумя комплементарными антипараллельны-ми цепями ДНК или РНК. [c.1010]

Поданным рентгеноструктурного анализа, макромолекула ДНК представляет собой две спиральные цепи, расположенные антипараллельно правильными витками вокруг общей оси (Дж. Уотсон, Ф. X. Крик, 1954 г. рис. 86, 87). Эта двойная спираль образована полифосфатными цепями. Внутри спирали располагаются пуриновые и пиримидиновые основания, причем плоскости перпендикулярны направлению оси спирали [c.605]

Опираясь на данные рентгеноструктурного анализа, полученные Уилкинсом, й на правила Чаргаффа, а также широко используя метод построения моделей, Уотсон и Крик в 1953 г. предложили для В-формы ДНК двухцепочечную модель. Согласно их представлениям, молекула ДНК представляет собой двойную спираль, образованную двумя антипараллельными цепочками. Шаг спирали равен 34 А на один ее виток приходится 10 остатков в каждой цепочке. Фосфатные группы расположены на наружной стороне спирали на расстоянии 9 А от ее оси, [c.313]

Согласно данным рентгеноструктурного анализа, двойная спираль ДНК образована антипараллельными цепочками. Частоты ближайших соседей для двух антипараллельных цепочек должны в некоторых случаях отличаться от частот, которые [c.335]

Пространств, структура ДНК описывается как комплекс двух полинуклеотидных антииараллельных цепей (рис. 1), закрученных относительно общей оси, так что углевод-фосфатные цепи составляют периферию молекулы, а азотсодержащие гетероциклы направлены внутрь (двойная спираль Уотсона-Крика). Антипараллельность полинуклеотидных цепей выражается в том, что на одном и том же конце спирали одна полинуклеотидная цепь содержит (незамещенную или замещенную) группу 5 -ОН, а другая З -ОН. Фундам. св-во двойной спирали ДНК состоит в том, что ее цепи комплементарны друг другу (см. Комплементарность) вследствие того, что напротив А одной цепи всегда находится Т другой цепи, а напротив О всегда находится С. Комплементарное спаривание А с Т и О с С осуществляется посредством водородных связей. Классич. двойная спираль Уотсона-Крика получила назв. В-фор- [c.297]

Недавно предложенная [14, 15] для А- иВ-амилозы кристаллическая структура состоит из параллельно скрученных правых двойных спиралей (рис. 15.5), упакованных антипараллельно. Каждый виток спирали содержит шесть остатков а-Е)-глюкозы, находящихся в стабильной конформации Сь Орторомбическая элементарная ячейка А-амилозы имеет следующие параметры [c.263]

Двойная спираль ДНК — модель вторичной структуры ДНК, состоящая из двух антипараллельных полинуклеотидных цепей, связанных друг с другом водородными связями между комплементарными парами азотистых оснований А-Т и Г-Ц. [c.550]

Рис. 11-75. Одна из современных моделей сборки промежуточных филаментов (ПФ). Мономер (А) объединяется с таким же мономером, образуя димер (Б), в котором консервативные а-спиральные участки лежат параллельно, обвиваясь друг около друга. Затем два таких димера укладываются бок о бок, образуя протофиламент длиной 48 нм и толщиной 3 нм, который состоит из четырех полипептидных цепей (В). Такие протофиламенты затем образуют все более крупные структуры, укладываясь с продольным сдвигом (Г и Д). Окончательная структура промежуточного филамента толщиной 10 нм состоит из восьми рядов протофиламентов (32 полипептидных цепей), соединенных в длинный тяж, похожий на канат (Е). Вверху представлена электронная микрофотография такого окончательного филамента. Пеизвестпо. являются ли ПФ полярными структурами, как актин и тубулин, или неполярными, как двойная спираль ДНК (или, что то же самое, лежат ли две скрученные спирали в составе прото филамента в параллельной ориентации или же в антипараллельной. (Микрофотография любезно предоставлена N. Geisler и

Одной из важнейших особенностей всех описанных до сих пор двойных спиралей является антипараллельность образующих их цепей. То, что такая структура действительно реализуется для молекул ДНК и РНК в растворе, можно показать с использованием простой и элегантной методики анализа последовательностей, разработанной Артуром Корнбергом. Молекулы ДНК и РНК синтезируются ферментативным путем из 5 -трифосфатов. Ниже приведена схема, показывающая, как синтез из а- Р-меченых предшественников можно использовать для анализа частоты встречаемости различных комбинаций соседних вдоль цепи звеньев. Для определения встречаемости соседних с А звеньев эта схема выглядит следующим образом [c.172]

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]

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]

Еще более сложные третичные взаимодействия возникают в ядре . Как уже отмечалось, здесь переплетаются четыре разных участка полинуклеотидной цепи. Характерна неканоническая пурин-пуриновая пара G А (или А G, в зависимости от вида тРНК) между остатками 26 и 44 (рис. 23, ). Спаривание G С (или, в других тРНК, А U) между остатками 15 и 48 необычно для двойных спиралей с антипараллельным расположением цепей здесь направление цепей параллельное (рис. 23, в). Еще более необычным является спаривание А с U между остатками 14 и 8, где в образовании водородной связи участвует N7 пуринового [c.38]

РНК (ДНК), где рибозафосфатдизфирные элементы обычно образуют в результате переплетения двух антипараллельных отдельных спиралей двойную спираль [179]. Вирус табачной мозаики состоит из белковой оболочки и РНК. Оболочка представляет собой линейную группу, элементом которой служит один белок, присоединенный к тринуклеотиду [180]. Цилиндрические конструкции из белков, найденные, например, в микротубулах [181], в хвостах фага Т4 [182] или в филаментах F-актина [183], часто описывают как спирали или линейные группы. Тем не менее следует помнить, что подобные агрегаты не содержат линейных цепей, таких, как, например, РНК, которая соединяет белковые субъединицы в вирусе табачной мозаики и образует особую спираль. Для описания таких моно- и полиспиральных образований используются различные способы. [c.85]

На основании рентгеноструктурного анализа волокон ДНК и принципа ком-плементарности оснований в ДНК Уотсон и Крик пришли к заключению, что нативная ДНК состоит из двух антипараллельных цепей, скрученных в двойную спираль. Комплементарные основания А—Т и G—С образуют с помощью водородных связей пары внутри спирали, а гидрофильный сахарофосфатный остов располагается с наружной стороны макромолекулы. Пары оснований плотно уложены в стопку перпевдику-лярно длинной оси на расстоянии [c.890]

Уотсон и Крик показали, что ДНК состоит из двух полинуклеотидньк цепей. Каждая цепь закручена в спираль вправо, и обе они свиты вместе, т. е. закручены вправо вокруг одной и той же оси, образуя двойную спираль (рис. 3.43). Цепи антипараллельны, т. е. направлены в противоположные стороны. Каждая цепь состоит из сахарофосфатного остова, вдоль которого перпендикулярно длинной оси двойной спирали распола- [c.144]

Сейчас по крайней мере кажется, что двухцепочечная ДНК-всегда двойная спираль. Однако была предложена и другая модель, хорошо согласуюшэяся с данными дифракции рентгеновских лучей. Согласно этой модели, две антипараллельные цепи ДНК также соединяются путем комплементарного спаривания оснований, но лежат бок о бок , вместо того чтобы закручиваться в непрерывную двойную спираль. Существование ДНК в виде двойной спирали было подтверждено экспериментами, в которых прямо измеряли число пар оснований на виток. Оказалось, что их 10,4 вместо 10,0, предсказанных классической В-моделью. Это различие вызвало необходимость несколько изменить угол вращения между соседними парами оснований вдоль спирали до 34,6°, так что отрезок спирали, в пределах которого совершается полный виток на 360°, стал несколько длиннее. [c.29]

Важную группу полисахаридов составляют гликозаминогликаны, к которым относятся гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты и кератансульфат. Было показано, что в ориентированных пленках молекулы этих соединений в зависимости от типа присутствующих катионов могут принимать целый ряд взаимо-превращаемых конформаций [12]. Эти конформации представляют собой группу левых спиралей, упакованных антипараллельно и отличающихся в основном степенью растянутости. Наиболее сжатой является одна из конформаций гиалуроновой кислоты, в которой одна молекула закручена вокруг другой с образованием двойной спирали [13] во всех остальных случаях молекулы упакованы бок о бок . В некоторых случаях удалось детально выяснить строение молекул, что для волокнистых веществ, в отличие от кристаллических, очень трудно сделать удалось даже выявить положение молекул воды и геометрию участков молекул, координированных вокруг катионов [14]. Важными вехами на пути понимания конформационных принципов строения полисахаридных цепей стали а) первый пример установления с помощью, рентгеноструктурного анализа упорядоченной конформации разветвленного полисахарида (внеклеточного полисахарида Е. oli) это позволило предположить, что наличие ветвлений играет важную роль при ориентации боковых цепей антипараллельно основной цепи и стабилизации таким образом конформации молекул полисахарида посредством нековалентных взаимодействий [15] б) первое изучение этим же методом структуры кристаллического гликопротеина, которое показало упорядоченность конформации его углеводной части [16]. Ко времени опубликования работы [16] определение строения (F -фрагмента иммуноглобулина G) не было доведено до конца, однако уже можно было сделать ряд важных выводов, которые будут рассмотрены ниже. [c.283]

Из двух или более отдельных спиральных цепей могут быть построены другие спирали. В природе часто встречаются двойные и тройные спирали. Их также можно описать уравнением (1.1), но теперь 5 и 6 для атомов разного типа в каждой цепи могут различаться. В одних многоцепочечных спиралях отдельные ковалентные цепочки имеют одинаковое направление, в других направлены навстречу друг другу. Согласно модели Уотсона и Крика, ДНК — это двойная спираль 10-го порядка с антипараллельно направленными цепями. Слоистые В-структуры полипептидов — многоцепочечные спирали 2-го порядка, в [c.14]

Дезоксирибонуклеиновая кислота (табл. 1.1). Полимер, состоящий из дезоксирибонуклеотидов носитель генетической информации всех клеточных организмов и многих вирусов. Двойная спираль состоит из двух антипараллельных по-линуклеотидных цепей, которые комплементарно спарены основаниями аденин (А) спаривается с тимином (Т), а цитозин (С) — с гуанином (G). Хромосомы человека состоят из очень длинных двухцепочечных молекул ДНК, содержащих десятки миллионов нуклеотидов. [c.200]

На самом деле структура ДНК является еще более сложной, так как две составляющие ее полимерные спирали закручены в противоположном направлении иными словами, они антипараллельны. Если двигаться вдоль обеих спиралей в одном и том же направлении, то в одной из них связь между сахарными и фосфатными остатками будет -5, 3 - 5, 3 -5, 3 -, а в другой — -3, 5 -3, 5 -3, 5 -. Во время синтеза белка одна из цепей двойной спирали ДНК служит активным источником информации для клетки, являясь матрицей для образования так называемой информационной или матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК). При делении клетки обе нити двойной спирали выступают в роли матриц для синтеза комплементарных молекул ДНК. Таким образом, каждое дочернее ядро после деления содержит по паре нитей ДНК или по нескольку пар этих нитей, которые идентичны родительской ДНК. Этот процесс представлен схематически на рис. 27-6 и более подробно — на рис. 27-7. [c.485]

Остов полипептидной цепи может образовывать спиральные структуры с параметрами, близкими к двойной спирали ДНК в В- и 4-формах. Как показали конформационные расчеты н построение молекулярных моделей, стереохимически возможны два типа спиральных структур, одна из которых (/) имитирует структуру повторяющихся Г -метилпирролкарбоксамидных единиц дистамицина, а вторая (g) представляет собой регулярную спираль, в которой карбонильные группы остова могут образовывать водородные связи с 2-аминогруппами гуанина, находящимися в одной и той же полинуклеотидной цепи (рис. 8.18). Две антипараллельные, И или tg, пептидные цепи можно расположить в узкой бороздке таким образом, что образуются водородные связи между пептидными группами двух цепей и ос-Еованиями ДНК. Этот структурный мотив был обнаружен экспериментально. [c.292]

Крученных в спираль вправо вокруг одной и той же оси с образованием двойной спирали. Две цепи в этой спирали антипараллельны, т.е. их 5, З -межнуклео-тидные фосфодиэфирные мостики направлены в противоположные стороны. Гидрофильные остовы цепей, состоящие из чередующихся остатков дезоксирибозы и отрицательно заряженных фосфатных групп, расположены на внешней стороне двойной спирали и обращены в сторону окружающей ее воды. Гидрофобные пуриновые и пи1Щмидиновые основания обеих цепей уложены стопкой внутри двойной спирали, так что практически плоские молекулы оснований сближены между собой и расположены перпендикулярно длинной оси двойной спирали. Пространственное взаиморасполо- [c.862]

Таким образом, молекула ДНК представляет собой двойную правую спираль, образованную двумя антипараллельными полинуклеотидными цепями, основания которых специфическим образом спарены. Водородные связи между парами оснований внутри двойной спирали обеспечивают избирательность спаривания (при дупликации), но роль их в обешечении стабильности невелика, и в основном стабильность обеспечивают электростатические, вандерваальсовы и гидрофобные силы. При разрыве водородных связей в достаточно большой группе расположенных рядом оснований вероятность последующего восстановления спаривания мала, и в цепочке образуется фиксированная открытая петля. При большом числе таких петель молекула разупорядочивается и наступает денатурация. Возникновение и фиксация петель имеет место при высоких температурах. [c.319]

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]

Согласно модели двойной спирали, две полинуклео-тидные цепи антипараллельны (т.е. идут в противоположных направлениях рис. 2.8). Поэтому, рассматривая спираль вдоль оси, можно увидеть, что одна цепь идет в направлении 5 -3, а другая-в направлении 3 -5. [c.27]

А —четыре спиральные супервторичные структуры в белке РВ1. Было предсказано, что аминокислотные остатки в положениях 341—415 [58] образуют четыре антипа-раллельные а-спирали, прерванные -обратными витками. Спиралеобразными линиями обозначены а-спирали -витки представлены перестановками цепи, Б — двойные спирали полипептидов (антипараллельные плоскости) в белке РВ1. Четыре антипараллельные плоскости были предсказаны из последовательности аминокислот [58] белка РВ1 (см. рис, 34) а) аминокислотные остатки в положениях 15—39 б) аминокислотные остатки в полошениях 431—451 в) аминокислотные остатки в положениях 447—477 г) аминокислотные остатки в положениях 555—572. Зигзагообразными линиями обозначены аминокислотные остатки, которые включены в -складчатые плоскости -витки представлены инверсиями цепи. В — двойные спирали полипептидов (антипараллельные -плоскости) в белке РВ2. Две антипараллельные -плоскости были предсказаны из последовательности аминокислот [36] белка РВ2 (см. рис. 35) а) аминокислотные остатки в положениях 89—119 б) аминокислотные остатки в положениях 637—649. Г — колесо спирали одной из ам-фифпльных спиралей (аминокислотные остатки 430—444) белка РВ2. Цифры 1—15 означают положения аминокислотных остатков 430—444. Аминокислотные остатки были отложены на колесе спирали в соответствии с техникой М. S hiffer и А. Ed-mundson [56а], используя 3,6 аминокислотного остатка на 1 виток. Одной тонкой линией обозначен участок гидрофильности, двумя — участок гидрофобности. Двумя пунктирными линиями показан участок гидрофобности, генерированный через солевую связку между Асп- и Гис+. [c.257]

Наверное, одним из самых важных открытий прошедшего столетия в биологии, за которое в 1962 г. была присуждена Нобелевская премия, можно считать установление весной 1953 г. Дж.Уотсоном и Ф.Криком структуры ДНК в виде известной сегодня, наверное, чуть ли не каждому двойной спирали. Так, молекула ДНК в наиболее типичной В-конфигурации представляет собой двойную закрученную плектонемически (т. е. требуюгцую обязательного раскручивания при ее разделении на составные части) правую спираль, образованную двумя полинуклеотидными цепями, расположенными антипараллельно в 5 3 - и 3 5 -направлениях соответственно, где цифры отражают нумерацию атомов углерода в дезоксирибозном кольце азотистых оснований ДНК, между которыми и происходит формирование фосфодиэфирных связей. Принято считать, что один полный виток такой спирали имеет размер около 34 ангстрем и в него укладывается приблизительно 10 нуклеотидов, а диаметр двух цепей ДНК при этом составляет 20 ангстрем. Пожалуй, главной из уникальных черт этой молекулы как раз и следует считать ее двуцепочечную организацию. Причем, при формировании двойной спирали действует принцип комплементарности, согласно которому аденинам одной цепи соответствуют тимины другой, а гуанинам одной - цитозины другой и наоборот. Эти соотношения известны как правила Чаргаффа, который в 1950 г. показал, что ДНК включает равные количества определенных азотистых оснований и вывел для двуцепочечной ДНК следуюш ие закономерности А = Т, 0 = С А + 0 = С + Т А + С = 0 + Т. Важность этого открытия, хотя и была оценена не сразу, тем не менее, непреходягца, поскольку все нынешние работы с ДНК, независимо, молекулярная ли это биология либо, как будет видно из дальнейшего изложения, другая, казалось бы, далекая от нее дисциплина, так или иначе построены на принципе комплементарности азотистых оснований. [c.8]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология