Комплементарность нуклеотидов

Рис. 5.12. Синтез ДНК в обычных условиях. Очередной дезоксирибонуклеотид (дезоксирибонуклеозид-трифосфат dNTP) спаривается с комплементарным нуклеотидом матричной цепи. Между 3 -гидроксильной группой последнего нуклеотида в растущей цепи и а-фосфатной группой присоединяемого нуклеотида образуется фосфодиэфирная связь.

Рис. 9-16. Три формы спирали ДНК, каждая из которых содержит 22 нуклеотидные пары. Все эти структуры образованы двумя антипараллельными цепями ДНК, которые удерживаются вместе благодаря спариванию комплементарных нуклеотидов. Каждая форма показана сбоку и сверху Сахарно-фосфатный остов и пары оснований выделены разными оттенками серого темно-серым и светло-серым, соответственно. А.

Если молекула ДНК или ее часть присоединяет комплементарные нуклеотиды РНК, которые также связаны между собой, получают [c.44]

Рис. 12. Взаимное расположение функциональных групп комплементарных нуклеотидов в сечении двойной спирали ДНК (А) и комбинация функциональных групп, экспонированных на поверхность вдоль большой канавки двойной спирали последовательности СООтСАТ ( ).

Рис. 51. Схема водородных связей между комплементарными нуклеотидами в ДНК,

Работа такой системы — молекулярной машины — организована посредством прямых и обратных информационных потоков, посредством молекулярной сигнализации. В живой системе сигналами, их источниками, приемниками и преобразователями служат молекулы и надмолекулярные структуры. Узнавание сигнала определяется многоточечными слабыми взаимодействиями, имеющими кооперативный характер. В этой книге рассмотрен ряд явлений молекулярного узнавания — взаимодействие фермент — субстрат, взаимодействие комплементарных нуклеотидов, реализуемое в двойной спирали ДНК, в транскрипции, а также в трансляции (т. е. взаимодействие кодона с антикодоном). К тем же явлениям относится взаимодействие антитела с антигеном, в этой книге не рассмотренное. [c.608]

Для получения полноразмерных генов другим способом тоже вначале синтезируют специфический набор перекрывающихся олигонуклеотидов длиной от 40 до 100 звеньев. При их отжиге происходит спаривание 6-10 3 - и 5 -концевых взаимно комплементарных нуклеотидов, а между ними остаются большие бреши. Протяженность спаренных участков достаточно велика, [c.87]

Если оставшийся нерасплетенным двухцепочечный фрагмент ДНК, состоящий из десятка или большего числа комплементарных нуклеотидов, все еще продолжает удерживать цепи от полного расхождения, то процесс денатурации может быть легко обращен. Это значит, что при приведении температуры и величины pH вновь к физиологическим значениям расплетенные участки двух цепей самопроизвольно сплетутся, образуя исходный дуплекс (отжиг, рис. 27-14). Однако если расхождение цепей полностью завершено, то ренатурация будет происходить в два этапа. Первый из них протекает сравнительно медленно, поскольку две цепи должны отыскать друг друга в ходе случайных столкновений и образовать короткие комплементарные участки двойной спирали. Второй этап осуществляется гораздо быстрее, так как остальные основания последовательно состыковываются и образуют пары комплементарных оснований. Затем две цепи застегиваются наподобие молнии, вновь образуя двойную спираль. [c.865]

РНК-полимераза двигается вдоль фрагмента ДНК, который подлежит транскрипции, и встраивает в формируемую РНК комплементарные нуклеотиды. [c.542]

Кроме реакции синтеза и гидролиза однонитевых полимеров, в принципе, может происходить матричный синтез с помощью комплементарных нуклеотидов, содержащихся в полимерной нити. После- [c.141]

Кодон — участок, в данном случае участок и-РНК, состоящий из трех нуклеотидов, кодирующих аминокислоту, которая войдет в состав белка. Антикодон — три других комплементарных нуклеотида, входящие в данном случае в состав т-РНК (см. далее). [c.689]

На рис. 129 представлена спаренная двойная спираль ДНК, которая ферментом экзонуклеазой частично разъединяется, и разъединенные концы при действии фермента полимеразы достраиваются за счет комплементарных нуклеотидов из среды, сшиваемых в цепь (заштрихованные участки правой спирали) (Корнберг). В последние годы открыта также лигаза — фермент, сшивающий фосфорнокислыми мостами два соседних, закрепленных на матрице олигонуклеотида (рис. 130). Затрата энергии покрывается [c.734]

Оценка свободной энергии вторичной структуры заставила подробно проанализировать все возможные структурные элементы (рис.6.1). Ранее, при подсчете комплементарных нуклеотидов фактически анализировались только двуспиральные участки.Однако при опенке свободной энергии в ка- [c.197]

Вырезание повреждений — основной темновой механизм восстановления различных одноцепочечных повреждений ДНК, в том числе и пиримидиновых димеров. Особенность этого механизма репарации в том, что восстановление одноцепочечных повреждений происходит только тогда, когда не повреждена комплементарная цепь молекулы ДНК. В процессе темновой репарации происходит вырезание в одной из цепей молекулы ДНК коротких сегментов (длиной около 30 нуклеотидов), содержащих поврежденный участок, и последующее заполнение образовавшейся бреши комплементарными нуклеотидами с использованием неповрежденной цепи ДНК в качестве матрицы (рис. 41,5). [c.130]

Эта идея подтверждается значительной вырож/енностью третьей, позиции кодона (рис. 1.5, б). Наиболее вероятной начальной точкой существующего является, по-видимому, триплетный код, использующий два комплементарных нуклеотида. В этом случае значимы только первые две позиции каждого кодона, так что один триплет кодирует лишь четыре разные аминокислоты. На следующем этапе эволюции добавилась еще одна пара комплементарных нуклеотидов, что дало возможность кодировать 16 аминокислот. Наконец, приданием значимости третьей позиции кодона была введена некоторая вырожденность. Когда организмы стали настолько совершенными, т. е. настолько конкурентоспособными, что любое изменение типа хотя бы одной аминокислоты оказывалось опасным,, а иногда и летальным, генетический код остановился в своем развитии. Таким образом, было зафиксировано число аминокислотных остатков, равное 20. [c.17]

Для перекрывания стадий необходимо предположить от -новременное участие в процессе двух нуклеотидов, один из которых находится в состоянии I, а другой в состоянии II (см. рис. 9.7) и оба комплементарны нуклеотидам ДНК. Модель показывает, что ось образующейся гибридной спирали наклонена к оси исходной двойной спирали ДНК под углом 40° (см. рис. 9.6). [c.568]

В последних столбцах левой и правой сторон таблицы приведены числа п водородных связей между нуклеотидами ху кодона и комплементарными нуклеотидами х у антикодона. Значения п (можно назвать эту величину степенью комплементар-ности) в первом октете равны 6 и 5, во втором 5 и 4. Можно думать, что при га = 6 взаимодействие 2 — 2 кодона и антикодона не имеет существенного значения, так как связь ху — х у достаточно прочна и обеспечивает необходимую комплементарность. Поэтому кодоны первого октета безразличны к г, В этом случае возможны 16 сочетаний кодон — антикодон, при которых одна и та же аминокислота включается в белковую цепь и отвечает любым 2 и 2 при фиксированных ху и, следовательно, х у. Если в первом октете га = 5, то возможно, что взаимодействие 2 —2 уже играет некоторую роль в обеспечении комплементарности, и число допустимых сочетаний кодон — антикодон может оказаться меньше 16, но больше 4. Из сказанного, конечно, не следует, что все мыслимые сочетания встречаются в природе. Было бы интересно экспериментально определить число различных антикодонов, т. е. различных тРИК, отвечающих данной аминокислоте, и, конечно, число соответствующих кодонов. Возможно, что опыт действительно покажет наличие большего числа антикодонов и кодонов для тех аминокислот первого октета, для которых га = 6, и меньшего их числа для га = 5. Мутационные замещения 2 в кодонах мРИК могут заметно отличаться по эффективности для га — 6 и га = 5, [c.593]

К полученной смеси добавляют дидезоксинуклеотиды (аде-нин, тимидин, гуанин и цитозин), каждый из которых помечен своим красителем. Меченые дидезоксинуютеотиды присоединяются к комплементарным нуклеотидам на 3 - конце каждого фрагмента. И дальнейшее удлинение цепочки на этом прекращается в силу особенностей химической структуры дидезоксинуклеотидов. Таким образом, фрагменты разной длины оказываются помеченными разными метками в зависимости от того, какой нуклеотид находится на их 3 -конце. [c.95]

В ходе транскрипции, как и при репликации, малый участок двойной спирали ДНК раскручивается. Основания двух цепей ДНК становятся доступными для подстраивания комплементарных нуклеотидов. При этом возможен синтез РНК трех типов [c.541]

Но если для каждого нуклеотида имеется, так сказать, антинуклео-тид , т. е. комплементарный нуклеотид, то и для каждого триплета нуклеотидов, или кодона, должен существовать комплементарный триплет, или антикодон. [c.54]

Следовательно, с каждым триплетом ДНК соединяется комплементарный триплет РНК. Триплеты РНК мы называем кодонами. Мы знаем уже, что в последовательности кодонов заключена информация о последовательности аминокислот в белках, причем информация эта скопирована. Первичная же информация записана в последовательности кодогенов в молекуле ДНК. Она является как бы позитивом. Затем к этой молекуле пристраиваются комплементарные нуклеотиды, из которых строится РНК, причем они связываются между собой в цепь. Очевидно, образовавшаяся при этом комплементарная цепь из кодонов РНК представляет собой негатив, который есть не что иное, как искомая матрица для синтеза белка. На этот негатив, как мы уже знаем, опять-таки накладываются комплементарные триплеты — это уже антикодоны, которые связей друг с другом не образуют. Антикодоны — тоже оттиски с негатива (кодона), следовательно, они позитивы. [c.57]

ДНК, комплементарного к цепи 50 первых нуклеотидов т-РНК аланина иллюстрируется на рис. 128. Синтезируются четыре цепи нуклеотидов изображенные в верхней части рисунка горизонтальными линиями. Каж дая из четырех цепей содержит по 20 нуклеотидов. Цепи построены так что верхняя правая линия соответствует 20 нуклеотидам ДНК, компле ментарньш к первым 20 нуклеотидам т-РНК аланина, верхняя левая линия соответствует двадцати следующим. Две нижние горизонтальные линии верхней части рисунка символизируют также отрезки ДНК по 20 нуклеотидов каждый, из них 20 - - 10 нуклеотидов комплементарны к соответствующим 30 нуклеотидам двух верхних цепей. В целом получается жестко связанная 30 парами комплементарных нуклеотидов система четырех цепей ДНК со свободными концами по 10 нуклеотидов в верхней и в нижней цепи. Имеются два разрыва фосфатных связей, отмеченные стрелками. Действием фермента лигазы эти разрывы зашиваются , и на их месте возникают фосфатные мосты. Таким образом, четыре первоначально взятых полинуклеотида превращаются в две цепи, в средней части комплементарно связанные друг с другом. Осталось с помощью полимеразы и набора свободных нуклеотидов комплементарно достроить оба свободных конца молекулы, и двойная спираль из 50 полинуклеотидов готова. Одна из ее цепей комплементарна к 50 первым нуклеотидам т-РНК, другая — комплементарна к первой. [c.695]

Е. соИ или фага Т4. ДНК-полимераза I обладает способностью удлинять цепь ДНК в направлении 5 3 путем присоединения комплементарного нуклеотида. Это свойство ДНК-полимераз используется в генной инженерии для построения второй комплементарной цепи при добавлении фермента к одноцепочечной ДНК-матрице в присутствии праймера произойдет ее удвоение. Это свойство используется, например, при создании кДНК-библиотек. ДНК-полимераза применяется также для заполнения бреши в цепи ДНК, например, при застраивании фрагментов с выступающими 5 -концами. Экзонуклеазная активность ДНК-полимераз используется для введения радиоактивной метки во фрагмент ДНК. [c.24]

Необычные нуклеотиды сконцентрированы в области петель и сгибов, комплементарные нуклеотиды в отдельных местах образуют короткие дпухцепочечные участки. [c.434]

Специфическое спаривание комплементарных нуклеотидов сыграло, видимо, решающую роль в возникновении жизни. Рассмотрим, например, полинуклеотид, подобный РНК и содержащий основания урацил (и), аденин (А), цитозин (С) и гуанин (С). Благодаря комплементарному спариванию оснований - АсИиОсС - при добавлении РНК к смеси активированных нуклеотидов в условиях, благоприятствующих полимеризации, синтезируется новая молекула РНК, последовательность нуклеотидов которой комплементарна последовательности нуклеотидов в исходной РНК Таким образом, новые молекулы представляют собой как бы слепок исходной молекулы, каждому А которой соответствует и в копии и г. д. На первой стадии информация, содержащаяся в последовательности исходной цепи РНК, сохраняется в новообразующихся комплементарных цепях. На второй стадии копирование с использованием комплементарной цепи в качестве матрицы восстанавливает исходную последовательность (рис. 1-5). [c.14]

При любом процессе копирования неизбежно происходят ошибки и размножаются неточные копии оригинала. Следовательно, в результате многократных циклов репликации образующаяся последовательность нуклеотидов будет существенно отличаться от исходной. Так формируется разнообразие молекул. В случае РНК эти молекулы, вероятно, будут иметь и разные функциональные свойства. Ведь молекулы РНК -это не просто цепочка символов, неким абстрактным образом несущая информацию. Они обладают химической индивидуальностью, влияющей на их поведение. Конкретная последовательность нуклеотидов определяет свойства молекулы, особенно характер ее свертывания (кон-формацию) в растворе. Мономеры полинуклеотида могут не только спариваться со свободными комплементарными нуклеотидами среды с образованием нового полимера, но и образовывать пары с комплементарными нуклеотидными остатками того же самого полимера. Последовательность СОСО в одной части полинуклеотидной цепи может сравнительно прочно связаться с СССС из другого участка молекулы Из-за подобных взаимодействий возникают различные трехмерные изгибы, и молекула в целом приобретает уникальную форму, полностью определяемую ее нуклеотидной последовательностью (рис. 1-6). [c.15]

В молекуле ДНК ячейкой, содержащей два бита информации, является пара комплементарных нуклеотидов. Она содержит около А1 л 40 атомов. Энтропия, связанная с колебательными степенями свободы, составляет 5=3 кп 120 к, 3 120 бит, или энтропия, приходящаяся на один бит информации, равна примерно 60 бит. Сйгсюда объем фазового пространства, приходящийся на один бит, равен [c.272]

II (отмечены стрелками) часть нуклеотидов комплементарны нуклеотидам другой спирали б - одновременное существование двух спиралей I и II, раэделенных "блуждающей" боковой петлей [c.191]

Таким образом, вероятность образования спирали в структуре не зависит от того какая эта спираль, важно только, в какой структуре она образуется. Это можно интерпретировать следующим образом. Время образования спирали лимитируется процессом инициации. В предыдущем разделе уже указывалось, что инициация включает в себя подготовительную стадию -разрушение в случае необходимости спиральных фрагментов и образование первой комплементарной пары. Вероятность образования этой пары определяется вероятностью встречи комплементарных нуклеотидов, что в свою очередь зависит от конформации петли, обеспечиваюшей локализацию нуклеотидов. Эта величина дает основной вклад в энтропию, а стало быть, и в свободную энергию петель. Множитель N отражает тот факт, что инициация спирали может произойти в любой из N потенциальных нуклеотидных пар. После образования инициирующей пары, этого " центра кристаллизации", формирование всего спирального участка.зависящего от к , происхолит очень быстро. Как уже указывалось, величина этой константы равна 10 -10 с. [c.212]

Смотреть страницы где упоминается термин Комплементарность нуклеотидов: [c.269] [c.54] [c.269] [c.31] [c.543] [c.149] [c.167] [c.379] [c.141] [c.686] [c.694] [c.737] [c.34] [c.15] [c.262] [c.312] [c.134] [c.263] [c.287] [c.54] [c.123]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология