Нуклеиновые кислоты константа седиментации

Нуклеиновые кислоты в свободном состоянии и в виде соединени с белками так называемых нуклеопротеидов содержатся в клеточных ядрах и цитоплазме. К нуклеопротеидам относятся также многие виды вирусов. Их молекулярные веса, определенные по константам седиментации, очень велики у вирусов растительного происхождения они колеблются между 3 и 40 миллионами. [c.1044]

Существует несколько физических методов абсолютного измерения молекулярных масс, в первую очередь основанных на использовании седиментации или рэлеевского рассеяния света. Они требуют существенно большего количества индивидуального биополимера, чем описанные химические и биохимические методы, проводятся путем прецизионных измерений на дорогостоящем оборудовании и применительно к задаче измерения молекулярных масс белков и нуклеиновых кислот постепенно утрачивают свое значение. Седиментационные методы основаны на использовании уравнений (7.2) или (7.3). В первом случае измерению подлежат константа седиментации биополимера и коэффициент диффузии. Во втором случае нужно достичь состояния седиментационного равновесия и измерить распределение концентрации исследуемого биополимера вдоль центрифужной ячейки, т.е. концентрацию биополимера на нескольких разных расстояниях г от оси ротора. Оба метода требуют определения парциального удельного объема, или, что то же самое, плавучей плотности биополимера в условиях, используемых для седиментации. [c.267]

Коэффициент седиментации обратно пропорционален вязкости растворителя. Так как вязкость жидкостей си.льио зависит от температуры и давления, то коэффициент седиментации принято приводить к 20° С и атмосферному давлению (в кювете центрифуги развивается давление до 300 атм.). Исправленная таким образом величина 2о носит название константы седиментации полимера и измеряется в секундах, однако в качестве более удобной единицы принят 1 сведберг, равный 10 сек. Ясно, что только у монодисперсного полимера может быть строго определенная константа седиментации (подобные полимеры мы встречаем в живой природе — это белки и нуклеиновые кислоты). У обычных полимеров мы должны наблюдать статистические распределения по константам седиментации, характеризуемые функциями распределения — численной [c.125]

Переходим теперь к рассмотрению макромолекулярных свойств ДНК, которые можно изучать, во-первых, измеряя оптические свойства растворов — экстинкцию в полосе поглощения вблизи 2600 А и оптическую активность нуклеиновой кислоты, во-вторых, изучая гидродинамические свойства макромолекул константу седиментации в ультрацентрифуге и характеристическую вязкость, в третьих, измеряя рассеяние света под разными углами, что дает наиболее точный метод измерения молекулярных весов ДНК и молекулярных размеров. [c.210]

Вирусные частицы, дефектные в том отношении, что они содержат меньшее по сравнению с нормальным количество нуклеиновой кислоты, обнаружены и среди многих мутантов РНК-содержаш их фагов, а также среди фагов f2, выраш,енных в присутствии фторурацила или реконструированных в отсутствие фактора созревания (см. гл. X, разд. В). Эти частицы содержат РНК с константой седиментации 14—18S (вместо 26S) и не обладают инфекционностью в то же время па электронных микрофотографиях они не отличаются по своему внешнему виду от типичных фаговых частиц. Исследования, проведенные недавно на мутанте фага f2, содержащем РНК с константой седиментации 14S, показали, что у этой РНК отсутствует 5 -конец, а также цистрон, который в полной вирусной РНК кодирует образование белка оболочки [297]. [c.189]

Чаще всего молекулярный вес биополимеров определяют по нх константе седиментации s (разд.3.1.д). Значение s зависит не только от молекулярного веса, но и от плотности и формы молекулы. Однако в рамках предположения, что молекулы белка являются сферами, s примерно пропорционально мол. весу в степени 2/3. Графически зависимость logs от log (мол. вес) должна представляться прямой. На рис. 2-38 приведен график такого рода, построенный по данным для целого р да белков. Заметим, что точки, полученные для нуклеиновых кислот (во многих случаях эти молекулы имеют форму палочек, а не сфер), ложатся на другую прямую. Кроме того, константа седимента- [c.181]

Рибосомы — комплексы белков и нуклеиновых кислот. Хорошо известным примером комплексов белков с нуклеиновы ми кислотами является рибосома, катализирующая образование полипептидных цепей [714, 715]. Рибосома содержит несколько молекул РНК и различные белковые молекулы. Она состоит из двух субъединиц неодинаковой величины, между которыми заключена рибосомальная РНК- В Е. oli более крупная субъединица содержит две молекулы РНК (названные 23S и 5S в соответствии с их константами седиментации) и 34 молекулы белков, названные от L1 до L34 . Более мелкая субъединица содержит РНК 16S и 21 белок (от S1 до S21 ). [c.270]

Как показывают эти наблюдения, само уменьшение вязкости еще не является доказательством, что разрывы цепочки полимера являются основной реакцией эту точку зрения мы настойчиво подчеркивали выше. Однако имеются и другие доказательства, подтверждающие, что действие Ионизирующего излучения на нуклеиновые кислоты вызывает их деградацию. Спарроу и Розенфельд [127] показали, что рентгеновские лучи снижают двойное лучепреломление в потоке дезоксирибонуклеогистоиа зобной железы и свободной дезоксирибонуклеиновой кислоты. Измерения констант седиментации и диффузии облученных нуклеиновых кислот [124, 129, 139] также показали, что происходит деградация, при которой образуются недиализуемые с )раг-менты [144], молекулярный вес которых колеблется в широки.х пределах. [c.257]

Для монодисперсных систем, т. е. для систем, содержащих только одинаковые молекулы, все три значения молекулярного веса совпадают. Что касается полидисперспых систем, то степень их полидисперсности характеризуется величиной отношения МБольшое удобство для химии нуклеиновых кислот представляет то обстоятельство, что вирусы могут служить источником строго тождественных макромолекул с высоким молекулярным весом. Как мы уже знаем, в белковой химии и в других областях химии полимеров величину М можно определять па основании измерения константы седиментации 5 в сочетании с данными относительно формы молекул. Другой метод состоит в измерении вязкости [т]] молекулярный вес рассчитывают при этом, пользуясь уравнением Шераги и Манделькерна [c.141]

Эффекты, вызываемые облучением нуклеиновых кислот в сухом или слегка влажном состоянии, весьма сходны с эффектами, вызываемыми облучением в водном растворе, несмотря на различный механизм. Разрываются фосфорноэфирные связи [L49], что приводит к уменьшению молекулярного веса, которое можно проследить по измерениям вязкости [К43, L49], измерению константы седиментации [К43, S62] и светорассеянию [А19]. Вследствие двойной спиральной структуры ДНК молекулярный вес может уменьшаться только тогда, когда два разрыва происходят почти один напротив другого. На разрыв водородной связи при облучении указывает тот факт, что для водного раствора облученного материала оптическая плотность вблизи 260 ммк выше, чем для необлученного [548]. При растворении облученной нуклеиновой кислоты в разбавленном соляном растворе она образует гель, а не прозрачный раствор [548] это показывает, что имевшаяся исходная структура утрачена, но существует тенденция к агрегированию путем образования новых водородных связей. В опытах с ультрацентрифугированием также отмечалась агрегация [562]. [c.280]

Молекулярный вес нуклеиновых кислот можно определить рядом методов, такими, как седиментация в ультрацентрифуге, диффузия, характеристическая вязкость и светорассеяние [162]. Как константы седиментации, так и константы диффузии варьируют с изменением концентрации, и если принять во внимание несомненную гетерогенность 163, 1641 многих препаратов нуклеиновых кислот, то точное реальное значение их молекулярного веса удается определить довольно редко. Для дезоксирибонуклеиновых кислот с высоким молекулярным весом седиментационные и вискозиметри-ческие измерения дают результаты примерно в 2—3 раза более высокие, чем значения, полученные методом светорассеяния, возможно, вследствие неприменимости теории светорассеяния к очень длинным палочкообразным молекулам [165]. Типичными величинами молекулярного веса дезоксирибонуклеиновых кислот являются 4-10 —8-10 , хотя в отдельных случаях были получены значительно более высокие значения. Действительно, результаты радиоавтогра-фических измерений минимальной длины ДНК, выделенной из клеток Е. соИ, лизирующихся в чрезвычайно мягких условиях, указывают на то, что образец представляет собой комплекс длиной примерно 400 х, что соответствует молекулярному весу 10 и более [400]. [c.558]

Вместо того чтобы вычислять мол. вес из уравнения (7.38), часто бывает гораздо удобнее характеризовать макромолекулу непосредственно значением ее константы седиментации. В научной литературе белки, фракции нуклеиновых кислот, рибосо.м-ные препараты и антитела часто так и обозначают 55-частицы, 305-частицы, 505-частицы и т. д. Каждая цифра соответствует константе седиментации (постоянной Сведберга), выраженной в единицах Сведберга. [c.414]

Для большинства просто устроенных вирусов, к которым относятся ВТМ и мелкие фаги, молекулярные веса РНК или ДНК, определяемые по константе седиментации, соответствуют значениям, которые можно предположить, если па каждую вирусную частицу приходится одна-единствепная молекула нуклеиновой кислоты об этом свидетельствуют и такие аналитические данные, как анализ по фосфору, определение оснований или ультрафиолетовый спектр поглощения [153, 162]. В тех случаях, когда имеются данные о концевых группах, они, как правило, подтверждают это заключение. Современные данные о концевых последовательностях молекул вирусных РНК приведены в табл. 5. (Некоторые из них уже обсуждались в предыдущем разделе.) [c.111]

По-видимому, близкое к только что рассмотренному и столь же непонятное явление представляет собой следующее наблюдение. РНК фага QP крайне чувствительна к РНК-азе. В опытах in vitro молекула этой РНК распадается на отдельные фрагменты в результате даже незначительного воздействия РНК-азой (0° С, 30 мин, отношение РНК/фермент = 200 ООО). Разрывы имеют специфическую локализацию. Под действием РНК-азы молекула РНК распадается с образованием прежде всего фрагмента (несущего З -конец), на долю которого приходится 68% всей РНК. Остаток насчитывает 32% [29, 30]. Высказывалось предположение, что столь избирательная чувствительность к ферменту обусловлена некоторыми особенностями конформации вирусной РНК. Довольно высокие константы седиментации фаговых нуклеиновых кислот и РНК вируса мозаики костра безостого по сравнению с РНК ВТМ (около 28 и 30S для молекулярных весов i -10 и 2-10 ) наводят на мысль, что нуклеиновые [c.112]

Возбудитель этой болезни — очень медленно седиментирующий инфекционный агент (его константа седиментации равна 10S, тогда как константа седиментации вируса-сателлита вируса некроза табака равна 50S), который не разрушается при осаждении спиртом или обработке фенолом. Он инактивируется РНК-азой только при низкой ионной силе. На основании этих данных было высказано предположение, что вирус этот может быть на самом деле двухцепочечной РНК [91, 92]. Однако некоторые данные, полученные при его изучении [262], дают основание думать, что определенные неустойчивые формы этого вируса, возможно, представляют как раз тот случай, когда природным инфекционным агентом служит одноцепочечная РНК. Не исключено также, что и скрэпи — болезнь овец, имеющая важное экономическое значение,— вызывается тоже свободной нуклеиновой кислотой. Наблюдаемая устойчивость к нагреванию и ферментативному воздействию становится понятной, если постулировать кольцевое суперспиральпое двухцепочечное строение РНК. [c.170]

Другим надежным критерием для установления природы инфекционности служит определение скорости седиментации инфекционной фракции. Полные вирусы по своим размерам крупнее и седиментируют значительно быстрее, чем их нуклеиновые кислоты. Интактные молекулы нуклеиновых кислот имеют весьма характерные скорости седиментации в стандартных условиях ионной силы и т. д. Таким образом, определение инфекционности во всех фракциях, полученных при центрифугировании вирусной РНК в градиенте концентрации сахарозы, ясно показывает, связана ли инфекционность с компонентом типичной РНК (константа седиментации у многих вирусных РНК равна приблизительно 30S), седиментирует ли она подобно вирусу (константа седиментации обычно в пределах 60— 200S) или подобно комплексу, образовавшемуся между РНК и небольшим количеством белка. Существуют и такие методы дифференцирования вирусов и РНК, которые основаны на различиях их растворимости в молярных растворах солей [144, 162]. [c.178]

ДНК мелких фагов [202]. Частицы, полученные с РНК ВТМ, характеризовались константами седиментации до 152S, а инфекционность их РНК была устойчива к действию РНК-азы [525]. Комплекс с рибосомной РНК имел двойной пик в соответствии с двумя компонентами рибосомной РНК. Мы уже упоминали, что, хотя вирусные частицы этой группы имеют такие же размеры и такое же содержание белка, как и вирус желтой мозаики турнепса, они тем не менее содержат вдвое меньше РНК. Исходя из этого, можно понять, почему в такие оболочки удается загнать удвоенное количество РНК. Но удивительнее всего, что сказанное относится лишь к посторонней РНК— при реконструкции вируса с гомологичной РНК ее количество в вирусной частице никогда не бывает удвоенным. Неожиданным в опытах оказалось и то, что белки различных вирусов рассматриваемой группы, по многим свойствам непохожие друг на друга, тем не менее оказались способными взаимодействовать между собой с образованием частиц со смешанными оболочками [536]. Вирусоподобные частицы образуются также и в отсутствие нуклеиновой кислоты, но в противоположность другим верхним компонентам вируса они при этом отличаются от вируса по электрофоретической подвижности [27]. [c.222]

Для электрофоретического разделения нуклеиновых кислот с успехом применяются крахмальные, агаровые, агарозные и полиакриламидные гели, а также полиакриламидные гели, содержащие агарозу. По электрофорезу РНК [105] и ДНК [387] в крахмальном геле имеется сравнительно мало работ. Электрофорез в других поддерживающих средах дает более высокое разрешение. Ричардс и Леканиду [1086] пришли к заключению, что методом электрофореза в полиакриламидном геле можно разделить смесь полинуклеотидов, имеющих мол. массу менее 10 000 и различающихся по длине всего на один нуклеотидный остаток. Рубину [1117] удалось разделить 4S-, 5S- и 5.8S-PHK. Филлипс и Тимко [1004] описали разделение 5S-PHK на два компонента. Определяя степень разрешения, которую можно достигнуть при электрофоретическом разделении РНК, они сделали вывод, что для молекул РНК, имеющих константы седиментации между 22 и 45S, степень разрешения составляет две единицы S в случае двух параллельных проб ошибка определения будет равна 5%. При шести повторных определениях степень разрешения составляет одну единицу S даже для более мелких молекул. Эти примеры свидетельствуют о том, что методы электрофореза в гелях дают превосходное разрешение при фракционировании нуклеиновых кислот. [c.369]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология