Полирибонуклеотиды

Другим общепринятым методом разделения оснований является ионообменная хроматография. Большинство оснований содержит по крайней мере один заместитель, способный к ионизации, в результате чего молекулы приобретают положительный или отрицательный заряд (табл. 37.5). Вследствие этого возможно использование как катионитов, так и анионитов. Хорошим примером разделения оснований является хроматография на катионите дауэкс 50 (№) в 2 н. соляной кислоте [33]. При этом основания элюируются в следующем порядке урацил, цитозин, гуанин, аденин. Аналогичным образом, но при элюировании в линейном градиенте соляной кислоты (1—4 М) выделяли метилированные основания (в основном метилированные производные гуанина) из полных гидролизатов РНК хлорной кислотой [63]. Также на катионите анализировали основания, отщепленные от полирибонуклеотидов в ходе ступенчатой деградации полинуклеотидной цепи периодатным окислением [53]. [c.44]

Имеются данные, что в растениях встречаются два фермента, осуществляющие синтез полирибонуклеотидов. Фракция, содержащая большую часть ДНК из проростков гороха, по-видимому, катализирует образование РНК по следующей схеме [c.478]

Аналогичные закономерности наблюдаются прн катализированном ферментами синтезе (биосинтезе) полимеров. Мономеры в этом случае являются бифункциональными соединениями, но вследствие высокой специфичности катализатора оказывается возможным взаимодействие лишь одной из функциональных групп мономера с определенным концом растущей полимерной цепи. Например, фермент полинуклеотидфосфорилаза, с помощью которого происходит биосинтез полирибонуклеотидов из нуклеозиддифосфа-тов, катализирует взаимодействие концевой 3 —ОН группы растущей полинуклеотидной цепи с пирофосфатной связью в мономере [c.368]

Рестриктазы незаменимы в структурных исследованиях нуклеиновых кислот. В случае РНК достаточно специфическое расщепление ее цепи можно осуществить с помощью рибонуклеазы Н, гидролизующей полирибонуклеотиды только в ДНК — РИК-гибридах. Для этого с участком РНК, предназначенным для расщепления, предварительно связывают комплементарный ему олигодезоксири-бонуклеотид и обрабатывают образовавшийся комплекс РНК-азой Н (рнс. 4). [c.15]

Уже в ранних исследованиях. макромолекулярной организации однотяжевых РНК было установлено, что в физиологических условиях они характеризуются компактной и упорядоченной третичной структурой, которая возникает за счет взаимодействия шпилькообразных элементов их вторичной структуры. Транспортные РНК — единственные представители природных полирибонуклеотидов, которые удалось закристаллизовать и изучить методом рентгеноструктурного анализа с достаточно высоки.м разрешением. Поэто.му представления о принципах организации третичной структуры РНК [c.40]

Исследование закономерностей процессинга необходимо для выяснения механиз>юв регуляции экспрессии генов. Рассмотрение этапов процессинга и его вариантов у разных организмов затрагивает также ряд других принципиальных проблем. Оказалось, что молекула РНК и в отсутствие белка может выступать как аутокатализатор, осуществляя благодаря конформационной гибкости молекулы сложную и точную собственную перестройку с образованием новых ковалентных связей. Таким образом, полирибонуклеотиды могут функционировать подобно ферментам. Открытие возможности аутокаталитических превращений полирибонуклеотидов показало, что исследование процессинга РНК имеет прямое отношение к вопросу о пребиотических стадиях эволюции макромолекул. [c.163]

Другой подход к решению задачи об установлении последовательности мономеров в НК связан с развитием методов последовательного отщепления мономеров с одного из концов полимерной цепи. Хотя трудно представить, чтобы этим путем можно было осуществить деструкцию полимера, содержащего тысячу и более мономерных единиц, что имеет место в природных НК, однако значение этого пути несомненно хотя бы для установления строения олигонуклеотидов, получающихся при частичном разрыве полимерной цепи. В настоящее время известны подходы к решению этой задачи как для полирибонуклеотидов, так и для полидезоксирибонуклеотидов. [c.252]

Прием, предложенный Тоддом и Брауном для деструкции полирибонуклеотидов, естественно, непригоден для деструкции полидезоксирибо-нуклеотидов, так как последние не содержат а-гликольной группировки, хотя принципы, примененные в первом случае, могут быть использованы для деструкции цепи ДНК. [c.254]

Очевидно, что этот подход можно было бы использовать для синтеза полирибонуклеотидов лишь в том случае, если создать методы специфической защиты гидроксильной группы у С (2>, при которых не затрагивался бы С (3)-гидроксил. Как указывалось ранее, до самого последнего времени таких методов защиты н-е существовало, и поэтому первыми синтезами дирибонуклеотидов были синтезы соединений, содержащих не 3 -5 -связь, имеющуюся в природных веществах, а их изомеры. Примером такого синтеза может служить синтез динуклеотида из аденозина и уридина, связанных 5 -5 связью, который осуществлен Тоддом несколько лет назад принцип такого синтеза ясен из схемы [c.256]

Рибосома имеет собственное сродство к матричным полинуклеотидшу / Уже давно известно, что среди синтетических полирибонуклеотидов вакантная рибосома лучше всего связьшает полиуридиловую кислоту, на чем и было основано широкое применение поли(и) в качестве матрицы в бесклеточных системах трансляции. Возможно, что отсутствие стабильной вторичной и третичной структуры в поли(и) является существенным фактором ее хорошего связьшания с рибосомой. В случае природных мРНК имеются совершенно определенные предпочтительные места на полинуклеотиде, с которыми могут связьшаться вакантные рибосомы (см. гл. В.VI). В любом случае прочная сплошная двойная спираль вряд ли может служить местом присоединение вакантных рибосом. [c.136]

Катализируемый основаниями гидролиз полирибонуклеотидов или рибонуклеозид-2 (3 )-фосфодиэфиров может проходить через интермедиаты, подобные (23). В процессе частичного гидролиза не наблюдается изомеризации нуклеозид-З -фосфодиэфиров в -2 -фосфодизфиры. Возможно, это происходит в силу того, что псевдовращению пентаковалентного интермедиата препятствует присутствие отрицательно заряженного лиганда Р—0 , а не Р—ОН. Энергетически неблагоприятно помещение отрицательно заряженного лиганда в апикальное положение в процессе псевдовращения следовательно, в качестве продуктов катализируемого основаниями гидролиза РНК преобладают З -фосфаты. Альтернативно, эту реакцию можно отнести к простому Sn 2(Р)-замещению по механизму типа in-line (в линию) схема (6) . [c.141]

Полинуклеотидфосфорилаза, являющаяся примером третьего класса полинуклеотидразруишющих ферментов, обратимо расщепляет полирибонуклеотиды в присутствии неорганического ортофосфата, давая нуклеознд-5 -дифосфаты [33]. Хотя этот фермент известен уже более 25 лет, его биологическая функция непонятна. Полинуклеотидфосфорилаза была первым ферментом, для которого установлено, что он способен полимеризовать нуклеозид-5 -дифосфаты схема (10) . [c.145]

Полученные в лаборатории С.С. Дебова данные свидетельствуют о более широком распространении полирибонуклеотид-фосфорилазы в живых организмах, чем это признавалось ранее. Фермент открыт также в клетках животных. Кроме того, получены экспериментальные доказательства синтетической функции полинуклеотид-фосфоргшазы. Вполне правомерно допущение, что этот фермент может принимать участие в синтезе коротких полирибонуклеотидов в клетках эукариот в норме и в некоторых экстремальных условиях. Кроме того, в лабораторных условиях фермент может найти применение для синтеза РНК-праймеров, используемых далее при синтезе ДНК. [c.495]

В ряде лабораторий (в частности, в лаборатории С. Бреннера) были получены данные о возможности существования в клетках в соединении с рибосомами короткоживущей РНК, названной информационной (иРНК). Сейчас она обозначается как матричная РНК (мРНК), потому что ее роль заключается в переносе информации от ДНК в ядре (где она синтезируется под действием ДНК-зависимой РНК-полимеразы) до цитоплазмы, где она соединяется с рибосомами и служит матрицей, на которой осуществляется синтез белка. Эта блестящая гипотеза затем экспериментально бьша доказана в лаборатории М. Ниренберга. При изучении влияния различных фракций клеточной РНК на способность рибосом, выделенных из Е. oli, к синтезу белка было установлено, что некоторые из них стимулировали включение С-аминокислот в синтезируемый полипептид. Добавление синтетического полинуклеотида, в частности полиуридиловой кислоты (поли-У), в белоксинтезирующую систему приводило к включению в синтезирующуюся белковую молекулу единственной аминокислоты -фенилаланина. Поли-У вызывал синтез в бесклеточной системе необычного полипептида полифенилаланина. Таким образом, искусственно синтезированный полирибонуклеотид, добавленный к препаратам рибосом, включавшим известные к тому времени факторы белкового синтеза и источники энергии, вызывал синтез определенного, запрограммированного полипептида. [c.519]

В выяснении полного генетического кодового словаря выдающуюся роль сыграли разработанные Г. Хорана подходы к синтезу полирибонуклеотидов (искусственных мРНК) с определенными повторяющимися триплетными последовательностями (кополимеры). Их потом использовали в качестве матрицы в белоксинтезирующей системе. Образованные при этом полипептиды содержали равные количества аминокислот в полном соответствии с матрицей кополимера. [c.521]

Среди других ферментов, расщепляющих РНК, следует упомянуть рибонуклеазу III из Е. oli, проявляющую абсолютную специфичность к двухцепочечным полирибонуклеотидам. Фермент дает олигонуклеотиды, оканчивающиеся З -фосфатом. [c.314]

РНК-лигаза катализирует ковалентное связывание одноцепочечных ДНК или РНК, при условии, что они содержат концевые З -ОН- и 5 -Р0<,-группы. Молекулы, содержащие З -ОН-группы, принято называть акцепторными, а 5 -Р04—донорными. В роли доноров выступают олигонуклеотиды и двухцепочечные ДНК. Минимальными донорами могут быть нуклеозид 3, 5 -дифос-фаты pNp и pdNp. Полирибонуклеотиды более эффективны в качестве акцепторов, чем полидезоксирибонуклеотиды. Трииуклеозид-дифосфаты NpNpN—ОН являются минимальными акцепторами. Эта реакция лигирования иллюстрируется схемой. [c.353]

Химический синтеэ олигорибонуклеотидов. Олигорибонуклео-тиды синтезируют фосфодиэфирным, фосфотриэфирным и фосфит-ным методами с использованием в осноаном аналогичных приемов и реагентов, описанных д.1я ДНК-ряда. Дополнительной проблемой является необходимость избирательной защиты 2 -ОН-группы рибозы, а также лабильность фосфодиэфирной связи олиго- и полирибонуклеотидов в щелочной среде. [c.368]

В том случае, если а-днольная группа принадлежит нуклеоэид-5 -фосфату, олиго- или полинуклеотиду, окисление с последующей обработкой щелочью или аминами приводит к расщеплению фосфоэфирной связи с одновременным отщеплением основания. Реакция дает аозможность избирательно отщеплять З -концевые звенья у полирибонуклеотидов и используется при анализе последовательности РНК. [c.395]

Установлено, что индукторами интерферонов могут быть инактивированные температурой или УФЛ вирусы гриппа, peo-, рота-и другие вирусы двухнитевые РНК (например, реовирусная) некоторые полианионные вещества (бактериальные эндотоксины, поликарбоновые кислоты, сополимеры пирана) синтетические двухнитевые полирибонуклеотиды, например, полиИ полиЦ — [c.558]

Как и следовало ожидать, полирибонуклеотиды, построенные из однотипных фрагментов оснований (см. разд. 15.2), дают наиболее простые и легко интерпретируемые спектры. Было проведено большое число исследований поли-А, поли-У, поли-И и поли-Ц [79—87]. Отметим, что потенциальные возможности метода ЯМР для определения характеристик, в частности конформаций, этих интересных и важных полимеров были использованы далеко не полностью, хотя и удалось открыть некоторые интересные явления. Некоторые работы существенно теряют в ценности, поскольку в них применялись внешние эталоны. На рис. 15.11 приведены спектры ПМР (100 МГц) поли-А и поли-У при 5, 28 и 75 °С. В спектре поли-А при 25 °С наблюдается [79, 80, 85] значительное уширение и уменьшение интенсивности сигналов, что связано с обр1а-зованием внутренней структуры и, вероятно, также с агрегацией. [c.427]

Однако, теперь уже стало ясно, что не водородная связь между основаниями, как считали Уотсон и Крик, является определяющей для структуры полирибонуклеотида. Поэтому истинным критерием для нахождения вторичной структуры т-РНК должна стать максимальная длина регулярного комплементарного участка, в котором основания располагаются стопкообразно (критерий максимального спаривания дает для случайных последовательностей оснований весьма дефектные структуры). Еще лучше, если эти критерии войдут в комбинаторные расчеты с соответствующими весами. [c.202]

Полирибонуклеотиды из рибонуклсаз-ного гидролизата рибонуклеиновой кислоты вируса мозаики костера Полирибоадениловая кислота [c.347]

В прямой зависимости от пирофосфатпой связи, то следовало бы ожидать, что расщепление АТФ с образованием орто- и пирофосфатов будет сопровождаться одинаковым изменением свободной энергии и что неорганический пирофосфат представляет собой макроэргическое соединение. Но стандартная свободная энергия гидролиза пирофосфата составляет только —3,8 ккал. Последствия термодинамических различий между отщеплением от АТФ орто- и пирофосфата особенно четко вырисовываются при сравнении синтеза синтетических полирибонуклеотидов и дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Образование синтетических полирибонуклеотидов сопровождается отщеплением ортофосфата от нуклеозиддифос-фата эта реакция легко обратима. Синтез же ДНК сопровождается отщеплением пирофосфата от дезоксинуклеозидтрифосфата, и эта реакция обратима с трудом. [c.94]

При использовании бесклеточных экстрактов было получено подтверждение того факта, что т-РНК служит матрицей. Добавление очищенной РНК к хорошо отмытым рибосомам Е. oli значительно ускоряет включение аминокислот в белки. Данные, что именно добавленная РНК определяет специфичность образованного белка, были получены в опытах, в которых РНК заменяли синтетическими полирибонуклеотидами известного состава. Эти полимеры готовили, инкубируя соответствующие субстраты с полинуклеотидфосфорилазой. Ниренберг и Маттеи нашли, что добавление вместо РНК полиуридиловой кислоты приводит к заметному усилению включения фенилаланина. В такой степени не включалась ни одна другая аминокислота. Дальнейшие исследования показали, что фенилаланин включается в полифенилаланин в результате реакций, подобных тем, которые осуществляют включение аминокислот в белок. Одновременно было установлено, что, изменяя состав добавленных полирибонуклеотидов, можно специфически стимулировать включение других белковых аминокислот. Например, сополимер цитидиловой и гуаниловой кислот стимулирует включение пролина, тогда как сополимер адениловой и гуаниловой кислот усиливает включение лизина. На основании этих опытов можно заключить, что строение добавленной РНК определяет состав продукта реакции. [c.487]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология