Нуклеиновые кислоты изучение последовательности

Задачи по органической химии в целом расположены в соответствии с традиционной последовательностью изучения классов органических соединений (углеводороды, спирты, фенолы, карбонильные соединения, карбоновые кислоты, сложные эфиры, жиры, углеводы, амины, аминокислоты, белки, гетероциклы, нуклеиновые кислоты). Однако во многих задачах отражены многочисленные генетические связи между различными классами органических веществ, поэтому соответствие расположения задач традиционному курсу химии в значительной степени условно и относительно. [c.123]

Ученые Эвери, Мак-Карти и Мак-Леод в 1944 г. на примере видоизменения бактерий доказали значение структуры молекулы ДНК для проявления ее биологических свойств. Эти видоизменения, называемые трансформацией, заключаются в том, что очищенная ДНК, выделенная из клеток одного штамма, обладавших определенным наследуемым признаком, способна вызвать возникновение этого признака у клеток другого штамма, ранее им не обладавших. Эти новые признаки передавались затем по наследству в последующих поколениях. Позднее Херши и Ченз также наблюдали, что при заражении бактерий некоторыми вирусами (фагами) внутрь бактерий проникает почти исключительно ДНК вируса. Более того, удалось заразить бактерию и получить нормальное потомство вируса при введении в нее очищенной ДНК вируса. Такой инфекционностью обладает очищенная ДНК при выделении без нарушения целостности ее молекул. Все воздействия, которые приводили к тем или иным нарушениям структуры молекул ДНК, вызывали потерю ее специфических свойств. Эти замечательные эксперименты позволили, с одной стороны, отождествить существовавшее абстрактное понятие наследственное вещество с конкретным химическим соединением, т. е. прямым доказательством генетической роли ДНК, с другой стороны, выявить значение целостности структуры молекул ДНК для проявления ее биологических свойств и прийти к выводу о настоятельной необходимости изучения структуры ДНК. Считают, что специфичность функций нуклеиновых кислот определяется последовательностью расположения составляющих их нуклеотидных остатков, а также геометрической конфигурацией последних (конформации). [c.74]

Некоторые из наиболее важных открытий последних лет в биологий связаны с расшифровкой генетического кода (гл. I, разд. А, 3) и выяс- нением путей, ведущих к синтезу нуклеиновых кислот и белков. Строев ние нуклеотидов и аминокислот (гл. 14), так же как химические основы процессов полимеризации (гл. 11), разд. Д), мы рассмотрели раньше В этой главе пойдет речь о механизмах, контролирующих реакции полимеризации и обеспечивающих организацию нуклеотидов и аминокислот в правильные последовательности. Изучение этих механизмов связано с развитием генетики и биохимии, что и отражено в названии данной главы [1, 5]. [c.182]

Действительно, первым этапом исследования нуклеиновых кислот явилось изучение продуктов, образующихся ири их гидролизе. При мягком щелочном гидролизе под действием 1 N едкого натра нри 37 , 0,1 /V едкого натра при 100° или под действием 2%-ного водного раствора аммиака полимерная молекулы РНК распадается на мононуклеотиды, содержащие гетероциклическое ядро, моносахарид и остаток фосфорной кислоты, которые и могут быть выделены при жесткой деструкции самого мононуклеотида. Изучение частичного гидролиза мононуклеотидов позволило выяснить ту последовательность, в которой связаны между собою эти три структурные единицы. При нагревании мононуклеотида с разбавленным аммиаком нри 145 от него отщепляется остаток фосфорной кислоты и образуется нуклеозид, при гидролизе которого в кислой среде получается гетероциклическое основание и моносахарид. С другой стороны, при гидролизе мононуклеотида в кис- [c.175]

Это изотактические (а), синдиотактические (б) и атактические формы (в) 0 всеми переходами от строгого повторения одной и той же ориентации через правильное чередование противоположно ориентированных радикалов к полному беспорядку. Число вариантов быстро увеличивается с переходом к сополимеризации двух, трех и более разных мономеров. Между тем в живых организмах белковые полимеры содержат одновременно до двадцати видов мономерных звеньев, принадлежащих разным аминокислотам. Даже одна лишь расшифровка последовательности расположения этих аминокислот представляет труднейшую задачу, а возможное число сочетаний здесь необычно велико. Это является основой индивидуализации белкового строения не только видов, но и отдельных особей. В живом организме строго регулярный синтез индивидуальных белков и нуклеиновых кислот обеспечивается серией строго коррелированных каталитических процессов. В полимеризации и сополимеризации, проводимой в лабораториях и в промышленности, также достигнуты результаты, хотя сильно уступающие биосинтезу полимеров, но имеющие выдающееся практическое значение. Действительно, отыскание удачного катализатора и правильный выбор условий позволяют из одних и тех же мономерных кирпичиков строить различные полимерные структуры. Рассмотрим некоторые особенности этих процессов, несмотря на то, что методы газовой хроматографии пока мало применялись к изучению стереорегулярной полимеризации. [c.45]

В этой главе основное внимание сосредоточено на структуре молекул. Рассмотрен метод рентгеноструктурного анализа и показано, как были установлены структуры небольших и больших молекул. Основной упор сделан на соединения, представляющие биологический интерес, такие, как белки и нуклеиновые кислоты. Затем, основываясь на пространственных моделях молекул, полученных в результате анализа рентгенограмм, был рассмотрен механизм действия ферментов. Оказалось, что, используя эти модели, а также изученные последовательности аминокислот в белках, [c.265]

Для изучения первичной структуры нуклеиновых кислот возможны три химических подхода а) последовательное отщепление и определение концевых звеньев б) специфическое расщепление полинуклеотидной цепи по определенным типам звеньев в) специфическая модификация нуклеозидных звеньев полинуклеотида и пря- [c.16]

Значительно более сложным является определение последовательности нуклеотидов в полимерной цепи нуклеиновых кислот. Этот вопрос, чрезвычайно важный для дальнейшего изучения биологической роли нуклеиновых кислот, разработан пока недостаточно. Для решения этой проблемы необходимо изыскание избирательных методов расщепления макромолекулы нуклеиновых кислот, что является сейчас одной из главных задач химии этого класса соединений. В настоящее время определена последовательность нуклеотидов только для одной низкомолекулярной рибонуклеиновой кислоты. [c.445]

При изучении нуклеиновых кислот использовали главным образом протонный магнитный резонанс (ПМР), основанный на магнитных свойствах атомов водорода. В двух изящных работах Тсо и др. (Тso et ah, 1969, 1970) описано изучение ди- и тринуклеотидов при помощи спектроскопии ПМР. Полученные спектры свидетельствуют об очень сильном взаимодействии между магнитными полями соседних оснований, что позволяет получить информацию не только о последовательности, но и о конформации. Как и в случае ДОВ и КД, возможности ПМР, по всей вероятности, ограничены три- и тетрануклеотидами. [c.220]

I обладает также 5 -> З -экзонуклеазной активностью, т.е. способен последовательно отщеплять 5 -нуклеотиды от цепи ДНК, связанной с матричной цепью. На рис. 13.7 изображена модель структуры ДНК-поли-меразы I с указанием расположения соответствующих функциональных центров. Особые ферментативные свойства ДНК-полимеразы I сделали этот фермент эффективным и весьма распространенным инструментом для изучения нуклеиновых кислот (см. Дополнение 13.1). [c.112]

Последние достижения в развитии новейших технологических приемов значительно расширили наши возможности в определении генетического строения и молекулярной структуры вирусов, а также выявлении сходства штаммов и идентификации различий между вариантами вирусов. Наиболее важные из этих методов — клонирование и определение последовательности нуклеиновых кислот, картирование РНК и пептидов, а также антигенный анализ белков с помощью моноклональных антител. Задача последней обзорной главы данной книги — обсуждение эпидемиологии вируса гриппа в свете применения этих новых методов. Особое внимание уделено оценке последних достижений и изучению вопросов эпидемиологии, которые могут быть успешно решены при использовании молекулярных методов. [c.313]

Последние годы ознаменовались огромными успехами в изучении строения и функций важнейших биологически активных полимеров. Благодаря развитию новых методов разделения н очистки веществ (различные методы хроматографии, электрофореза, фракционирования с использованием молекулярных сит) и дальнейшему развитию методов рентгеноструктурного анализа и других физико-химических методов исследования органических соединений стало возможным определение строения сложнейших природных высокомолекулярных соединений. Изучено строение ряда белков (работы Фишера, Сейджера, Стейна и Мура). Установлен принцип строения нуклеиновых кислот (работы Левина, Тодда, Чаргаффа, Дотти, Уотсона, Крика, Белозерского) и экспериментально доказана их определяющая роль в синтезе белка и передаче наследственных признаков организма. Определена последовательность нуклеотидов для нескольких рибонуклеиновых кислот. Широкое развитие получили работы по изучению строения смешанных биополимеров, содержащих одновременно полисахаридную и белковую или липидную части и выполняющих очень ответственные функции в организме. [c.53]

Разработаны методы синтеза полинуклеотидов — простейших моделей нуклеиновых кислот. Эти методы послужили основой для синтеза олигонуклеотидов с заданной последовательностью нуклеотидов. Использование химических и биохимических методов синтеза дали возможность Каране получить полинуклеотид, соответствуюший активному фрагменту дезоксирибонуклеиновой кислоты. Все эти достижения в области исследования строения, функций и синтеза биополимеров позволили на другом, новом—молекулярном уровне подойти к изучению жизненных процессов. Есть все основания предполагать, что в ближайшее время нас ждут большие и интересные открытия в мире познания самых сложных и тонких областей жизнедеятельности организма (деятельности нервной системы, межклеточного взаимодействия, явлений иммунитета и т. д.). [c.54]

В середине 1960-х годов начались исследования нуклеотидных последовательностей РНК. Первыми были определены первичные структуры тРНК (Р. Холли и сотр., 1965 А. А. Баев и сотр., 1967). Развитие техники фракционирования фрагментов нуклеиновых кислот и прежде всего гель-электрофореза (Ф. Сэнгер и сотр.) позволило в начале 1970-х годов приступить к изучению первичной структуры высокомолекулярных РНК. В 1976—1978 гг. были созданы исключительно быстрые и эффективные методы секвени-рования ДНК и РНК (А. Максам и У. Гилберт, Ф. Сэнгер и сотр.), которые позволили за короткое время получить огромную информацию о первичной структуре генов, их регуляторных элементах, вирусных и рибосомных РНК и т. д. [c.7]

Изучение последовательности аминокислот в гемоглобине используют для выяснения вопросов эволюции в новой области науки — химической палеогенетике. Например, р-цепь гемоглобина лошади отличается от соответствующего белка человека в 26 местах (от общего числа 146), свиньи — в 10 местах, а гориллы — всего лишь в одном месте. Подсчитано, что в среднем удачная замена аминокислоты может произойти примерно один раз за десять миллионов лет (удачной считается замена, увеличивающая шансы на выживание). (Подобная замена обеспечивается заменой в последовательности оснований в молекуле нуклеиновой кислоты, разд. 37.18). [c.1055]

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]

Анализ последовательностей РНК важен с различных позиций. К настоящему моменту уже определены последовательности более 100 видов тРНК [34], Выяснение последовательности дрожжевой тРНК в сочетании с данными рентгеноструктурного анализа было важным как для определения пространственной структуры этой молекулы (см. рис. 22.1,6 и 22.1,7 в гл. 22.1), так и для подтверждения правильности определения структуры белков. Однако, возникающая возможность изучения взаимосвязи между структурой нуклеиновых кислот и их биологической функцией является даже более важной перспективой. Детальное знание механизмов транскрипции и трансляции во многом зависит от наличия информации о последовательностях разных видов РНК. Простым примером является получение молекул тРНК из их предшественников [c.194]

Изучение пространственных моделей и построение математических моделей позволяют предположить существование таких свойств упорядоченных конформаций углеводных цепей, по которым они отличаются от конформаций других важных биополимеров— белков и нуклеиновых кислот. Во-первых, углеводные цепи значительно жестче и, следовательно, число форм, которые может принимать полисахаридная цепь, более ограничено из-за пространственных запретов. Расчет по методу твердых сфер для цепей, в которых последовательно соединенные остатки разделены двумя связями, показывает, что обычно реализуется лишь 5 % возможных конформаций цепи [18]. Во-вторых, изменение последовательности углеводных остатков в полисахаридной цепи может приводить к гораздо более начительному изменению стереохимии молекулы, чем изменени порядка расположения аминокислотных или нуклеотидных остатков, поскольку в случае полипептидов или полинуклеотидов происходит перестройка лишь боковых цепей при сохранении структуры основной цепи, тогда как в полисахаридах изменение конфигурации или положения гликозидной связи ведет к существенным изменениям именно в основной цепи. В-третьих, углеводные цепи часто имеют разветвленную структуру с различным типом связей в точках ветвления, и взаимодействие [c.285]

Быстрые методы определения последовательности не решают всех задач, стоящих перед исследователем первичной структуры нуклеиновых кислот, поскольку они не дают информации о Положении и природе минорных компонентов нуклеиновых кислот- Такие задачи встречаются при изучении структуры тРНК. В этих случаях сохраняют свое значение старые методы определения последовательности, заключающиеся в исчерпывающем нли частичном гидролизе рибонуклеазами, выделении индивидуальных олигонуклеотидов, определении их клеотидного состава и идентификации минорных компонентов [c.329]

Изучение мутаций показало, что код коллинеарен, т. е. кодоны в нуклеиновой кислоте и соответствующие аминокислотные остатки в белке расположены в той же линейной последовательности. Ряд доказательств этого положения приведен в монографии Ичаса [5]. Там же описаны другие попытки умозрительного нахождения кода, представляющие сегодня исторический интерес (см. также [1, 7]). [c.555]

Нуклеиновые кислоты представляют собой полинуклеотиды, в которых отдельные нуклеотиды связаны фосфодиэфир-ными мостиками, образующимися в результате этерификации гидроксильной группы при одного полинуклеотида остатком фосфорной кислоты при С другого нуклеотида. Фосфо-диэфирная связь характерна и для РНК, и для ДНК, так как в её образовании не участвует атом замещение которого отличает РНК и ДНК друг от друга. Доказательства наличия фосфодиэфирных мостиков получены при изучении результатов ферментативного гидролиза нуклеиновых кислот. Последовательный гидролиз нуклеиновых кислот панкреатической дезоксирибонуклеазой и фосфоди эстеразой змеиного яда приводит к образованию нуклеозид-З -фосфатов. При гидролизе панкреатической дезоксирибонуклеазой в комбинации с фос-фодиэстеразой селезёнки получаются нуклеозид-З -фосфаты. Изображение структуры нуклеиновых кислот привычными структурными формулами (формула а на приводимой далее схеме) оказывается слишком громоздким, поэтому для описания последовательностей нуклеиновых кислот можно использовать более краткие записи. В первом варианте (запись б на приводимой схеме) остатки пентоз изображаются горизонтальными линиями, на которых указаны условные положения всех атомов углерода пентозы, участвующих в образовании молекулы (Г, 3 и 5 ). На конце черты возле атома С указывают обозначение нуклеинового основания (на приведённой схеме тимин, аденин и гуанин), а атомы С и С соединяют через атом Р. Второй вариант обозначения (запись в) — буквенная система, в которой используются буквенные обозначения нуклеиновых оснований (А, О, Т, U, С), а фосфатная группа обозначается буквой "р . Если она находится справа от обозначения нуклеинового основания, это означает, по зтери-фицирована группа при С , а если слева — при С . [c.115]

Биохимия является в основном экспериментальной наукой. Она опирается на арсенал методов, созданных неорганической, органической, аналитической и физической химией. Однако многие из задач, с которыми сталкиваются биохимики, вследствие специфики изучаемых объектов требуют нетрадиционных подходов. В первую очередь это касается изучения биополимеров. Например, химический синтез белков представляет собой повторение десятки или даже сотни раз реакции образования пептидной связи с целью последовательного присоединения на каждой стадии к растущей полимерной цепи определенного аминокислотного остатка. Образование пептидных связей прекрасно отработано и с точки зрения классической органической химии не представляет ни трудности, ни интереса. Но необходимость проводить последовательно множество таких превращений без существенного уменьшения выхода, без повреждения уже созданной на предыдущих этапах синтеза полипептидной цепи ставит свои специфические проблемы, которые решаются оригинальными, разработанными именно для таких задач приемами. Венцом этих приемов является автоматический твердофазный синтез полипептидов. Столь же не традиционно выглядит задача устанобления химического строения биополимеров. Структуры отдельных мономерных звеньев как белков, так и нуклеиновых кислот давно установлены с использованием классических методов органической химии, и задача сводится к тому, чтобы для каждого конкретного биополимера определить, в каком порядке в изучаемой полимерной цепи располагаются разнотипные мономерные звенья. [c.10]

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]

Химическая структура нуклеиновых кислот будет описана в 2.3. Здесь же уместно кратко описать основные принципы, заложенные в структуре молекулы ДНК, которые обеспечивают возможность самокопирования ДНК независимо от нуклеотидной последовательности. При делении клетки информацию, заложенную в молекулах ДНК этой клетки в виде определенной последовательности нуклеотидов, необходимо передать двум вновь образованным дочерним клеткам. Поэтому из одной молекулы ДНК перед клеточным делением должно образоваться две с той же нуклеотидной последовательностью. В живых организмах ДНК в период между ее удвоением всегда существует в виде двух связанных друг с другом полинуклеотидных цепей (нитей). Связь эта осуществляется в результате того, что каждый из четырех составляющи. ДНК типов нуклеотидов резко предпочтительно взаимодействует с одним из тре.ч остальных. Поэтому нуклеотидные последовательности этих нитей взаимно однозначно соответствуют друг другу, или, как принято говорить, комплементарны друг другу. Следовательно, каждая цепь содержит информацию о комплементарной нуклеотидной последовательности другой цепи. Будучи разделенными, цепи со.чраняют необходимую информацию для построения из нуклеотидов новы.к комплементарны. цепей и, таким образом, осуществляют воспроизведение информации, заложенной в двуспиральной структуре. Процесс самоудвоения ДНК, т.е. образования двух новых двуни-тиевых молекул ДНК, идентичных первоначальной молекуле, называют репликацией ДНК. Химические события, лежащие в процессе репликации, состоят в последовательном присоединении нуклеотидов друг к другу. Этот процесс в живых организмах осуществляет специальный фермент — ДНК-полимераза. Изучение свойств и механизмов функционирования этого фермента в клетке показало, что он работает только в присутствии материнской двуспиральной ДНК. Цепи материнской ДНК направляют образование новых комплементарных цепей, т.е. на каждой стадии роста новой цепи осуществляют отбор одного из четырех мономеров и присоединения его к растущей цепи. [c.18]

Научные работы посвящены получению в чистом виде и изучению природы энзимов и вирусных белков, Заложил (начиная с середины 1930-х) основы вирусологии. Впервые выделил (1934) вирус не по традиционной микробиологической методике, а по способу Дж. Б. Самнера и Дж. Мортона кристаллизацией из жидкого экстракта. Из тонны листьев табака, пораженных вирусом табачной мозаики, ему удалось выделить несколько граммов кристаллического вируса, обладающего способностью вызывать заболевание здоровых растений. Так было получено живое кристаллическое вещество. Стэнли показал (1935), что оно представляет собой белковое тело. Установил (1936—1940-е), что вирус табачной мозаики содержит нити нуклеиновой кислоты и 2200 белковых субъединиц. Расшифровал последовательность всех его 158 аминокислотных остатков. Выделил и исследовал (1955) вирус полиомиелита. Автор монографий < Вирусы (1959, в соавторстве с Ф. Барнеттом), Вирусы и природа жизни (1961, в соавторстве с Э. Вэленсом, русский перевод [c.479]

За последнее десятилетие генетика претерпела быструю эволюцию. Составной частью методов генетики микроорганизмов стали значительно усовершенствованные методы биохимии и биофизики. Генетические исследования физической природы генов были ускорены появлением работы Уотсона и Крика о репликации первичной генетической информации. В свете этих достижений термин ген в настоящее время редко используется без расшифровки. В микробиологической генетике ему, по сути дела, нет адекватного значения. Для обозначения соответствующего понятия у микроорганизмов появились новые термины с более точным значением, например рекон (Бензер [1]). Представление о половом размножении как единственном методе генетической рекомбинации претерпело изменение и включило альтернативные механизмы, например трансформацию, конъюгацию у бактерий, парасексуализм в грибах и др. (Понтекорво [2]). Разрабатываются методы изучения последовательности пар оснований в нуклеиновых кислотах и механизма кодирования, управляющего последовательностью аминокислот в белках приближается решение и многих других фундаментальных проблем генетики. [c.140]

Что касается низкой гетерогенности бактериальных ДНК по составу (но не обязательно по последовательности), то она очевидна также из данных по определению плотности ДНК методом ультрацентрифугирования в градиенте плотности [245, 246[. При изучении большого числа дезоксирибонуклеиновых кислот вновь была найдена линейная зависимость между плотностью ДНК и содержанием гуанина и цитозина. Экстраполирование этих результатов показало, что двойная спираль из аденин-тиминового полидезокси-нуклеотида должна иметь плотность 1,662, а плотность соответствующего гуанин-цитозинового полимера должна быть 1,764. Если известна плотность нативной ДНК и ее величина укладывается между этими крайними значениями, то это позволяет точно определять состав ДНК. Соответствующие денатурированные ДНК имеют плотность на 0,015 выше. Если гетерогенность двух препаратов ДНК из животных тканей удалось выявить по увеличению ширины полос, то бактериальные нуклеиновые кислоты характеризуются узким распределением по составу (половина ширины полосы соответствует 3—5 мол. % гуанина + цитозина по сравнению с 11 % для ДНК из зобной железы теленка), а распределение по составу ДНК бактериофага настолько узко, что его не удалось измерить. Избирательная тепловая денатурация ДНК из зобной железы теленка (с низким содержанием гуанин-цитозиновых пар) дает фракцию нативного препарата с более высокой плотностью, чем плотность исходного препарата, из которого она была выделена [245[. [c.577]

Все это показывает, как широко используется ультрацентрифугирование при изучении нуклеиновых кислот и биосинтеза белка. Ультрацентрифугирование незаменимо также при все более расширяющемся изучении смежных проблем — в частности при изучении механизмов регуляции ферментативных реакций. Метаболические потребности клетки удовлетворяются, как известно, благодаря тонкой согласованности скоростей различных биохимических последовательностей. Такая согласованность возможна благодаря чувствительности аллостерических ферментов к изменениям концентраций отдельных метаболитов, что в свою очередь зависит от конформационных изменений, вызываемых соответствующим метаболитом и, очевидно, передающихся путем взаимодействия субъединиц ферментного белка. Успехи, достигнутые в изучении свойств аллостериче-ского фермента — аспартат-карбамоилтрансферазы, хорошо иллюстрируют большое значение ультрацентрифугирования — особенно когда оно используется в сочетании с другими методами анализа. Так, Герхарт и Шахман [5] показали, что этот фермент, представляющий собой глобулярный белок с молекулярной массой около 3-10 , после обработки соединениями ртути распадается на субъединицы двух типов. Каталитической активностью обладают лишь субъединицы одного типа, в субъединицах же другого типа, не обладающих каталитической активностью, находится центр по которому происходит присоединение цитидинтрифосфата. С этой регуляторной субъединицей связывается 5-бромцитидин-трифосфат, о чем свидетельствует соответствующая картина седиментации. Позже Вебер [6] определил аминокислотный состав и Ы-концевые остатки субъединиц обоих типов и установил, что одна молекула фермента содержит четыре регуляторных и четыре каталитических субъединицы. [c.9]

Одним из биохимических методов является метод перекрывающихся блоков он заключается в воссоздании последовательности нуклеиновой кислоты из фрагментов, полученных расщеплением ее в специфических точках. Для локализации фрагментов в составе исходной цепи используют перекрывающиеся последовательности оснований. Из всех методов изучения последовательности оснований метод перекрывающихся блоков применяли с наибольшим успехом. Этим методом удалось выяснить последовательность оснований более чем в пятнадцати различных тРНК и некоторых 55 РНК (см. табл. 1.2). Однако его дальнейшее применение для изучения крупных молекул РНК, содержащих более 150 оснований, по-видимому, ограничено возрастающей сложностью фрагментов, образующихся при расщеплении нуклеиновой кислоты, и существующим уровнем аналитических методов (см. гл. 3 и 4). [c.40]

Самое замечательное достижение в изучении нуклеиновых кислот — расшифровка генетического (наследственного) кода , при помощи которого в их молекулах записывается наследственная информация. Оказалось, что каждой из 20 а-аминокислот (с. 328), которая может быть включена в синтез белка, соответствует определенный код , или шифр , заключающийся в последовательности трех нуклеотидов (а всего их в ДНК или РНК встречается, как уже было указано, четыре). Например, отрезок полинуклеотидной цепи РНК, приведенный на с. 476, включает остатки нуклеозидов в последовательности аденозин—цитидин—гуанозин, т. е. содержит трехбуквенный (или тринуклеотидный) код АЦГ, определяющий включение в синтез белка аланина этой аминокислоте соответствуют еще два других кода цитидин—цитидин—гуанозин (ЦЦГ) и уридин—цитидин —гуанозин (УЦГ). Некоторым аминокислотам отвечает только один код, некоторым — два или четыре кода. [c.477]

При очистке ферментов, катализирующих превращения нуклеиновых кислот, при изучении кодирующих свойств полинуклеотидов, а также при нроведенпп общего анализа макромолекулярных соединений биохимику приходится отмывать от примесей сотни анализируемых образцов. Их можно промывать химическими агентами последовательно однако если эти операции проводить с каждым образцом в отдельности, то вся процедура будет чрезвычайно утомительно и займет очень много времени. Аналогичная проблема возникает также перед патологами и физиологами, и они решают ее, обрабатывая большое число препаратов одновременно. Чтобы использовать эту идею при биохимических анализах, необходимо разработать общий подход, который бы позволял промывать сразу много образцов. [c.144]

В 1955 г. Грюнберг-Маиаго и Очоа осуществили in vitro синтез полирибонуклеотидов из рибонуклеозид-5 -дифосфатов под действием фермента полинуклеотидфосфорилазы (полирибонуклеотид—нуклеотидил-трансферазы), выделенного ими из микроорганизмов и впоследствии обнаруженного в клетках растений и животных Первоначальное предположение, что данная реакция лежит в основе синтеза РНК в клетке, в дальнейшем не подтвердилось. Под действием полинуклеотидфосфорилазы полимеризация нуклеозиддифосфатов происходит беспорядочным образом и приводит к гомо- и гетерополимерам, не обладающим специфической нуклеотидной последовательностью. Состав полимеров определяется в основном соотношением исходных нуклеозиддифосфатов Полученные таким путем высокополимерные полинуклеотиды заданного состава широко используются для выяснения макроструктуры нуклеиновых кислот и при изучении нуклеотидного кода для синтеза белка. [c.441]

Мононуклеотиды построены из трех компонентов пуринового или пири мидинового основания, рибозы или дезоксирибозы и фосфорной кислоты. Последовательность присоединения друг к другу этих слагаемых становится ясной при изучении структуры нуклеозидов и пентозофосфорных кислот, возникающих в результате гидролиза нуклеиновых кислот. Так как среди продуктов постепенного гидролиза нуклеиновых кислот никогда не обнаруживаются соединения пуриновых или пиримидиновых оснований с фосфорной кислотой, а встречаются нуклеозиды и пентозофосфорные кислоты, то можно с уверенностью говорить о том, что в молекулах мононуклеотидов пентоза (рибоза или дезоксирибоза) занимает серединную позицию, присоединяя к себе с помощью глюкозидной связи пуриновое или пиримидиновое основание (с одного края) и через эфирную связь — фосфорную кислоту (с другого края молекулы). [c.50]

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]

Кроме этих соединений, универсальное распространение имеют также многие низкомолекулярные соединения — а-аминокнс-лоты, пурины, пиримидины и органические кофакторы. Еще важнее то, что почти у всех изученных форм земной жизни идентичны — вплоть до мельчайших деталей — ы от последовательности биохимических превращений и метаболические пути (например, анаэробный гликолиз, цикл лимонной кислоты, репликация и транскрипция нуклеиновых кислот, биосинтез белка, биосинтез жирных кислот). [c.17]

ДНК E. oli и ДНК человека химически идентичны, хотя, конечно, последовательности нуклеотидов в них отличаются и, кроме того, клетка человека содержит примерно в 1000 раз больше ДНК, чем бактериальная. Оказалось, что химический механизм репликации ДНК — один и тот же у прокариот, таких, как Е. соИ, и эукариот, включая человека, несмотря на то что ферменты, вовлеченные в эти процессы, в клетках прокариот и эукариот различаются. Есть все основания считать, что данные, полученные при изучении химии нуклеиновых кислот прокариотических организмов, приложимы и к эукариотическим системам. Действительно, результаты экспериментов с клетками млекопитаюших, аналогичных опытам Мезелсона и Сталя, оказались сопоставимыми с данными, полученными ранее на Е. соИ. [c.58]