Нуклеотидные основания

В природе синтез белков всегда направлен на формирование определенной первичной структуры и протекает в водных средах при обычных температурах в соответствии с универсальным генетическим кодом под влиянием специфических ферментов. Основная схема этого процесса в настоящее время уже известна. Всю генетическую информацию, обеспечивающую формирование определенной первичной структуры полипептидных цепей и макромолекул белка, несут важнейшие биополимеры, относящиеся к классу сложных полиэфиров, - нуклеиновые кислоты. Эта информация определяется последовательностью соединения друг с другом различных нуклеотидных оснований - звеньев этого полимера. [c.349]

Работа Чаргаффа открыла возможность сформулировать теорию, объясняющую, каким образом ДНК может осуществлять перенос генетической информации в опыте с трансформацией. Теперь уже невозможно установить, кто фактически первый высказал эти идеи. Теория появилась после 1950 г. и была окончательно принята многими молекулярными генетиками уже к 1952 г. Основное положение этой теории сводилось к следующему если молекула ДНК содержит генетическую информацию, то последняя определяется не чем иным, как специфической последовательностью четырех нуклеотидных оснований в полинуклеотидной цепи. Иными словами, молекула ДНК — это апериодический кристалл Шредингера, в котором четыре основания — это то небольшое число изомерных элементов , чья точная последовательность представляет наследственный код (см. гл. I). Но поскольку информация, содержащаяся в генах (как было показано в гл. V), должна определять последовательность аминокислот в полипептидной цепи, нетрудно было сообразить, что смысл наличия в ДНК последовательностей из четырех нуклеотидных оснований, составляющих ген, состоит в том, чтобы определять последовательность аминокислот белковой молекулы, синтез которой контролируется этим геном. Такое представление давало возможность объяснить мутации на молекулярном уровне — как изменение в последовательности нуклеотидов в ДНК. [c.163]

Кобаламины (витамин В12) - нуклеотидным основанием служит [c.284]

Дебаевский радиус экранирования изменяется обратно пропорционально корню квадратному из ионной силы раствора. Увеличение радиуса экранирования вызывает увели чение объема статистического клубка полинуклеотида (или /г ) по двум причинам. Во-первых, если радиус станет настолько большим, что соседние фосфатные группы вдоль цепи смогут взаимодействовать, то этот фрагмент становится жестким. Во-вторых, диаметр цепи при этом увеличивается, значительно увеличивая эффект исключенного объема. Согласно теоретическим работам [ПО], этот второй эффект — основной фактор, объясняющий поведение полиэлектролитов, включая однотяжевые ДНК [ИП- Однотяжевая ДНК исклюй чительно чувствительна к ионному эффекту во всех растворах солей при ионной силе ниже 1,0. Объем статистического клубка полинуклеотидной цепи значительно увеличивается с понижением ионной силы (Ц2]. Вне области pH от 5 до 9 при ионизации нуклеотидных оснований заряды вызывают ослабление сил, действующих между основаниями, и препятствуют образованию двойной спирали. [c.201]

Генетические исследования показали, что гены, обусловливающие типы гемоглобинов А, 5 и С, аллельны друг другу. Чрезвычайно интересно, что различиям между аллелями соответствуют минимальные, но четко выраженные различия в порядке расположения аминокислот в молекуле гемоглобина. Этот случай служит примером самой тесной и тонкой связи между геном и строением белка из всех, какие нам сейчас известны. Весьма примечательно, что порядок расположения аминокислот определяется генами. При обсуждении модели Уотсона — Крика (см. гл. ХП) мы говорили о том, что сами различия между аллелями, видимо, обусловлены чередованием нуклеотидных оснований аденина, цитозина, гуанина и тимина. Эта быстро расширяющаяся область исследований, очевидно, даст еш,е много нового для выяснения вопроса о действии генов и взаимоотношений между генами и белками. [c.442]

Чаргафф нашел такую эквивалентность нуклеотидных оснований заслуживающей внимания , предположив, что она отражает какой-то важный аспект структуры ДНК. Однако его осторожность и нежелание утверждать, что правило эквивалентности есть нечто большее, чем случайность, показывает также, что он еще не подозревал тогда, к каким важным выводам приведет это открытие. В самом деле, было бы удивительно, если бы Чаргафф смог предугадать значение правила эквивалентности, которое он открыл, основываясь на имевшейся у него в 1950 г. информации. [c.170]

Состав нуклеотидных оснований молекул ДНК, синтезированных ферментативным путем на различных ДНК-матрицах [c.210]

Теперь можно сравнить генетическое сцепление, выведенное на основании вышеупомянутого рекомбинационного анализа, с временными расстояниями, ранее установленными на основании кинетики переноса, приведенной на фиг. 110. В частности, можно видеть, что два локуса, la и риг, с одной стороны, отделимы кроссинговером с вероятностью, составляющей 22%, и, с другой стороны, разница во времени переноса их составляет 1 мин. Следовательно, 22"o сцепленной передачи соответствует 1 мин переноса. Так как для переноса всей хромосомы требуется примерно 100 мин и так как геном Е. соН представлен кольцевой молекулой ДНК, содержащей 3-10 нуклеотидных пар, можно рассчитать, что вероятность кроссинговера на пару нуклеотидных оснований составляет 22" х X 100(1-З-10 ) = 0,007%. [c.243]

С. Эта величина может быть измерена химически и выражена в пикограммах (пкг) ДНК или определена методом исследования кинетики реассоциации ДНК (см. ниже), когда ее обычно выражают в парах нуклеотидных оснований или даль тонах. Соотношение между этими величинами таково 1 пкг = 0,965 10 п. н. = 6,1 -10 дальтон. Величина С колеблется в огромных пределах от такого маленького значения, как всего лишь 10" п.н. у микоплазмы, до такого большого, как 10 п.н. у некоторых растений и амфибий. [c.222]

Дивергенция нуклеотидных последовательностей нуклеиновых кислот может отличаться от дивергенции соответствующих белков. Различия эти могут быть обусловлены тем, что каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидных оснований, где третье основание часто не является значащим. Поэтому необходимо разделить нуклеотиды на потенциальные сайты замещения и молчащие сайты. Мутация в сайте замещения приводит к изменению аминокислоты, кодируемой данным триплетом. Эффект мутации (вредной, нейтральной или полезной) зависит от результата, к которому приводит замена аминокислоты. Мутация в молчащих сайтах приводит лишь к замене одного синонимичного кодона на другой, и, следовательно, изменения белка при этом не происходит. Как правило, сайты замещения составляют 75% кодирующих последовательностей, а молчащие сайты-25%. [c.275]

Почти все охарактеризованные к настоящему времени геномы органелл представляют собой одну молекулу ДНК с уникальной последовательностью нуклеотидных оснований. Обычно ее можно выделить в виде кольцевой молекулы, хотя иногда при вьщелении возникают столь частые разрывы, что основная часть материала приобретает вид линейных фрагментов ДНК. Исключение составляют инфузории, у которых митохондриальная ДНК представлена линейной молекулой. Как правило, в каждой митохондрии содержится несколько копий ее генома. Поскольку в клетке имеется множество митохондрий, то на одну клетку может приходиться большое число геномов данной органеллы. Таким образом, несмотря на то что сам по себе геном органеллы уникален, он представляет собой повторяющуюся последовательность, относительно сходную с любой неповторяющейся ядерной последовательностью. [c.282]

Более 95% каждой фракции сателлитной ДНК состоит из тандемно повторяющейся основной последовательности. Обратите внимание на то, что фракции II и III имеют в точности совпадающий состав нуклеотидных оснований (1 G—С-пара из 7, т.е. 14% G—С), однако значения их плавучих плотностей равняются соответственно 1,688 и 1,671 г см . [c.302]

В одном случае при р -талассемии имеется единственная точковая мутация, находящаяся на расстоянии 21 п.н. от правого конца малого (первого) интрона. Она приводит к замене нуклеотидного основания С в последовательности дикого типа на А в результате образуется мутантная последовательность [c.327]

Последовательность, содержащая мутировавший сайт, практически идентична последовательности, содержащей границы сплайсинга мутация приводит к тому, что шесть из семи оснований оказываются гомологичными. (А различающееся основание занимает положение, в котором и в нормальных сайтах сплайсинга других Р-подобных генов глобина находятся разные нуклеотидные основания.) Обратите внимание на то, что последовательность, состоящая из семи нуклеотидов, захватывает и область справа от сайта сплайсинга, не входящую в состав участка универсальной последовательности правой границы экзон—интрон. [c.328]

В нуклеиновых кислотах основными хромофорами являются пуриновые (аденин и гуанин) и пиримидиновые (цитозин и тимин у ДПК, цитозин и урацил у РПК) азотистые основания нуклеотидов. Наряду с к —< т1 -переходами (основная полоса при 260 нм) вклад в обш ее поглош ение дают и п —> т1 -переходы ( плечи в области 280 - 320 нм) с участием неподеленной пары электронов гетероатомов азота и кислорода. Электронную структуру нуклеотидных оснований исследовали с помош ью метода молекулярных орбиталей, в том числе с учетом взаимодействия л-электронов. В результате удалось получить значения плотностей зарядов, локализованных у отдельных атомов. На основании этих данных можно судить о связи реакционной способности с отдельными участками молекулы (А. Пюльман, Б.Пюльман). Так, оказалось, что электрон-акцепторные свойства аденина обусловлены в основном атомом С в положении 6, а электрон-донорные свойства — атомом С в положении 8. Эта закономерность также подтверждается и на примере пиримидиновых [c.363]

Рис. 24.6. При расположении одного под другим фрагментов, составляющих одну восьмую часть повтора, обнаруживается, что каждый четвертьповтор состоит из а- и (3-по-ловин. В каждом положении канонической последовательности расположено наиболее часто встречающееся в этом месте нуклеотидное основание. В составе предковой последовательности имеются три фрагмента размером 9 п. н., обладающие большим сходством с канонической последовательностью, которая могла быть предшественником а- и Р-единиц.

В настоящее время основную схему организации живой материи можно считать известной. Нуклеиновые кислоты несут всю генетическую информацию, которая заложена в последовательности четырех различ ных нуклеотидных оснований. Существуют нуклеиновые кислоты двух типов. Более стабильная дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) является хранителем информации. Менее стабильная рибонуклеиновая кислота (РНК), транскрибирующаяся с ДНК, выполняет роль матрицы, которая транслирует нуклеотидный текст в аминокислотные последовательности белков с помощью рибосомного механизма. Белки участвуют фактически во всех типах деятельности организма. [c.9]

Эта структурная модель (рис. 22.1.3), получившая в зарубежной литературе название side by side [34], представляет собой как бы колеблющуюся полосу. Она свернута в правовращающую двойную спираль на протяжении 1,7 нм, а затем двойная спираль закручивается в левостороннем направлении на следующие 1,7 нм. Таким образом, эта модель сохраняет основные особенности S-формы ДНК ( )- период в 3,4 нм на 10 нуклеотидных оснований уотсон-криковские пары оснований в плоскости, перпендику- [c.46]

Атом Со имеет 6 координационных связей 4 из них заняты пиррольными кольцами. Одна - N - 3 - 5,6 ДМБ и последняя - верхним лигандом, природа которого может варьировать. В коммерческом витамине Вц лиганд -- N - группа. Кроме этих соединений, извесгньгх как кобаламины, есть другие корриноидные соединения с иным нуклеотидным основанием. Нижний лиганд - 5,6-ДМБ может [c.46]

Нижний лиганд - нуклеотидное ядро, состоящее из нуклеотидного основания - 5,6-диметилбензимидазола (5,6-ДМБ), связанного с рибозой необычной а-гликозидной связью. Нуклеотидное ядро соединено с Со через N основания, а с корриновым кольцом через ами-нопропаноловый мостик. [c.284]

Псевдовитамин В 2 1 В12 нуклеотидным основанием служит аденин. [c.284]

Известно несколько кобамидных коферментов, содержащих различные нуклеотидные основания, связанные координационно с трехвалентным атомом кобальта и ковалентно с боковой цепью витамина. В одном из таких соединений (дезоксиаденозил-В12) СК-группа заменена на 5 -дезокси аденозильный остаток. В другом коферменте (метил-В 2) вместо СК-группы присутствует метильная группа. [c.284]

Как уже кратко упоминалось в предыдущей главе, анализы нуклеотидного состава ДНК различных организмов, проведенные Чаргаффом, показали, что молярное соотношение оснований — аденина (А), гуанина (Г), цитозина (Ц) и тимина (Т) — варьирует в широких пределах. Следовательно, тетрануклеотидная теория структуры ДНК, требующая равенства [А] = [Г] = [Ц] = [Т], не получила подтверждения, и постепенно распространилось представление, что ДНК, не будучи монотонным полимером, несет генетическую информацию в форме специфической последовательности нуклеотидных оснований. [c.170]

Таким образом, величина oii/2 реакции указывает на суммарную длину различных присутствующих последовательностей, которая называется сложностью генома ( omplexity). Обычно эту величину выражают в парах нуклеотидных оснований, но она может быть выражена в дальтонах или любых других единицах массы. [c.224]

Другие гены могут иметь большее количество интронов. Два примера приведены на рис. 20.17. Гены овальбумина и кональбумина курицы содержат соответственно 8 и 17 экзонов. В результате суммарные длины этих генов составляют 7500 и 10 000 п.н. по сравнению с длинами соответствующих им мРНК, равными 1859 и 2500 нуклеотидных оснований. [c.253]

Ген ДГФР мыши включает 6 экзонов, соответствующих мРНК длиной 2000 нуклеотидных оснований. Но весь ген занимает участок ДНК размером более 31 ООО п. н. ДНК. В данном случае интроны имеют чрезвычайно большую длину. Ген про-а2-коллагена цыпленка разделен более чем на 50 экзонов, каждый из которых довольно короткий. Размеры охарактеризованных экзонов колеблются от 45 до 249 п. н. Одни интроны имеют небольшую длину, сравнимую с длиной экзонов, но другие существенно длиннее. В результате общая длина экзонов-около 5000 п.н.-рассеяна в пределах участка генома размером 40 ООО п. н. [c.254]

Типичный пример псевдогена-псевдоген кролика /(32 с обычной организацией экзонов и интронов, по строению близкий к функционально активному гену (31. Но в кодоне 20 псевдогена /(32 имеется делеция одной пары нуклеотидных оснований, вызывающая сдвиг рамки считывания, из-за которого трансляция терминируется вскоре после ее начала. В результате точковых мутаций оказались измененными несколько расположенных правее кодонов, кодирующих аминокислоты, имеющиеся во всех (3-глобинах. Ни один из двух интронов псевдогена /(32 не сохранил пограничных последовательностей, удовлетворяющих правилу от—АО. Поэтому, вероятно, интроны не могут быть удалены при сплайсинге, даже если бы ген и транскрибировался. Однако транскриптов, соответствующих /(32, не обнаружено, возможно, вследствие изменений в его 5 -фланкирующей области. [c.278]

У Drosophila virilis имеются три основных типа сателлитной ДНК, а также скрытый сателлит, которые вместе составляют значительную часть генома, около 40%. Нуклеотидные последовательности сателлитной ДНК приведены в табл. 24.1. Три основных пика сателлитной ДНК состоят из обладающих большим сходством последовательностей. Замена одного нуклеотидного основания достаточна для образования из фракции I сателлитной ДНК фракций II или III. Скрытая сателлитная ДНК может быть образована из фракции II путем замены двух оснований. [c.302]

Большое сходство последовательностей сателлитных ДНК, обнаруживаемое у D. virilis, не является непременным свойством геномов других организмов, сателлитные ДНК которых могут различаться. Очевидно, каждая сателлитная ДНК возникла в результате амплификации очень короткой последовательности. Эта последовательность, вероятно, представляет собой разновидность ранее существовавшей сателлитной ДНК или имеет ка-кое-то иное происхождение. По-видимому, во всех случаях сателлитные ДНК постоянно образуются в геноме и исчезают из него. Поэтому трудно установить, как эволюционировали сателлиты, поскольку существующий в настоящее время сателлит мог произойти от некоторого ранее существовавшего сателлита, позже исчезнувшего из генома. Важная особенность таких сателлитных ДНК заключается в том, что они представляют собой очень длинные участки ДНК с очень низкой генетической сложностью, внутри которых может поддерживаться постоянство последовательностей нуклеотидных оснований. [c.302]

На рис. 24.4 показана последовательность, содержащая два полуповтора. Изобразив последовательность длиной 234 п.н. так, чтобы первые 117 п.н. располагались напротив вторых 117 п.п., мы увидим, что две ее половины обладают большим сходством. Они различаются 22 нуклеотидными основаниями, что соответствует степени дивергенции этих последовательностей, равной 19%. Это означает, что существующая в настоящее время повторяющаяся единица размером 234 п. п., по-видимому, ког-да-то в прошлом возникла в результате дупликации повторяющейся единицы размером 117 п.п., после чего произошло накопление различий между двумя копиями. [c.303]

На самом деле рибонуклеазы сильно различаются по своей пeцифйтаo fи. Не известно ни одной рибону-клёазы, "которая бы воздействовала на последовательность из нескольких нуклеотидных оснований субстрата. Поэтому их нельзя считать аналогами рестриктирующих нуклеаз (рестриктаз], узнающих специфические последовательности ДНК. Многие рибонуклеазы обладают некоторой небольшой специфичностью в том смысле, что они расщепляют фосфодиэфирные связи в местах расположения определенных оснований. Однако они, по-видимому, значительно более специфичны по отношению к конформации РНК-субстрата. [c.310]

Пионерская работа Уилкинса и Франклин показала, что молекулы ДНК могут давать различную дифракционную картину в рентгеновских лучах в зависимости от содержания воды и солей. Модель, предложенная Уотсоном и Криком, соответствовала значениям параметров структуры, полученным на основе рентгенограммы так называемой В-формы ДНК, изображенной на рис. 4.9. Модель В-формы ДНК, представленная на рис. 4.12, характеризуется плоскопараллельным расположением пар нуклеотидных оснований внутри двойной спирали. Плоскости оснований почти перпендикулярны оси спирали и отстоят друг от друга на 3,4 А. Этой повторяющейся единице соответствуют яркие меридиональные дуги в верхней и нижней частях рентгенограммы, изображенной на рис. 4.9. Диаметр спирали почти в точности равен 20 А, а соседние пары нуклеотидных оснований повернуты друг относительно друга на 36°. В результате на один виток спирали приходится десять пар оснований. На рисунке изображена спираль с правым направлением вращения. Рентгенограмма ДНК, однако, не дает информации, достаточной для того, чтобы судить, является спираль правой или левой. При построении своей модели Уотсон и Крик выбрали направление вращения произвольно. [c.113]

Спонтанные трацзиции могут происходить при репликации ДНК вследствие таутомеризации, т. е. изменения положения протона, меняющего химические свойства молекулы. Таутомеризация в нуклеотидных основаниях меняет их способность образовывать водородные связи, так что аденин приобретает свойства гуанина, гуанин-аденина, цитозин-тимина, а тимин-цитозина (рис. 20.2). Мутагенная активность 5-бром-урацила, аналога тимина, в котором метиловая группа замещена атомом брома, обусловлена таутомеризацией, связанной с большим, нежели у метиловой группы, сродством к электрону атома брома по сравнению с метиловой группой (рис. 20.3). Индуцируемые 5-бромура-цилом мутации могут обусловливаться либо ошибками при включении, [c.9]

Другим мутагеном из числа химических аналогов нуклеотидных оснований является 2-аминопурин, способный спариваться либо с тими-ном, либо с цитозином (рис. 20.5). Так же как и 5-бромурацил, 2-амино-пурин вызывает транзиции, являющиеся результатом ошибок двух типов при включении или при считывании. Мутации, индуцируемые такими мутагенами, могут под действием тех же мутагенов ревертировать к дикому типу. Способность ревертировать под действием аналогов оснований используется для идентификации транзиций (табл. 12.2). [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология