Нуклеотиды необычные

Технология рекомбинантных ДНК позволяет выделять гены любых белков, существующих в природе, экспрессировать их в специфическом хозяйском организме и получать чистые белковые продукты. Однако физические и химические свойства таких природных белков часто не удовлетворяют условиям, обеспечивающим возможность их промышленного применения. Иногда для получения белков, обладающих нужными свойствами, в качестве источника соответствующих генов используют организмы, растущие в необычных, зачастую экстремальных условиях. Например, для синтеза а-амилазы, не утрачивающей своей активности при высокой температуре, выделили ее ген из Ba illus stearothermophilus — бактерии, естественной средой обитания которой являются горячие источники с температурой воды 90 °С. Полученная таким образом а-амилаза оставалась активной при температурах, при которых осуществляют промышленное производство этилового спирта из крахмала. Для получения белков с заранее заданными свойствами можно использовать также мутантные формы генов. Однако число мутантных белков, образующихся в результате замены отдельных нуклеотидов в структурном гене с помощью обычного мутагенеза, чрезвычайно велико. Мутагенез с последующим отбором редко приводит к существенному улучшению свойств исходного белка, поскольку большинство аминокислотных замен сопровождается снижением активности фермента. [c.158]

Растворимые РНК, называемые также транспортными — т-РНК. и вещества, содержащиеся в клеточном соке, имеют сравнительно низкую молекулярную массу (около 25 ООО). Транспортные РНК характерны относительно высоким содержанием необычных или минорных нуклеотидов (второе название связано с их малым содержанием) псевдо-уридина (отличающегося от уридина тем, что в нем урацил с рибозным остатком связан не N — С, а С — С-связью) и метилированных пуринов (их число приближается к 10). Транспортные РНК активируют аминокислоты и транспортируют их к местам синтеза белков. [c.522]

Возможность включения ошибочного нуклеотида в растущую цепь ДНК определяется прежде всего его связыванием данным локусом матрицы. Образование пары, отличной от уотсон-криковской, может в свою очередь определяться таутомерией нуклеотида и его способностью создавать необычные водородные связи (см. стр. 502). Фриз считал таутомерию главной причиной мутаций [140]. [c.601]

Многие генетические дефекты можно скорректировать, заменив связанную с данным дефектом пару нуклеотидов в мутантном гене на правильную пару. В одном из экспериментов для этой цели использовался 68-членный химерный (ДНК-РНК) олигонуклеотид, который образует шпильку с двумя головками и содержит метилированный кислород при 2 -углерод-ном атоме рибозы (рис. 21.16). Выбор такого необычного олигонуклеотида основывается на следующих экспериментальных данных 1) гетеродуплексы РНК-ДНК легче, чем двухцепочечные ДНК, спариваются с гомологичными нуклеиновыми последовательностями 2) го- [c.509]

ДНК-полимеразы проверяют комплементарность каждого нуклеотида матрице дважды один раз перед включением его в состав растущей цепи и второй раз перед тем, как включить следующий нуклеотид. Очередная фосфодиэфирная связь образуется лишь в том случае, если последний (З -концевой) нуклеотид затравки комплементарен матрице. Если же на предыдущей стадии полимеризации произошла ошибка (например, из-за того, что нуклеотид в момент полимеризации находился в необычной таутомерной форме), то репликация останавливается до тех пор, пока неправильный нуклеотид не будет удален. Некоторые ДНК-полимеразы обладают не только полимеризующей, но и 3 -экзонуклеазной активностью, "Которая отщепляет не спаренный с матрицей нуклеотид затравки. После чего полимеризация восстанавливается, от механизм, коррекция, заметно увеличивает точность работы ДНК-полимераз. Мутации, нарушающие З -экзонуклеазную активность ДНК-полимеразы, существенно повышают частоту возникновения прочих мутаций. Напротив, мутации, приводящие к усилению экзонуклеазной актив- ности относительно полимеризующей, снижают темп мутирования Генетического материала. [c.47]

Ф и г. 82. Структурные формулы двух необычных нуклеотидов, встречающихся [c.198]

С другими бактериофагами картина развития аналогична с той разницей, что нечетные Т-фаги и А,-фаг не содержат необычных нуклеотидов и потому синтез ДНК начинается у них немедленно после заражения клетки. [c.365]

Антикодон содержит необычный нуклеотид инозин. Как показал Крик, инозин антикодона может соединяться как с А, так и с У и Ц кодона. Крик установил, что такое многообразие типов спаривания характерно именно для третьего нуклеотида антикодона в согласии со второстепенной ролью флексии г по сравнению с префиксом X и корнем у. [c.297]

Необычной особенностью репликации ДНК фага Ми является то, что, во-первых, все вновь синтезированные копии фагового генома оказываются в состоянии профага (т. е. включены в клеточную хромосому) и, во-вторых, фагоспецифическая последовательность нуклеотидов, которая послужила матрицей для образования дочерних геномов, остается в клеточной хромосоме на том же месте, где она находилась до репликации. Другими словами, репликация идет без выщепления резидентного профага и, по существу, представляет собой репликативную транспозицию. Вероятная схема этого процесса представлена на рис. 152. Фагоспецифические белки обеспечивают сближение концов профага, интегрированного в клеточную хромосому (аналогично тому, как они это делают с проникшей в клетку молекулой ДНК фага). Участок хромосомы, в котором сближены концы прсфага, контактирует с другим участком этой же хромосомы или с какой-либо другой находящейся в клетке молекулой ДНК. В этом свежем участке появляется ступенчатый разрыв (два однонитевых разрыва на расстоянии 5 п. н.) возникают однонитевые разрывы и по обеим границам резидентного профага. Выступающие 5 -концы клеточной ДНК соединяются с З -концами вирус-специфических последовательностей, а З -концы клеточной ДНК выполняют роль затравки. Таким образом, инициация раунда репликации представляет собой в этом случае вариант рекомбинационной инициации- В результате Полуконсервативной репликации и последующих процессов репарации в клеточной хромосоме оказывается две копии профага в каждой из них одна чз цепей пронсходнт из резидентного профага, а вторая синтезирована заново. При повторении этого процесса Количество профагов в клеточной хромосоме может достигать сотни. [c.287]

S-PHK состоит из относительно небольших молекул, содержащих 75—100 нуклеотидов. s-PHK растений, по-видимому, подобна S-PHK животных и бактерий. Имеются данные, что для s-PHK из зародышей пшеницы характерно более высокое относительное содержание необычных оснований, чем для рибосомной РНК. Соотношение оснований в S-PHK из Vigna sesquipedalis отличается от соотношения оснований в рибосомной РНК, выделенной из этой же ткани. Еще не показано, что для s-PHK из растений характерно соответствие в соотношении оснований, обнаруженное для s-PHK из других организмов. Данные, полученные с животными и микроорганизмами, позволяют предполагать, что для каждой из аминокислот, входящих в состав белка, существует специфичный тип [c.475]

При синтезе пуриновых нуклеотидов к рибозо-5-фосфату поочередно присоединяются атомы углерода и азота, из которых образуется пуриновое кольцо. Источниками этих атомов являются аминокислоты глицин, глутамин, аспарагиновая кислота. Часть атомов углерода поставляется коферментами, содержащими в своем составе витамин Вс (фолиевая кислота) или витамин Н (биотин). Промежуточным продуктом синтеза пуриновых нуклеотидов является инозиновая кислота, содержащая необычное азотистое основание - гипоксантин [c.66]

Кольцевая система пуринов, входящих в состав пуриновых нуклеотидов, строится поэтапно на 1-м углеродном атоме 5-фосфорибозиламина. Все атомы азота, содержащиеся в пуринах, поступают от аминокислот. После двух этапов, на каждом из которых происходит замыкание кольца, возникает пуриновое ядро. Пиримидины синтезируются из аспарагиновой кислоты, СОз и аммиака. Присоединение к ним рибозо-5-фосфата приводит к образованию пиримидиновых рибонуклеотидов. Образующиеся при распаде нуклеотидов свободные пурины сохраняются и вновь используются для синтеза нуклеотидов. Для такой их реутилизации существует особый путь. Ге-нетически обусловленный дефект в одном из ферментов этого пути вызывает болезнь, сопровождающуюся весьма необычными симптомами она называется болезнью Леша-Нихана. Другая генетическая болезнь, подагра, приводит к отложению кристаллов мочевой кислоты в суставах. [c.678]

Синтезу пиримидиновых нуклеотидов предшествует образование необычного азотистого основания - оротовой кислоты (ее нет в составе нуклеиновых кислот), содержащей пиримидиновое кольцо [c.66]

По пятому координационному положению иона Со присоединен нуклеотид, необычность структуры которого заключается в том, что в качестве основания выступает 5,6-диметилбензимидазол, расположенный над плоскостью корринового кольца, к которому посредством а-глико-зидной связи присоединен рибозо-3-фосфат. При этом рибозо-З -фосфат образует сложноэфирную связь с 1-амино-2-пропанолом, который соединен амидной связью с карбоксильной группой пропионовой кислоты — заместителем корринового цикла. [c.158]

Т 2, Т4 и Тб) вместо цитозина входит оксиметилцитозин, большин-ст во остатков которого к тому же еще глюкозилированы. ДНК, мо-ди фицированную подобным образом, не разрезают почти все известные рестриктазы. Такой способ борьбы с рестрикцией могут позволить себе лишь крупные фаги, поскольку для этого фаг должен кодировать фактически новый метаболический путь синтеза необычных нуклеотидов, а также новые ферменты синтеза ДНК, адаптированные к необычным свойствам фаговой матрицы и к использованию необычного субстрата. Зато столь радикальная модификация ДН К позволяет фагам, использующим эту тактику, не только защищаться от хозяйских рестриктаз, но и пойти дальше они коди-р уют нуклеазы, деградирующие немодифицированную ДНК хозяина, но не действующие на фаговую ДНК. Другие фаги используют еще ряд способов борьбы с системой рестрикции хозяина. [c.133]

Включение нуклеотида, не комплементарного матричному, деления или замена нуклеотида обычно приводят к образованию петли в двойной спирали ДНК (см. с. 230). В последующих репликациях ДНК петля исчезает вследствие полуконсерватив-иого синтеза, но первичная структура ДНК остается измененной. Наряду с образованием петель возможно образование пары, отличной от уотсон-криковской вследствие способности азотистого основания создавать необычные водородные связи (с. 231), а также вследствие таутомерии (с. 37). [c.283]

Однонитевые макромолекулы всех типов РНК свёрнуты в клубки, отдельные участки которых могут быть спирализованы в двойную спираль за счёт спаривания азотистых оснований в этих участках. Чем больше ионная сила раствора, в котором находится РНК, тем больше доля спирализованных участков. В образовании таких спирализованных структур, чередующихся с аморфными участками, принимают участие от 40 до 70 % всех нуклеотидов РНК. Наибольший процент спирализации обнаружен у тРНК. При нагревании растворов РНК наблюдается переход "спираль - клубок" (так называемое молекулярное плавление). Особенностью маяекул РНК является наличие в её цепях "необычных нуклеотидов" псевдоуридина (см. с. 93) [c.118]

Химия циклической системы пурина, или имидазо 14,5-rf] пиримидина (1), является одной из наиболее широко изученных областей. Исторически сложившаяся [1] необычная нумерация этой системы сохранилась и является общеупотребительной. Интерес к пуринам связан с тем, что строительные блоки человеческого и животного организма — нуклеиновые кислоты построены с участием оснований аденина (2, R = Н) и гуанина (3, R = Н) в форме их 9-фосфорилированных углеводных производных — нуклеотидов (см. гл. 22.2), а их метаболиты, например мочевая кислота (4), находятся в моче и желчном камне. Сам гуанин находится в гуано— экскрементах морских птиц, используемых как удобрения, в то время как алкалоиды теобромин, теофиллин и кофеин являются производными Л -метилоксопурина. Важным соединением является также кофермент NAD, никотинамидадениндинуклеотид (см. гл. 22.2). [c.588]

Одна из наиболее интересных и необычных форм ДНК была впервые выделена Синсгеймером в 1959 г. [43—45] из мелкого вируса ф Х174, поражающего Е. oli. Молекула этой ДНК содержит 5500 нуклеотидов и состоит из одной цепи. Одноцепочечная форма этой ДНК подтверждается следующими данными [c.72]

Несмотря на малый молекулярный вес и сравнительно высокое содержание необычных минорных) оснований (г1)У и т. д.), структура этих РНК обладает удивительно высокой степенью упорядоченности. Особенно высока упорядоченность в присутствии ионов Mg +, абсолютно необходимых для осуществления биологической функции s-PHK одновалентные катионы даже в больших концентрациях подобного эффекта не вызывают. В присутствии ионов меняется не только точка теплового перехода, но также и его ширина (а следовательно, кооперативность перехода и стэкинг-взаимодействие между парами оснований). При этом оказывается весьма затруднительной реакция с рибонуклеазой или формальдегидом. На фиг. 57 показаны полная первичная и предполагаемая вторичная структуры аланиновой S-PHK (исследована Холли), тирозиновой s-PHK (исследована Мэдисоном в лаборатории Холли), двух достаточно близких сериновых s-PHK (изучены Цахау и его сотрудниками) и фенилаланиновой s-PHK (исследована группой Кораны). Все эти типы РНК были выделены из дрожжевых клеток. Две сериновые РНК содержат по 84 нуклеотида, фенилаланино- [c.158]

Чтобы разработать методы использования нуклеиновой кислоты, нуклеотидов, аминокислот и фосфатов, значительная часть работы К. Нойберга была повторена и подтверждена [17]. Необычные эффекты растворения были ползпгены при использовании 0,2 М растворов Ка-АТФ на определенные навески свежеосажденных соединений. Исследование более 200 таких образцов полностью подтвердило выводы К. Нойберга и его сотрудников. Субстраты готовились осаждением солей металлов, которые после промывки дистиллированной водой концентрировались в центрифуге и затем помещались в 0,2 М раствор Ка-АТФ. Величина pH во всех случаях поддерживалась около 7,5. Получив прозрачный раствор, исследователи выяснили, что добавлением применяемых реагентов не удается достигнуть повторного осаждения этих соединений, которые остаются в растворе вплоть до разложения Na-ATФ. Для проверки этих удивительных результатов применительно к разным породам природные минералы были измельчены в порошок и помещены в 0,2 М раствор Ма-АТФ (табл. 4). Разница получилась очень незначительная, что подчеркивает возможности нуклеиновых кислот и нуклеотидов как растворителей при природной седиментации и цементации в более или менее нейтральных или естественных условиях. [c.34]

Наконец, из хромосом была получена низкомолекулярная РНК (молекулярный вес отвечает содержанию приблизительно 40 остатков нуклеотидов), характеризующаяся совершенно необычным нуклеотидным составом i64-i6e q различных низкомолекулярных ядерных РНК см. также 486-491 [c.40]

Далее можно рассмотреть перекрывающиеся последовательности в обоих наборах олигонуклеотидов. Так, U, один из необычных нуклеотидов, встречается в молекуле аланиновой тРНК только один раз (показано, что в действительности он представляет собой смесь U и hU). В панкреатическом гидролизате этот нуклеотид входит в состав G-G-G-A-G-A-G-U - (табл. 3,4), а в Ti-РНК-аз-ном гидролизате - в состав U - -U- - -G-(табл. 3.3), Эти два олигонуклеотида перекрьгоаются в положении и, отсюда следует объединенная структура G-G G-A G-A G-U - -U- - -G-. [c.65]

Функции, нуклеотцдный состав и структура РНК. Все типы РНК предназначены для снятия информации о структуре белка с ДНК и обеспечения биосинтеза белка в соответствии с этой информацией. РНК является одиночной полинуклеотидной цепью, построенной из четырех основных типов рибонуклеотидов — АМФ, ГМФ, ЦМФ и УМФ. Для РНК характерны минорные нуклеотиды с необычными азотистыми основаниями — дигидроурацилом, 3-метилурацилом, 1-метилгуанином и другими (до 50 типов). Особенно их много в ами-ноацил-тРНК (до 10% от всех нуклеотидов). В РНК содержание аденина и гуанина не соответствует содержанию урацила и цитозина. [c.294]

Для тРНК предложен и ряд других моделей, отражающих ее вторичную структуру. Например, Люборски и Кантони представляют ноли-нуклеотидную цепь тРНК в виде барабанной палочки, в которой необычные нуклеотиды концентрируются в петлях, причем основания в петле и на акцепторном конце не участвуют в образовании дополнительных связей, а остальные комплементарные основания связаны внутри палочки (рис. 56). [c.433]

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

Своеобразие аутокатализа и гетеросинтеза, внешне напоминающих цепную реакцию, не позволяет смешивать их с химическими цепными реакциями потому, что на страже каждого единичного нуклеотидного этапа необычного цепного синтеза стоят еще остальные (и — 1) нуклеотидов в гене, п —1) генов в хромосоме. [c.16]

Смотреть страницы где упоминается термин Нуклеотиды необычные: [c.9] [c.9] [c.133] [c.309] [c.311] [c.326] [c.309] [c.311] [c.326] [c.471] [c.493] [c.518] [c.194] [c.929] [c.486] [c.371] [c.198] [c.190] [c.520] [c.171] [c.427]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология