Полинуклеотиды матрица

Тот же самый принцип активации карбоксильной группы используется н в синтезе белков in vivo. Карбоксильная группа аминокислоты активируется, реагируя с АТР с промежуточным образованием ангидрида. Однако следующая стадия не сводится просто к атаке такого ангидрида второй аминокислотой, поскольку синтез белков включает строго определенное последовательное присоединение многих (до нескольких сотен) аминокислот. Матрица, или организующая поверхность , должна участвовать в этом процессе для того, чтобы обеспечить правильную последовательность белковой молекулы. Макромолекулой, выполняющей функцию такой матрицы, является полинуклеотидтранс-портная рибонуклеиновая кислота (тРНК) строение полинуклеотидов описано в следующей главе. [c.56]

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]

Известно, что структурными единицами нуклеиновых кислот являются мономерные молекулы - мононуклеотиды. Следовательно, нуклеиновые кислоты представляют собой полинуклеотиды. Это продукты полимеризации мононуклеотидов, число и последовательность расположения которых в цепях ДНК и РНК определяются в строгом соответствии с программой, заложенной в молекуле матрицы (см. главу 14). Мононуклеотиды легко образуются при гидролизе ДНК и РНК в присутствии нуклеаз, состоят из трех специфических компонентов азотистого основания, углевода и фосфорной кислоты. В этой триаде мононуклеотида углевод занимает среднее положение. Соединения азотистого (любого) основания и углевода (рибозы или дезоксирибозы), получившие название нуклеозидов, легко образуются из мононуклеотида при гидролитическом отщеплении фосфорной кислоты в присутствии щелочи или при участии специфических ферментов - нуклеотидаз. [c.102]

Синтез новой нити ДНК на ДНК-матрице, содержащей 7-алкилгуаниновые звенья, проходит без ошибок и мутаций не возникает. Напротив, полинуклеотид, синтезированный иа матрице, содержащей О-алкилкр. звенья, содержит ошибочно включенные пуриновые и пиримидиновые основания. С возрастанием способности к О-алкилированию у простейших алкилирующих агентов возрастает канцерогенная активность. [c.151]

К настоящему времени генетический код расшифрован по всем данным он универсален одни и те же основания кодируют определенную аминокислоту в организмах животных, растений и даже в бактериях. X. Корана с сотрудниками в большой серии работ синтезировали полинуклеотиды с заданной последовательностью нуклеотидов (модели ДНК). На этих полинуклеотидах удалось синтезировать модели м-РНК и на них уже, как на матрицах, были получены полипептиды в бесклеточной среде. Эти выдающиеся исследования окончательно подтвердили правильность генетического кода. [c.394]

Продвигаясь вдоль матричного полинуклеотида от 5 -конца к З -концу, рибосома через какое-то время освободит 5 -концевой участок матрицы. Тогда этот участок может начать считывать другая рибосома. Так же отойдя от 5 -концевой части, она предоставит возможность начать считывание третьей рибосоме. И так далее. Так, идя вдоль матрицы друг за другом, ряд рибосом оказываются читающими одну и ту же информацию и, следовательно, синтезирующими идентичные полипептидные цепи, но находящимися на разных стадиях формирования полипептида. Это схематически представлено на рис. 31, где рибосомы у З -конца матрицы уже нарастили длинный, почти завершенный полипептид, рибосомы в середине несут полипептид в половину его запрограммированной длины, и рибосомы у 5 -конца содержат лишь короткие пептиды, в самом начале их удлинения. Такая структура, где матричный полинуклеотид ассоциирован со многими транслирующими рибосомами, получила название полирибосомы. [c.55]

Наконец, олиго- или полинуклеотид может служить матрицей , которая определяет последовательность нуклеотидов в образующемся полимере и сама не входит в состав продукта реакции. При матричном синтезе продукт реакции является комплементарной копией полинуклеотидной цепи матрицы. Этот случай наблюдается в реакциях, катализируемых ДНК-полимеразой, РНК-поли-меразой и РНК-синтетазой. [c.99]

Последующая эволюция, по Куну, состояла в возрастании независимости системы от весьма специфического окружения вследствие ее возрастающей сложности. Информационные аспекты возрастания сложности рассмотрены далее ( 17.9). Это происходило опять-таки путем чередования дивергентных и конвергентных фаз. Конвергентная фаза означала уточнение имеющейся организации, дивергентная — перестройку системы и создание новой информации. В результате такой перестройки расширялось жизненное пространство. Ассоциаты увеличивались, проникали в более крупнопористые области. Далее они служили катализаторами (матрицами) для синтеза второго сорта макромолекул (белков), которые создавали компартменты, закупоривая поры в минералах и препятствуя диффузионному разделению матричных молекул. Создавалась обратная связь между полинуклеотидами, ответственными за синтез полипептидов, и этими полипептидами. Возникали мембраны, которые делали систему независимой. Возникал — в качестве побочного продукта эволюционного развития — генетический код. Соответственно появлялись примитивные ферменты. [c.549]

Ферментативный синтез полинуклеотидов может идти и без матрицы, В этом случае полимер получается после длительного [c.544]

Для получения продуктов с уникальным 5 -концом синтез ДНК начинают с помощью затравки — олиго- или полинуклеотида, комплементарного матрице на участке, расположенном рядом с 3 -концевой областью матрицы. Затравка содержит свободную З -ОН-группу, необходимую ДНК-полимеразе для начала синтеза ДНК. Гибридизуясь с матрицей в определенном месте и включаясь во вновь синтезируемую ДНК в качестве ее 5 -концевого участка. [c.327]

Финалом этой истории было использование синтетических полинуклеотидов с регулярной нуклеотидной последовательностью в качестве матриц в бесклеточных системах синтеза полипептидов на рибосомах. Методы синтеза регулярных полинуклеотидов были разработаны Г. Хорана, и им же генетический код был прямо проверен путем использования их как матриц. В полном соответствии с кодом, использование поли(иС) в качестве матрицы дало полипептид, построенный из чередующихся серина и лейцина, а поли(иО) приводил к синтезу регулярного полипептидного сополимера с чередующимися валином и цистеином. Поли (AAG) кодировал синтез трех гомополимеров полилизина, полиаргинина и полиглютаминовой кислоты. [c.15]

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]

Обычно считается, что главным способом регуляции синтеза белка у прокариот является регуляция на уровне транскрипции. Действительно, метаболическая нестабильность (быстрый синтез и быстрый распад) мРНК в клетках прокариот обеспечивает практически немедленную смену матриц в зависимости от меняющихся условий среды и потребностей клетки. В то же время, однако, существование полицистронных матриц у прокариот часто требует дифференциального управления активностью отдельных цистронов для осуществления количественно разной и/или разновременной продукции белков, кодируемых одним полинуклеотидом. Кроме того, в ряде случаев накопление неиспользуемых количеств продукта трансляции выгодно использовать для немедленного выключения именно трансляции соответствующей мРНК и тем самым осуществлять очень тонкую подгонку размера продукции и ее потребления в клетке. Во всех известных случаях точкой приложения регуляции на уровне трансляции у прокариот является стадия инициации. [c.233]

Лишь недавно предложена [50] биоорганическая модель, которая может объяснить код , описывающий специфическое взаимодействие полинуклеотидов и белков. При этом постулировано существование примитивного гибридного полимера, пли сополимера, содержащего рибонуклеиновую цепь (РНК), в 2 -поло-жениях которой ковалентно присоединены аминокислотные остатки. Матрица , организованная таким образом, могла бы отвечать за специфическое полипеитид-нолинуклеотидное узнавание, положившее начало современному генетическому коду. [c.185]

В отличие от протеидов других классов простетические группы нуклеопротеидов— нуклеиновые кислоты, или полинуклеотиды, — являются макромолекулярными соединениями. Они имеют сложное строение и дают в результате гидролиза фосфорную кислоту, пентозу и пиримидиновые и пуриновые основания. Строение нуклеиновых кислот будет описано ниже (см. Нуклеиновые кислоты ). В плазме клетки (цитоплазме) было обнаружено также очень большое число шарообразных частиц, называемых микросомами, с молекулярными весами порядка нескольких миллионов, также состоящих из нуклеиновых кислот (рибонуклеиновой кислоты) и белков, В этих микросомах происходит синтез белков. Нуклеиновые кислоты микросомов действуют как матрицы или клише (гены), служащие для синтеза специфичных белков и для своего собственного воспроизведения (Н. Е, Паладе, 1955 г,), В этом синтезе участвуют также и ферменты, связывающие аминокислоты с аденозиимонофосфорпой кислотой (М, Хогланд, 1956 г.). [c.455]

В процессе белкового синтеза рибосома каждый раз связана лишь с ограниченным отрезком матричного полинуклеотида (мРНК). Так как отрезки матричного полинуклеотида, непосредственно связанные с рибосомами, оказьшаются защищенными от действия нуклеаз, они могут быть выделены после нуклеазной обработки комплексов рибосома матрица. Длина таких отрезков была найдена равной от 20 до 60 нуклеотидных остатков. В то же время, длина кодирующей последовательности мРНК обычно превосходит 300 нуклеотидных остатков. Отсюда давно стало очевидно, что для считывания всей кодирующей последовательности мРНК рибосома должна последовательно пройти (или, что то же самое, последовательно протащить через себя) матрицу, от 5 -концевой части кодирующей последовательности до ее З -концевой части. Другими словами, рибосома должна работать как лентопротяжный механизм. [c.54]

Перемещение матричного полинуклеотида как тест транслокации наиболее сложен в техническом отношении. Он может быть или непрямым, когда основан на появлении компетентности к связыванию аминоацил-тРНК, специфической к кодону, следующему за ранее фиксированным в рибосоме, или прямым, если анализируется непосредственно изменение закрытого (защищаемого) рибосомой отрезка матрицы. В прямом тесте было показано, что сдвиг полинуклеотидной матрицы относительно рибосомы на один триплет нуклеотидов сопровождает появление компетентности к пуромицину и к связыванию аминоацил-тРНК. [c.198]

Уже отмечалось, что транслокация сопровождается перемещением матричного полинуклеотида на один кодон. В процессе этого сдвига и после него связь между антикодоном пептидил-тРНК и кодоном матрицы сохраняется кодон-антикодоновый комплекс движется, повидимому, как целое из А-участка в Р-участок рибосомы. [c.205]

Естественно поставить вопрос, что служит ведущим актом —перемещение матрицы или перемещение пептидил-тРНК Ряд фактов указывает на то, что ведущим является транслокационное перемещение тРНК, которая своим антикодоном тянет за собой кодон матрицы. В качестве одной из ярких демонстраций независимости транслокации от матричного полинуклеотида можно рассматривать открытие рибосомного синтеза полипептида из аминоацил-тРНК в отсутствие матричного полинуклеотида в этом случае было показано существование нормального элонгационного цикла с EF-G GTP-катализируемой транслокацией. Наиболее прямым указанием на ведущую роль [c.205]

Для того чтобы свободная нетранслирующая рибосомная частица (30S субчастица) соединилась с мРНК в районе инициирующего кодона, должен быть выполнен целый ряд структурных требований. Прежде всего, этот район должен быть достаточно открытым для взаимодействия во всяком случае, инициирующий кодон и прилегающие к нему участки не должны быть спрятаны в стабильной вторичной или третичной структуре ма тричного полинуклеотида. Возможно, существует какая-то специальная конформация рибосомосвязывающего района матрицы, предпочтительная для узнавания соответствующего участка рибосомой (30S субчастицей). [c.225]

Первый нуклеотид присоединяется к полимерной матрице в результате этерификации его 5 -фосфата 2-тиоэтанольной группой. В конце последовательности реакций, удлиняющих полинуклео-тидную цепь, эта связь окисляется, давая сульфон, который может быть отделен от заверщенного полинуклеотида путем р-элимини-рования в щелочных условиях (схема (6) [9]. [c.184]

Хотя оба метода позволяют получать полинуклеотиды длиной до 100 нуклеотидов и более, с их помощью нельзя получить функциональные гены. Поэтому синтетические олиго- и полинуклеотиды, используемые для сборки гена, и в настоящее время сшивают способом, который на заре развития полинуклеотидно-го синтеза был предложен Г.Корана для соединения 20-мерных олигонуклеотидов, полученных фосфодиэфирным методом (рис. 83). Для соединения олигонуклеотидов I и II используется третий, вспомогательный, нуклеотид III, которых комплементарен 5 -концу одного и 3 -концу другого олигонуклеотида, образуя дуплекс с ником. Этот вспомогательный нуклеотид III играет роль матрицы для олигонуклеотидов I и II, причем его 3 -конец комплементарен 3 -концу олигонуклеотида II, а 5 -конец — 5 -концу олигонуклеотида I, несущего фосфомоноэфирную группу. Размер матрицы должен обеспечивать достаточную устойчивость дуплекса с ником, для чего каждый из сшиваемых олигонуклеотидов должен перекрывать матрицу III длиной по 8—10 пар нуклеотидов. Обработка комплекса олигонуклеотидов I, II и III ДНК-лигазой в присутствии доноров остатков АМР (АТР или NAD ) приводит к сшиванию олигонуклеотидов I и II. Как видно из рис. 83, двуцепочечный фрагмент образуется с выступающими одноцепочечными концами. Эти концы могут быть использованы для дальнейшего наращивания цепи. Для этого необходимо синтезировать олигонуклеотиды IV и V, частично перекрывающие выступающие 3 - и 5 -концевые фрагменты I — II нуклеотида. Обработка комплекса, содержащего олигонуклеотиды I — II, III, IV [c.298]

Ферментативный синтез полинуклеотидов может идти и без матрицы. В этом случае полимер получается после латентного периода,- продолжительность которого убывает с ростом концентрации фермента. Так идет, например, синтез поли-АТ. Если в качестве затравки введен олигомер, то лаГ Период быстро убывав" с его длиной. Даже короткие олигомеры могут служить матрицами для растущего полимера, который с матрицы соскальзывает. Соответствующая кинетическая теория позволяет получить зависимость времени синтеза полимера от его дли-Hbi и от Скорости отделения цепи от йатрицы, па которой она растет. Эта скорость резко убывает при длине олигомера, превышающей 4 нук-леатида. По-видимому, это критический размер матрицы, при котором новая цепь может образовывать с матрицей двойную спираль. [c.253]

Матричная цепь (Template strand) Цепь ДНК или другой полинуклеотид, использующийся ДНК-полимеразой в качестве матрицы для синтеза комплементарной цепи. [c.553]

Свойством полинуклеотидов, сформированных из одного типа асимметрических молекул, является способность к точному воспроизведению, основанная на принципе структурной комплемен-тарности. В модельных опытах было показано, что полинуклеотид-ная цепь может служить матрицей, связывающей свободные нуклеотиды. При смешивании АМФ с полиуридиловой кислотой [c.200]

ДНК-полимеразы. ДНК-полимеразы относятся к типу ферментов, образующих фосфодиэфирные связи н использующих в качестве субстрата дезоксинуклеозндтрифосфаты (dNTP). Необходимым условием работы таких ферментов, как правило, является наличие матрицы и затравки. Матрицей служит одноцепочечная ДНК, и ДНК-полимеразы ее копируют, синтезируя комплементарную полидезоксирибонуклеотидную цепь. Синтез не может начаться без затравки, представляющей собой олиго- или полинуклеотид, комплементарный матрице и имеющий свободную 3 -ОН-группу, с которой начинается присоединение первого нуклеотида вновь синтезируемой цепи [c.348]

Если в реакцию, катализируемую РНК-полимеразой, вводится только один нуклеозид-5 -трифосфат (из четырех), происходит синтез гомополимера, структура которого не является комплементарной копией добавленного полинуклеотида. При таком синтезе — синтезе повторением (reiteration)—полимеризация начинается на участке полинуклеотидной матрицы, содержащем последовательность по крайней мере трех остатков нуклеотидов, комплементарных добавленному единственному нуклеозидтрифосфату. Продукт, образовавшийся в результате такого частичного копирования последовательности матрицы, служит затравкой для дальнейшей ферментативной полимеризации, приводящей к гомополинуклеотиду. [c.99]

Использовавшиеся в этих экспериментах синтетические полинуклеотиды были получены с помощью полинуклеотид-фосфорилазы (разд. 28.28), которая легко образует РНК-подобные полимеры из ADP, UDP, DP и GDP. Этому ферменту не нужна матрица он синтезирует полимеры, нуклеотидный состав которых отражает относительные концентрации исходных нуклеозид-5 -дифосфатов, присутствующих в среде. Если в среде содержится один уридиндифосфат, то полинуклеотидфосфорилаза синтезирует только polyU. Если исходная смесь состоит из двух частей ADP и одной части GDP, то синтезируется полимер, в котором около двух третей составляют остатки А и одну треть - остатки G. В таком полимере с неспецифической нуклеотидной последовательностью, вероятно, много триплетов ААА, меньше триплетов AAG, AGA и GAA, сравнительно мало триплетов AGG, GGA и GAG и очень мало триплетов GGG. Используя разные синтетические полирибонуклеотиды, полученные при помощи полинуклеотидфосфори-лазы из различных исходных смесей ADP, UDP, GDP и DP и выполняющие роль мРНК, вскоре удалось определить состав триплетов для всех аминокислот. Однако эти эксперименты не давали возможность выявить нуклеотидную последовательность в каждом кодирующем триплете, т.е. понять, в каком порядке расположены буквы, составляющие этот кодон. [c.948]

Если освободить рибосомы от присоединенных к ним природных т-РНК, синтезированных in vivo (т. е. от всей информации, которую они несли), а затем поместить такие рибосомы в бесклеточную систему и добавить к ним другие природные матрицы, то синтез белков (или точнее включение аминокислот) будет происходить по новой программе — в соответствии с информацией, содержащейся в этих новых матрицах. Рибосомы могут также синтезировать гетеро- и гомополипептиды в присутствии синтетических полинуклеотидов. [c.503]

Иногда наблюдается и более сложная функция олиго- или полинуклеотида в ферментативной полимеризации. Так, при добавлении к ДНК-нолимеразе двухцепочечных комплексов олигодезоксинуклеотидов, цепи которых имеют различную длину, происходит достраивание их до полных двухцепочечных комплексов. При этом одна из цепей комплекса служит затравкой полимеризации, а другая — матрицей, определяющей нуклеотидную последовательность синтезирующегося участка полимера. [c.99]

Смотреть страницы где упоминается термин Полинуклеотиды матрица: [c.248] [c.311] [c.67] [c.187] [c.47] [c.462] [c.57] [c.135] [c.136] [c.140] [c.209] [c.245] [c.252] [c.47] [c.581] [c.201] [c.457] [c.949] [c.235] [c.508] [c.522]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология