Гуанин, содержание в дезоксирибонуклеиновой кислоте

Основное направление научных работ — химия нуклеиновых кислот. Впервые получил (1947) чистые образцы ДНК. Открыл (1950— 1953) закономерности, относящиеся к составу и структуре дезоксирибонуклеиновых кислот показал, что их состав различен у разных организмов, но одинаков в различных органах одного и того же организма установил, что независимо от источника ДНК количество содержащегося в ней аденина всегда равно количеству тимина, а содержание гуанина всегда равно содержанию цитозина (правила [c.554]

С кривой плавления, имеющей больший подъем, чем кривая плавления исходного образца. В свою очередь это дает простые способы фракционирования молекулярных образцов в препаратах ДНК. Для бактериальных ДНК наблюдался относительно небольшой разброс в распределении содержания гуанина и цитозина, и если принять во внимание большое разнообразие суммарного состава этих дезоксирибонуклеиновых кислот, то можно прийти к выводу, что состав молекул ДНК многих бактерий существенно не перекрывается [2401. Узкая область состава характерна не только для бактериальных ДНК- Сравнение форм кривых температурного перехода для ДНК из десяти нормальных и злокачественных тканей мышей показывает, что различие в составе для них значительно меньше, чем у ДНК из спермы лосося или ДНК из зобной железы теленка, и в этом смысле эти ДНК вполне сравнимы с бактериальными ДНК, включая отсутствие перекрывания [244[. [c.577]

Как известно, наследственная информация передается благодаря тому, что две комплементарные нитевидные молекулы дезоксирибонуклеиновых кислот обратимо связаны в двойную спираль. Комплементарность достигается тем, что каждая определенная пара нуклеиновых оснований (тимин — аденин, цитозин — гуанин) фиксирована водородными связями. Вызванное светом или радиацией образование димера по схеме (9.32) из находящихся рядом остатков тимина или цитозина нарушает структуру спирали, так что репликация ДНК во второй цепи двойной спирали останавливается у места повреждения. Соответствующая информация не может переноситься и вследствие этого появляются лучевые повреждения или мутации. Особенно чувствительны к таким воздействиям виды ДНК с высоким содержанием обоих пиримидиновых оснований. Однако в природе в результате приспосабливания выработались механизмы репарации, благодаря которым лучевые повреждения отчасти могут быть устранены [23]. Двуядер-ные нуклеиновые основания с пятичленными циклами — аденин и гуанин — мало чувствительны к облучению. [c.247]

Несмотря на то что область температурного перехода для ДНК относительно узкая, она все же шире, чем можно было бы ожидать для длинной идеально уложенной спиральной структуры. Внутри этой области с помощью метода электронной микроскопии удалось обнаружить только полностью денатурированные или совершенно нативные структуры [239]. И вновь внутри этой области понижение вязкости быстро достигает предельного значения, а дальнейшее понижение вязкости происходит только при повышении температуры, что указывает на существование известного распределения специфических температур денатурации. Вполне обоснованное объяснение этого заключается в том, что вклад двух типов пар оснований в стабильность спирали различен. В таком случае тепловая денатурация должна была бы зависеть от относительного состава либо всей двуспиральной структуры, либо ее отдельных больщих участков. Показано, что температуры плавления (т. е. точки перегиба на кривых зависимости оптической плотности от температуры), определенные в стандартных условиях (0,15 М хлористого натрия в 0,015 М цитрата натрия) для большого числа дезоксирибонуклеиновых кислот, различающихся по составу оснований, прямо пропорциональны содержанию гуанина и цитозина в нуклеиновой кислоте (рис. 8-20) [240]. Линейная зависимость температур плавления от содержания гуаиин-цитозиновых иар исключительно точна, и поэтому измерение этих температур может быть использовано для определения нуклеотидного состава данной ДНК [241, [c.574]

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]

Первый эксперимент с применением метода центрифугирования в градиенте плотности [461] особенно наглядно продемонстрировал значение этого метода. В этом эксперименте бактерии выращивались на среде, богатой № , и поэтому дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) организмов, меченных изотопом тяжелого азота, обладала несколько большей плотностью, чем обычная ДНК. Через определенное время бактерии переносили в среду с обычным распределением изотопа азота и методом центрифугирования в градиенте плотности анализировали изменения плотности ДНК, выделенной из ряда последовательных генераций клеток. На основе предположения Уотсона и Крика [30] было принято, что редупликация ДНК во время деления клеток включает разделение двух цепей двойной спирали (см. стр. 130), причем каждая цепь служит матрицей для синтеза дополняющей ее цепи. Если этот механизм достоверен, то вторая генерация клеток, происходящих от клеток, меченных N , должна содержать ДНК, в которой изотопом тяжелого азота мечена одна из цепей каждой двойной спирали. В последующих генерациях должно возрастать количество ДНК с обычным распределением изотопов азота, однако при этом сохраняется также некоторое количество наполовину меченной ДНК. В любой данный момент времени в растворе должны присутствовать молекулы ДНК только с тремя четко определенными плотностями и никаких компонентов с промежуточной плотностью обнаруживаться не должно. Это предположение было полностью подтверждено данными по ультрацентрифугированию в градиенте плотности (рис. 55), и поэтому механизм редупликации ДНК, который раньше был лишь плодом смелых теоретических представлений, можно считать в настоящее время окончательно установленным. В относительно короткое время после этого классического эксперимента метод центрифугирования в градиенте плотности различными путями способствовал развитию биохимических исследований. Можно привести несколько примеров, иллюстрирующих это положение. Методом меченых атомов, подобным описанному выше, было установлено, что некоторая часть рибонуклеиновой кислоты (РНК) переходит в последующие генерации клеток в нативной форме [468]. Было найдено, что плотность ДНК является линейной функцией содержания гуанина и цитозина в различных микроорганизмах, и, таким образом, ДНК, выделенная из какого-либо вещества, образует в градиенте плотности полосу с характерным расположением [469, 470]. На диаграмме градиента плотности ДНК, полученной из тканей высших организмов, периодически обнаруживаются сателлит-ные полосы [471], которые могут быть обусловлены симбиозными организмами или другими, еще неизвестными причинами. Типичный пример этого эффекта изображен на рис. 56, который, между прочим, наглядно свидетельствует также о чувствительности метода обнаружения малых [c.165]

Чаргафф опубликовал свои данные по исследованию состава ДНК в 1950 г. в докладе, в котором можно найти следующее утверждение Полученные результаты служат опровержением тетрануклеотидной гипотезы. Следует, однако, отметить —хотя трудно еще сказать, не является ли это чистой случайностью, — что во всех изученных до сих пор дезоксирибонуклеиновых кислотах молярные отношения пуринов к пири-мидинам в целом, а также аденина к тимину и гуанина к цитозину близки к 1 . В этом утверждении впервые была сформулирована важная структурная особенность ДНК несмотря на довольно широкое разнообразие в составе, проявляемое различными типами ДНК, молярное содержание А почти всегда равно молярному содержанию Т, так же как молярное содержание Г почти всегда равно содержанию Ц. Другими словами, [c.170]

Эти основания могут захватываться как сопутствующие вещества при экстрагировании гуминовых кислот из почвы и торфа и осаждении их из щелочного экстракта. В почве их присутствие возможно в виде дезоксирибонуклеиновой кислоты, содер жащейся в микроорганизмах. На присутствие именно дезоксирибонуклеиновой кислоты указывают соотношения между пуриновыми и пиримидиновыми основаниями в гуминовых кислотах. Пользуясь методом хроматографии на бумаге и ультрафиолетовой спектроскопии, Андерсон (Anderson, 1958, 1961) показал присутствие пуриновых оснований (гуанина и аденина) и пиримидиновых оснований (цитозина, тимина и урацила) в препаратах гуминовых кислот. Автор разработал метод количественного выделения этих оснований из препаратов гуминовых кислот. В гуминовых кислотах, выделенных из почв, им были обнаружены дериваты дезоксирибонуклеиновой кислоты. Ниже приведено содержание пуриновых и пиримидиновых оснований в гуминовой кислоте, выделенной из почвы [c.65]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология