Аденин комплементарность с урацилом

Межмолекулярные водородные связи образуются только между определенными парами производных пиримидина и пурина, которые называются комплементарными парами. Такими комплементарными парами являются урацил—аденин, тимин—аденин и цитозин—гуанин (рис. 103). [c.716]

Из экспериментов со смешанными спиралями сополимера АУ и полимеров поли-У и поли-А получены новые данные, касающиеся спаривания оснований. Одноцепочечный сополимер АУ представляет собой цепочку, составленную из аденина и урацила, соединенных в случайной последовательности. Были получены образцы сополимера АУ с различными отношениями А У. Во всех случаях при образовании смешанной спирали с поли-А или поли-У минимум поглощения в ультрафиолетовой области спектра наблюдался при одинаковом числе комплементарных оснований в сополимере и гомополимере, но не при равном количестве молекул того и другого компонентов. Таким образом, имеет место соотношение 1 1 между комплементарными основаниями двух полимеров, а не между их молярными содержаниями. Аналогичные результаты были получены для трехцепочечной спирали (АУ-ЬУ-ЬУ). В этом случае число остатков урацила в гомополимере в 2 раза больше числа остатков аденина в сополимере. Очевидно, остающиеся без пары основания (например, урацил в сополимере АУ в последнем примере) должны образовывать петли, выходящие из структуры двух- или трехцепочечной опирали. Анализ модели показывает, что выходящая из спирали петля может быть образована даже всего лишь одним основанием. Считают, что такие петли играют важную роль в структуре РНК. Благодаря им может также сохраняться двойная спиральная структура ДНК при выпадении или включении оснований в одной из цепей. [c.348]

РНК исследовались методом рентгеноструктурного анализа с целью установления того, имеют ли их полинуклеотидные цепи спиралевидную форму, аналогичную ДНК, но до настоящего времени определенных выводов сделать не удалось из-за отсутствия однородных образцов кристаллической РНК. Однако дрожжевую транспортную РНК удалось очистить и получить в кристаллическом состоянии. Получены хорошие рентгенограммы этого вещества, и они оказались чрезвычайно сходными с теми, которые дает ДНК таким образом, эти две структуры должны быть близкими. В соответствии с этим вероятное строение дрожжевой транспортной РНК должно быть таким, при котором каждая полинуклеотидная цепочка сложена вдвое по всей длине и скручена таким образом, что образует двойную спираль. Две половины цепи РНК соответствуют, следовательно, комплементарным цепям ДНК. Не вызывает сомнения, что спиральная структура поддерживается за счет водородных связей между парами оснований аденин — урацил и гуанин — цитозин (партнеры, образующие такую пару, находятся в разных половинах цепи). В месте перегиба цепи имеется несколько неспаренных оснований, и небольшой хвост неспаренных оснований имеется на одном из концов цепи. В этом состоит главное отличие спиральной конфигурации дрожжевой транспортной РНК от спиральной конфигурации ДНК. Дифракционная картина, полученная при рентгеноструктурном исследовании РНК из других источников, сходна с дифракционной картиной, полученной при исследовании дрожжевой транспортной РНК следовательно, спиральная конфигурация присуща, по-видимому, многим формам РНК. [c.142]

Комплементарность (в генетике) — свойство азотистых основании образовывать с помощью водородных связей парные комплексы аденин—ти-мин (или урацил) и гуанин-цитозин при взаимодействии цепей нуклеиновых кислот. [c.496]

Как было указано в предыдущем разделе, известны две реакции модификации, приводящие к совершенно отчетливому изменению характера комплементарного спаривания отдельных нуклеотидов в одноцепочечных полимерах. Так, молекулы информационной нуклеиновой кислоты, обработанные гидроксиламином при рЫ 5—6 или азотистой кислотой при pH 4—5, в целом не претерпевают никаких модификаций, за исключением изменений у 1— 3 цитозинов и аденинов (или только аденинов — в случае воздействия азотистой кислоты). Характер спаривания для этих оснований становится таким, как у урацила и гуанина соответственно [c.204]

Наилучшие условия для образования максимального числа водородных связей и компактной пары реализуются при взаимодействии оксо- и амино-форм гуанина и цитозина, аденина и тимина (урацила) Эти пары, называемые комплементарными, образуют поперечные водородные связи между двумя витками двойной спирали ДНК, двуспиральных фрагментов РНК, витками спиральных одноцепочечных участков РНК (подробнее см в [91, 92]) [c.928]

Крысы очень легко поддаются дрессировке. Их можно научить пробираться к кормушке, балансируя на туго натянутой проволоке, выбирать какой-то определенный путь к корму и т. д. При достаточно интенсивных занятиях они могут научиться всему этому в течение нескольких дней. За время эксперимента содержание РНК в мозге возрастает почти на 50%. Но, кроме этого, отмечаются и качественные различия. В первые дни обучения образуется РНК с повышенным содержанием аденина и урацила (это комплементарные основания) напротив, на 9—10-й день образуется РНК с повышенным содержанием гуанина и цитозина (опять-таки комплементарные основания). Эта поздняя РНК по своему составу похожа на рибосомную РНК, однако толком не известно, какое это имеет значение. Все же можно предположить, что отмеченное изменение состава оснований (преобладание А + У в начале обучения и Г + Ц в более поздний период) имеет значение для закрепления выученного в памяти. [c.308]

Триплеты из аденина, цитозина, урацила и гуанина на информационной РНК (кодоны) действуют как специфические места посадки для комплементарных триплетов (антикодонов), расположенных на молекулах транспортных РНК, у которых привязаны соответствующие аминокислоты. Специфичность стыковки кодона и антикодона обусловливается специфичностью образования водородных связей между аденином и урацилом и цитозином и гуанином. Например, для аланина кодоном является триплет G A, следовательно, антикодоном— GU. Фенилаланин кодируется триплетами иии или ииС, глицин — GG или GGA, GGG, GGU. [c.719]

Каждая водородная связь сама по себе сравнительно слаба, однако если между двумя цепями образуется много таких связей, то эти цепи оказываются связанными весьма прочно. Поэтому, если последовательности нуклеотидов в двух полинуклеотидных цепях комплементарны, так что каждый аденин в одной цепи расположен против урацила (или тимина) в дру- ой и каждый гуанин — против цитозина, [c.8]

В молекуле РНК тимин заменен на урацил. Молекула ДНК имеет форму двойной спирали азотистые основания обеих составляющих ее спиралей попарно связаны непрочной водородной связью так, что аденин соединяется с тимином, а цитозин с гуанином. В процессе размножения происходит редупликация ДНК двойные спирали расплетаются, и на каждой спирали синтезируется другая дополнительная (комплементарная) спираль. В живой клетке в процессе обмена веществ на молекулах ДНК синтезируется информационная РНК, которая переносится в рибосомы и служит матрицей для синтеза белков, в том числе и ферментов, катализирующих все химические процессы в клетке. [c.482]

Одной из важнейших проблем химии нуклеиновых оснований является проблема их таутомерии. Так, одна из наиболее общепринятых теорий спонтанного возникновения мутаций основана на возможности существования оснований в различных таутомерных формах. Действительно, можно ожидать, например, что цитозин в аминоформе должен по своей электронной структуре образовывать комплементарную пару с гуанином, тогда как в иминофор-ме — с аденином тимин (урацил) в дикетоформе должен образовывать пару с аденином, а в таутомерной 4-оксиформе — с гуанином. Та же картина должна наблюдаться и для производных оснований. [c.162]

Рассмотрим теперь еще более сложный случай — результаты комплексообразования сополимера поли-(А-ЬУ) с гомополимером — поли-У или поли-А. Возьмем, например, два сополимера один с 66% звеньев аденина и 34% урацила, второй с почти обратным соотношением— 37% аденина и 63% урацила. Оказалось, что наибольший гипохромный эффект, т. е. наиболее полное комплексо-образование, получается, если взять гомополимер в таком количестве, чтобы число звеньев в нем точно равнялось числу комплементарных звеньев в сополимере. Следовательно, комплексообразо-вание идет не по принципу [c.233]

Так как молекула РНК представляет собой одиночную цепь, комплементарную только одной из цепей ДНК, содержание в ней гуанина не обязательно равно содержанию цитозина, а содержание аденина не обязательно равно содержанию урацила. [c.59]

Процесс транскрипции, как и репликации, осуществляется при строгом соблюдении правила комплементарности с одним изменением напротив аденина молекулы ДНК при транскрипции в молекулу РНК встраивается урацил (рис. IV. 11). [c.65]

Эти результаты показывают, что и в случае различных оснований образование водородных связей вряд ли играет существенную роль, поскольку константа взаимодействия между комплементарной парой аденин + урацил, например, не превосходит по величине константу гомоассоциации аденина, которую можно оценить по значению константы взаимодействия пары аденин -Ь пурин. [c.232]

РНК-полимераза требует для своего функционирования присутствия ДНК. Фермент наиболее активен, если в качестве матрицы используется природная двухцепочечная ДНК из того же самого или из какого-либо другого организма. Из двух цепей ДНК транскрибируется только одна. В места, соответствующие остаткам аденина ДНК-матрицы, в новосинтезированную РНК включаются остатки урацила (Щ поскольку аденин и урацил образуют комплементарную пару. В места же, соответствуюпще тими-новым остаткам ДНК-матрицы, включаются остатки аденина. Остатки гуанина и цитозина в ДНК-матрице определяют включение соответственно цитозиновых и гуаниновых остатков в цепь РНК. Анализ нуклеотидного состава и нуклеотидной последовательности новообразованной РНК показал, что она обладает противоположной по отношению к матрице полярностью и её последовательность комплементарна последовательности матричной цепи. Хотя для работы РНК-полимеразы затравка не требуется, этот фермент не начинает функционировать до тех пор, пока не свяжется с o oбьпvI участком матричной цепи ДНК, который служит сигналом ини- [c.911]

Два основных типа взаимодействий, стабилизирующих структуру нуклеиновых кислот, связаны с образованием пар и стэкингом оснований. Возможно существование разных типов пар оснований, и некоторые из них действительно наблюдались при кристаллографическом исследовании мономеров. Для кристаллов мономерных производных аденина и урацила образование уотсон-криковских пар (как в двойной спирали ДНК) никогда не наблюдалось, но часто удавалось обнаружить другие типы пар. Для комплементарных же дннуклеотидов ApU, кристаллическая структура которых определена с атомным разрешением, характерно образование уотсон-криковской спирали. Спаривание оснований было исследовано и для растворов мономеров установлено, что А спаривается в основном с и, а G с С, хотя при образовании специфического комплекса А — U реализуется более одной схемы спаривания. Вся совокупность данных свидетельствут о том, что уотсон-криковская спираль образуется вследствие электронной комплементарности в А—U- и G—С-парах и вследствие геометрических ограничений в двойной спирали. [c.312]

Действительно, для каждого гетероциклического основания можно подобрать такой химический реагент, который избирательно взаимодействует только с атомами или группами, участвующими в образовании водородных связей при комплементарном спаривании нуклеотидных остатков. Так, например, кетоксаль избирательно взаимодействует с N1 и 2-NHj-rpynnoft гуанина, диметилсульфат (в определенных условиях)—с N1 аденина и N3 цитозина, карбо-диимид — с N3 урацила. Следовательно, если тог или иной.нуклео- [c.38]

Более широкий спектр транзиций, по сравнению с рассмотренными вьыпе мутагенами, дает азотистая кислота. Она дезаминирует цитозин до урацила, аденин до гипоксантина и гуанин до ксантина (см. рис. 6.7). В ДНК спаривание урацила с аденином приводит к тран-зиции G -> ТА. Особенности спаривания гипоксантина таковы, что он может вызывать тран-зицию АТ -> ОС. Ксантин не обусловливает мутаций. Он является бессмысленным основанием, которое не комплементарно обоим пири-мидинам, и, следовательно, его появление в молекуле ДНК должно оказывать летальное, а не мутагенное действие. [c.180]

Устойчивость вторичной структуры нуклеиновых кислот обеспсчивастся глалным обра.чом водородными связям и, образующимися между двумя парами азотистых оснований в молекулах ДИК—-аденин — тимин и гуанин— цитозин, в молекулах РНК — аденин - урацил и гуанин - - цитозин. Такие пары азотистых оснований, л котор1>(х они соединены водородными связями, называют комплементарными. [c.53]

Информация, заложенная в ДНК и РНК, реализуется в процессе синтеза белка. Механизмы передачи информации от ДНК на РНК понятны и очевидны, так как цепь нуклеотидов характерна для обеих структур, а матричный синтез предусматривает полную идентичность их последовательностей. Но каким же образом передается информация от РНК, содержащей всего четыре нуклеотида, на белок, содержащий 20 различных аминоьсислот Если бы каждый нуклеотид передавал информацию на синтез одной аминокислоты, то всего кодировалось бы 4 аминокислоты. Не может код состоять из двух нуклеотидов, так как в этом случае можно было бы охватить не более 16 аминокислот (4 = 16). Работами М. Ниренберга и соавторов было установлено, что для кодирования одной аминокислоты требуется не менее трех последовательно расположенных нуклеотидов, называемых триплетами или кодонами. При этом между отдельными кодонами нет промежутков, и информация записана слитно, без знаков препинания. Число сочетаний 4 дает основание полагать, что 20 аминокислот кодируются 64 кодонами. Экспериментально установлено, что таких кодонов меньше, всего 61. Оставшиеся три кодона не несут в себе информации, однако два из них используются в качестве сигналов терминации. Выявлена также интересная особенность взаимодействия кодона с антикодоном. Оказалось, что первое и второе азотистые основания кодона образуют более прочные связи с комплементарными основаниями антикодона. Что же касается третьего основания, то эта связь менее прочная, более того, основание кодона может спариваться с другим, не комплементарным основанием антикодона. Этот феномен называют механизмом неоднозначного соответствия или качания. В соответствии с этим урацил антикодона может взаимодействовать не только с аденином, но и с гуанином кодона. Гуанин антикодона способен связываться не только с цитозином, но и с урацилом кодона. Это указывает на возможность нескольких кодонов кодировать одну и ту же аминокислоту. И действительно, было установлено, что ряд аминокислот кодируется двумя и более антикодонами (табл. 29.1). Из таблицы видно, что только две аминокислоты — метионин и триптофан — кодируются при помощи одного кодона. Число кодонов для остальных аминокислот варьирует от двух (для аргинина, цистеина и др.) до шести (для лейцина и серина). Тот факт, что одной и той же аминокислоте соответствует несколько кодонов, называется вырожденностью [c.462]

КОМПЛЕМЕНТАРНОСТЬ, структурное соответствие. двух цепей нуклеиновых к-т, при к-ром аденину и гуанину в одной цепи соответствуют тимин (или урацил.) и-цитозин в другой (см. рис. 3 в сг. Нуклеиновые кислоты). Эти основания взаимод. друг с другом посредством- водородных связей между кето- и аминогруппами, так что образующчеся пары геометрически одинаковы. Специфич. спаривание оснований приводит к двухцепочечной структуре.ауклёиновой к-ты с антилараллельными цепями (двойная. спираЛь). Комплементарные участки могут встречаться- в составе одной цепи нуклеиновой к-ты, что может приводить к образованию внутримол. дуплексных структур. В более широком смысле К.— структурное соответствие любых молекул или участков молекул, обусловливающее образование специфич. комплексов, напр, фермент — субстрат, антиген — антитело. [c.270]

В ДНК могут также происходить изменения, обусловленные химической лабильностью цитозина в водной среде. Остатки цитозина очень медленно самопроизвольно теряют свою аминогруппу в результате гидролиза и превращаются в остатки урацила, которые обычно отсутствуют в ДНК (рис. 30-3). Если цепь ДНК, содержашдя остаток урацила, реплицируется, то урацил оказывается не в состоянии образовать достаточно прочные водородные связи с остатком гуанина (G), который служит нормальным партнером цитозина. Вместо этого урацил стремится к образованию пары с аденином. Когда новая цепь ДНК, несущая в своем составе неправильный остаток А, в свою очередь реплицируется, то в комплементарной непи на этом месте появляется, естественно, Т. В результате дочерняя двухцепочечная ДНК будет содержать пару А-Т в том положении, где в исходной родительской ДНК до повреждения находилась пара G- . [c.966]

Наконец, последний вопрос — о типе спирали (правовращающая или левовращающая) был также решен путем построения стереохимической модели, в которой основания образовывали комплементарные пары аденин-урацил и гуанин-цитозин. При этом использовались данные по конформации дезоксирибозы, длине и расположению М-гликозидной связи и длине и углах связей Р—О при тетраэдрической конфигурации атома фосфора. Как оказалось, спираль должна быть правовращающей, поскольку построение левовращающей модели без нарушения ван-дер-ваальсовых радиусов затруднительно (см. стр. 255). Следует еще подчеркнуть, что, если ось симметрии второго порядка перпендикулярна оси спирали, направление двух цепей, составляющих молекулу, должно быть противоположным. Следовательно, на каждом конце двухспиральной молекулы находится З -конец одной и 5 -конец другой односпиральных компонент. В построенной таким образом модели угол между соседними парами оснований (т. е. линиями, соединяющими атомы С-1 остатков дезоксирибозы в комплементарных парах) составляет 36°. Основания расположены вдоль оси параллельно друг другу, и их плоскости составляют угол примерно 90° с осью спирали плоскости дезоксирибофуранозного кольца почти параллельны оси спирали. Основания, образующие [c.252]

Задавшись определенной моделью вторичной структуры тРНК с определенным содержанием комплементарных пар аденин урацил и гуанин цитозин, можно рассчитать соответствующую этой модели дисперсию оптического вращения, если известны изменения, вносимые в картину дисперсии односпиральной молекулы при образовании пар оснований. Величину этих изменений можно приближенно оценить, сопоставляя кривые дисперсий оптического вращения двухспиральных комплексов (поли-А) (поли-Н) и (поли-О) (поли-С) и односпиральных молекул поли-А, поли-и, поли-О и поли-С 2 Такое сопоставление, вообще говоря, дает принципиальную возможность выбора наиболее вероятных типов [c.292]

Высказывались предположения о возможности поддержания третичной структуры за счет образования комплементарных пар между основаниями из разных петель, что становится возможным при наложении петель друг на друга 9 . Для тирозиновой тРНК из дрожжей, например, при наложении боковых петель друг на друга возможно образование двух таких пар гуанин цитозин и двух пар аденин урацил. [c.297]

Оценка количества спаренных оснований в молекуле 5S РНК проведена несколькими способами. Исходя из различий гипохромии при 255 ммк 306 нативной и обработанной формальдегидом 5S РНК из Е. соН (см. стр. 288), было сделано заключение о том, что в двухспиральные участки входит от 63% до 67—72% от общего числа нуклеотидов молекулы. Оценка относительного содержания комплементарных пар оснований аденин урацил и гуанин-цитозин з , проведенная по спектрам денатурации (см. стр. 288), дает величину 60—70% пар гуанин цитозин. При окислении адениновых ядер молекулы 5S РНК из Е. соИ моноперфталевой кислотой при 20° С реакционноспособными оказываются только 43,7% оснований, т. е. 23 адениновых звена, что согласуется с количеством пар аденин урацил, оцениваемым на основании спектров денатурации 3 . Таким образом, для 5S РНК, как и для тРНК, наблюдается высокая степень спирализации молекулы. [c.299]

Изучалось также влияние частичного дезаминирования полинуклеотидов на способность тРНК вступать в биохимические реакции а также на способность синтетических полинуклеотидов служить матрицей для ДНК-полимеразы или функционировать в бесклеточной системе биосинтеза белка Азотистая кислота является эффективным мутагеном. По современным представлениям (обзор — см. з), этот мутагенный эффект связан с дезаминированием остатков аденина и цитозина, так как продукты таких реакций — гипоксантин и урацил — способны образовывать комплементарные пары с цитозином и аденином. Дезаминирование же остатка гуанина приводит в основном к инактивации генетического материала. [c.421]

Взаимодействие полиадениловой и полиуридиловой кислот может быть проконтролировано по гипохромному эффекту, который обусловлен (косвенно) наличием водородных связей между комплементарными цепочками [85, 86]. Минимальное ультрафиолетовое поглощение, проявляемое при низкой концентрации катионов смесью, содержащей эквимолярные количества двух полимеров, как раз и позволяет предположить, что в том случае, когда число остатков аденина равно числу остатков урацила, образуются новые комплексы с точной стехиометрией. Анализ результатов, полученных при ультрацентрнфугировании двух гомополимеров и их комплекса, показал, что происходит образование нового агрегата, обладающего значительно более высокими константами седиментации, чем любой из двух компонентов. [c.540]

Таким образом, репликацию ДНК и транскрипцию ДНК можно рассматривать как в основном сходные процессы в том отношении, что в обоих случаях предполагается раскручивание двойной спирали ДНК-матрицы. Однако при транскрипции только одна из двух цепей ДНК служит матрицей для сборки рнбонуклеотидных строительных блоков в полинуклеотидную цепь РНК- Это значит, что каждое пуриновое и пиримидиновое основание ДНК-матрицы должно присоединить и удержать (за счет специфических водородных связей, показанных на фиг. 80) свободный нуклеотид, несущий комплементарное пуриновое или пиримидиновое основание. (Следует помнить, конечно, что в РНК урацил заменяет тимин, так что при транскрипции свободный урациловый рибонуклеотид присоединяется и удерживается аденином.) [c.401]

Специфическое спаривание комплементарных нуклеотидов сыграло, видимо, решающую роль в возникновении жизни. Рассмотрим, например, полинуклеотид, подобный РНК и содержащий основания урацил (и), аденин (А), цитозин (С) и гуанин (С). Благодаря комплементарному спариванию оснований - АсИиОсС - при добавлении РНК к смеси активированных нуклеотидов в условиях, благоприятствующих полимеризации, синтезируется новая молекула РНК, последовательность нуклеотидов которой комплементарна последовательности нуклеотидов в исходной РНК Таким образом, новые молекулы представляют собой как бы слепок исходной молекулы, каждому А которой соответствует и в копии и г. д. На первой стадии информация, содержащаяся в последовательности исходной цепи РНК, сохраняется в новообразующихся комплементарных цепях. На второй стадии копирование с использованием комплементарной цепи в качестве матрицы восстанавливает исходную последовательность (рис. 1-5). [c.14]

Согласно одной из гипотез, избирательность экспрессии геиов достигается маскированием и демаскированием различных участков генома. Эта гипотеза подтверждается данными, полученными на изолированном хроматине. Для выделения хроматина ткань гемогенизируют, гомогенат фильтруют и подвергают дифференциальному центрифугированию. -Выделенный хроматин может синтезировать РНК в присутствии трифосфатов четырех нуклеозидов РНК (гуанина, аденина, цитозина и урацила), а также РНК-полимеразы. Гибридизируя полученную РНК с де-протеинизированной протеазами ДНК, можно узнать, каким последовательностям она комплементарна. С помощью этого-метода можно определить, какая доля ДНК транскрибируется и какая РНК на ней синтезируется. [c.462]

Молекулы РНК имеют одноцепочечное строение, за исключением РНК некоторых вирусов. Поэтому нуклеотидный состав РНК не подчиняется правилу комплементарно сти. Действительно, в большинстве молекул РНК содержание аденина отличается от содержания урацила, а содержание гуанина отличается от содержания цитозина. Но молекулы РНК все-таки содержат участки с двухцепочечной структурой, которые образуют петли в виде шпилек (рис. 25.2). В этих участках А спаривается с и, а О спаривается с С. Кроме того, О может образовывать пару оснований с и, но она менее прочна, чем ОС-пара (разд. 27.6). Спаривание оснований в шпильках РНК часто несовершенно. Некоторые основания, расположенные в шпильке друг против друга, не комплементарны, и одно или несколько оснований в одной из цепей могут вьшетливаться (выступать) из участка двойной спирали, чтобы облегчить спаривание других оснований. Доля двухспиральных участков в различных РНК варьирует в широких пределах - в наиболее типичном случае до 50% [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология