РНК двуспиральная

Расплетание двойной спирали ДНК в ходе репликации Нативные ДНК двуспиральны следовательно, перед репликацией цепи родительской молекулы, матричные цепи ДНК, должны быть разделены. Эту реакцию осуществляют два типа белков хеликазы и [c.52]

Вторичная структура нуклеиновых кислот создается за счет взаимодействия соседних по полинуклеотидной цепи мономерных звеньев, а в случае двуспиральных молекул (нли участков молекул) также взаимодействием нуклеотидных остатков, находящихся напротив друг друга в двойной спирали. Третичная структура нуклеиновых кислот организуется за счет взаимодействия нуклеотидных остатков, принадлежащих различным элементам их вторичной структуры. [c.20]

В середине 1960-х годов Д. Виноград и сотр. обнаружили, что ДНК некоторых бактериофагов и митохондрий может существовать в виде циклических молекул. Позже было установлено, что большинство вирусных и множество клеточных ДНК имеют кольцевую форму. В том случае, если обе полинуклеотидные цепи в кольцевой молекуле, образованной двуспиральной ДНК, ковалентно замкнуты (аналогичная ситуация возникает, когда концы петель двуспиральной ДНК скреплены белками), то они уже не могут быть разделены в пространстве. [c.31]

Двуспиральная ДНК, в которой заложена вся наследственная информация вируса или клетки, представляет собой комплекс, образованный за счет нековалентных взаимодействий (в том числе водородных связей между гетероциклическими основаниями, см. 7.2) двух молекул ДНК. [c.261]

Содержание ДНК в расчете на клетку обычно сохраняется постоянным в разных тканях одного организма. Отклонения от этого правила редкие. К ним относятся случаи образования в некоторых типах клеток политенных (многонитчатых) хромосом, образующихся в результате многократной редупликации ДНК без расхождения двуспиральных молекул, а также классические примеры утери ДНК ( диминуция хроматина ) в соматических клетках. Потери участков хромосом, иногда достаточно крупных, составляющих существенную часть материала хромосомы, как правило, касаются гетерохроматических районов. Функциональная значимость образования политенных хромосом и случаев диминуций не ясна. Эти факты лишь подчеркивают правило постоянства содержания ДНК на клетку, которое отражает принцип дифференцировки, основан- [c.185]

Размеры двуспиральных ДНК характеризуют числом пар нуклеотидов (п. н.), приходящихся на одну макромолекулу. Для клеточных и вирусных ДНК они варьируют в очень широких пределах. Так, например, наиболее изученные бактериальные плазмиды и ДНК многих вирусов и бактериофагов содержат несколько тысяч пар нуклеотидов (т. п.н.), ДНК половых факторов бактерий, митохондрий и хлоропластов — несколько десятков или сотен т. п. н. Размеры хромосом бактерий — несколько миллионов п. и., дрожжей — порядка 10 п. н. Суммарная длина хромосомных ДНК человека составляет около 3-10 п. н. [c.15]

ИЗ цепей ДНК дефектна (например, содержит тиминовый димер или АР-сайт), а комплементарная цепь не могла быть синтезирована из-за дефекта в матрице и поэтому напротив поврежденного участка остается незастроенная брешь (см. рис. 47). Единственный способ безошибочной репарации такого повреждения — это использовать в качестве эталона второй полученный при репликации дуплекс ДНК. т. е. использовать рекомбинацию для репарации повреждения. У Е.соН эту задачу способен выполнить Re A-белок вместе с ферментами репарации. Для НесА-белка одноцепочечный участок двуспиральной молекулы ДНК, содержащий повреждение, является излюбленным участком связывания. Связавшись с таким местом, Re A-6e-лок вовлекает его в рекомбинационное взаимодействие с гомологичным неповрежденным дуплексом, причем как разорванная, так и поврежденная цепи ДНК оказываются спаренными с неповрежденными комплементарными цепями, что позволяет их репарацию описанными в предыдущей главе репарационными системами (рис. 62). Таким путем осуществляется пострепликативная, или рекомбинационная, репарация. Аналогичным образом за счет рекомбинации происходит репарация двуцепочечных разрывов ДНК. [c.94]

Фактор р присоединяется к РНК-продукту до того, как РНК-полимераза достигает терминатора. Присоединение происходит к определенным участкам РНК, в нуклеотидной последовательности которых пока не обнаружено каких-либо характерных особенностей. Ясно лишь, что эти участки не склонны к образованию протяженных двуспиральных структур. [c.157]

Интенсивные исследования, проведенные в последние годы, позволяют сделать некоторые выводы о вторичной структуре рибонуклеиновых кислот. Так, в транспортных РНК примерно 70% нуклеотидов образуют жесткие двуспиральные участки. Информационные РНК, по-видимому, не имеют спирализованных областей. [c.737]

Действительно, в таком случае спирализация приводила бы к ассоциированию каждой молекулы только с одной другой молекулой (образовывалась бы непрерывная двойная спираль) и сетка не могла бы образовываться. Макроскопически это привело бы лишь к повышению кажущейся молекулярной массы полисахарида в растворе или к дальнейшей ассоциации с выпадением осадка, но не к гелеобразованию. В то же время регулярные участки не должны быть и слишком короткими, так как в этом случае двуспиральные связки (узлы сетки) оказались бы чересчур слабыми или не образовывались бы совсем. [c.167]

Рис. 10. Схема вероятной вторичной структуры (двуспиральной шпильки) участка РНК фага MS2, содержащего инициаторный кодон AUG цистрона белка оболочки фага (по J. А. Steitz, Nature, 1969, v. 224, p. 957 -964)

Полный виток одной нити двуспиральной цепи ДНК включает 10 нуклеотидов. Структура двойной спирали поддерживается в основном вандервааль-совыми силами притяжения, действующими между стопками оснований. [c.482]

Ксилан высших растений, р-1,3-полимер D-ксилозы, по-видимому, представляет собой трехцепочечную правую тройную спираль [60]. Предполагается, что гиалуроновая кислота имеет двуспиральную структуру [61]. Хондроитинсульфаты состоят из одиночных спиралей различного типа [62]. [c.121]

Рис. 8. Схема формирования вторичной структуры (двуспиральных шпилек) путем спаривания смежных отрезков полинуклеотидной цепи РНК

Естественно, что встал главный вопрос — как уложена эта длинная (1542 остатка) полинуклеотидная цепь в трехмерную структуру До сих пор этот вопрос, к сожалению, далек от своего полного решения. Тем не менее, попытки выявить элементы пространственной структуры и, в частности, районы двуспиральных участков с комплементарными антипараллельными тяжами (спирали Уотсон — Криковского типа), были немедленно предприняты и дали свои положительные результаты. [c.71]

Внутрицепочечные двуспиральные участки являются относительно короткими. Длина непрерывных спиралей редко превышает размер одного полного витка, т. е. 10—12 пар нуклеотидов, а средняя длина составляет около 7—8 нуклеотидных пар. Всего в 16S РНК Е. соИ, согласно приведенной схеме вторичной структуры (рис. 42), можно насчитать около 60 спиралей (обозначены номерами в квадратиках), т. е. в среднем одна спираль на 25—30 нуклеотидных остатков. [c.76]

Хотя тРНК содержит значительное количество двуспиральных участков, структура ее существенно отличается от структуры двуспиральной ДНК или гибрида ДНК — РНК. Молекулярная масса тРНК, ( 25 ООО) значительно ниже, чем у других полинуклеотидов она обладает структурой клеверного листа [20], содержащей в заметной доле одноцепочечные участки. Четыре руки молекулы образуют два двуспиральных участка, направленных друг к другу под углом 90°, а трехмерная структура по форме напоминает букву L [21]. [c.116]

Реакция 124 с одновачентной медью протекала легко и давала с умеренным выходом (около 15%) двуспиральный комплекс 125. Для превращения [c.430]

Важнейший параметр каждой кольцевой ковалентно замкнутой молекулы ДНК — порядок зацепления двух одноцепочечных колеа в ней. Он обозначается как Lk (или а) и в первом приближении равен числу пересечений одной полинуклеотидной цепи с другой двуспиральном кольце (рис. 18). Lk, таким образом, имеет целочисленные значения. Самое важное, Lk—величина постоянная (инвариантная) для данной ковалентно замкнутой кольцевой ДНК- [c.31]

Другой пример влияния сверхспирализации на структурные превращения двойной спирали ДНК — образование крестообразных структур. Практически любая ДНК содержит инвертированные, или палиндромные, повторяющиеся последовательности длиной от нескольких п. о. до многих тысяч п. о. Теоретически можно представить себе превращение линейной двуспиральной формы палиндрома в крестообразную (рис. 19). Для релаксированной ДНК вероятность такого превращения ничтожна. Поскольку в ДНК с отрицательными сверхвитками этот переход энергетически выгоден, крестообразные формы in vitro обнаруживаются у всех исследованных сверхспирализованных ДНК с нормальной плотностью сверхвитков. (Экспериментально крестообразные структуры фиксируют по наличию однотяжевых петель в вершине шпилек , которые расщепляются нуклеазами, специфичными к однотяжевой ДИКО Вопрос о существовании крестообразных структур ДНК ш vito остается открытым. Скорость их юбразования очень мала, и, может быть, именно поэтому в клетке их еще никому не удалось обнаружить. [c.33]

Макромолекулы большинства природных РНК построены из одной полирибонуклеотидной цепи. Основной элемент их вторичной структуры — сравнительно короткие двойные спирали, образованные комплементарными участками одной и той же цепи и перемежающиеся ее однотяжевыми сегментами. Полирибонуклеотидные цепи в таких двуспиральных структурах антипараллельны, а сами двойные спирали, находящиеся в А-форме, не идеальны в них имеются дефекты в виде неспаренных нуклеотидных остатков или не вписывающихся в двойную спираль однотяжевых петель (рис. 21 и 22). Наряду с классическими уотсон-криковскими парами (А-и и О-С) в двутяжевых участках РНК часто встречается пара О-и. Таким образом, стабильность двутяжевых районов поддерживается комплементарными и межплоскостными взаимодействиями оснований. В однотяжевых участках наблюдаются сильные стэкинг-взаимодействия оснований, вследствие чего они стремятся принять конформацию однотяжевой спирали. [c.37]

Поиск такой модели начинают с выявления с помощью ЭВМ вариантов вторичных структур с числом комплементарных пар оснований, близким к максимальному. Далее отбираются вторичные структуры, образование которых соответствует минимуму свободной энергии. Для этого используют специальные алгоритмы, которые позволяют учесть протяженность двуспиральных участков, количество и последовательность чередования О-С-, А-П- и О-и-пар в них, характер и размеры дефектов в этих участках и т. д. Такие алгоритмы создают на базе экспериментальных данных, полученных при изучении стабильности большого числа синтетических оли-гонуклеотидных комплексов, моделирующих одно- и двутяжевые участки РНК. [c.37]

В структурном отношении спаренная (двутяжевая) часть каждой шпильки и черешка представляет собой двойную спираль. Двойная спираль РНК характеризуется 11 парами нуклеотидных остатков на виток. Параметры этой спирали близки к таковым А-формы ДНК Это и есть основной элемент вторичной структуры тРНК (рис. 18). Кроме канонических (Уотсон —Криковских) пар оснований О С и А и, в двуспиральных участках тРНК нередко реализуется пара О и, наиболее близкая по пространственным параметрам к каноническим парам (рис. 19 см. цветную вкладку). [c.35]

Теоретическая модель вторичной структуры РНК должна быть далее подвергнута экспериментальной проверке. Прямые методы определения конформации макромолекул — рентгеноструктурный анализ и ядерный магнитный резонанс (ЯМР) — пока применимы лишь для низкомолекулярных РНК (см. следующий раздел). Поэтому в большинстве случаев принадлежность того или иного нуклеотидного остатка РНК (или достаточно протяженных ее участков) к двуспиральному или однотяжевому элементу вторичной структуры оценивается косвенным путем. Основная роль здесь принадлежит методам химической модификации и методам расщепления РНК структуроспецифическими РН Казами. [c.38]

Оказавшись на промоторе, РНК-полимераза образует с ним так называемый закрытый промоторный комплекс, в котором ДНК сохраняет двуспиральную структуру. В закрытом комплексе РНК-полимераза еще не способна к синтезу РНК- Этот комплекс нестабилен и легко диссоциирует при повышании ионной силы. [c.138]

НО исследовать кинетику реассоциации однонитевых денатурирован-ных фрагментов ДНК, определяя в каждый данный момент реакции количество ренатурировавшей двуспиральной ДНК- Кинетические параметры реакции количественно характеризуют степень разнообразия последовательностей ДНК, или сложность ДНК (рис. 107, а). Скорость реассоциации ДНК пропорциональна at(v=K t), где Со — молярная концентрация нуклеотидов ДНК t — вре.мя, с. Значение oiVj, когда реассоциирует 50 % ДНК. характеризует степень сложности генома.Оказывается, что значение l U для ДНК Е. соИ < 9) примерно в 30 раз больше, чем для ДНК фага Т4 (3-10- ). Действительно, содержание ДНК в клетках . сой (5-10 п-н.) также в 30 раз больше, чем в составе частицы фага (1,7-10" п. н.). Сложность ДНК определяется общей длиной (в нуклеотидных парах) разных последовательностей ДНК. содержащихся в исследуемом образце ДНК. С увеличением степени полиплоидиза-ции сложность геномной ДНК, как и кинетика реассоциации, меняться не будет. [c.187]

Как известно, ДНК построена из двух антипараллельных цепей. Следовательно, образование двух новых нитей в процессе репликации должно происходить с противоположных концов старых цепей, поскольку новые полинуклеотидные нити синтезируются путем последовательного присоединения дезо-ксирибонуклеозид-5 -трифосфатов к 3 -оксигруппам нуклеотидов, стоящих на концах новых цепей. а — участок двойной спирали ДНК перед репликацией б — цепи спирали расходятся в том месте, где будет проходить репликация в — новые цепи пристраиваются с противоположных концов старых нитей г — по окончании репликации образуются два совершенно одинаковых двуспиральных участка ДНК, каждый из которых включает одну старую и одну новую нить. (А — аденин, С — цитозин, G — гуанин, Т — тимин, Р — фосфат.) [c.487]

Как и у белков, структуру ДНК можно значительно исказить путем внесения дополнительных супервитков (суперспиралей). Чтобы получить такой эффект, к одному нз концов цепи необходимо приложить крутящий момент. Так, если взять слегка скрученное свободно провисающее резиновое кольцо и закрутить его сильнее (как это делают при подготовке к полету аэромоделей), произойдет положительная суперспирализация. Аналогичная ситуация — образование положительных (или отрицательных) суперспиралей (третичная спирализация) — может иметь место и в ДНК. Суперспирали часто встречаются в кольцевых молекулах ДНК. При закручивании нормального двуспирального комплекса (дуплекса) общее число оборотов а (the winding number) одной нити относительно другой равно числу витков во вторичной структуре р, которое соответствует ненапряженному спиральному дуплексу (т. е. структуре Уотсона — Крика), плюс число супервитков t [c.139]

Вопрос о том, что биологическое значение имеют обе конформации ДНК — А и В, — уже обсуждался нами ранее. Другой тип конформационных перестроек связан с присутствием палиндромов — последовательностей ДНК, которые одинаково читаются как в прямом, так и в обратном направлении [95]. Такие последовательности обнаружены в ДНК многих вирусов и бактерий. Рассмотрим, например, ген, определяющий последовательность нуклеотидов в молекуле тРНК, изображенной на рис. 2-24. Он представляет собой участок двуспиральной ДНК, в котором одна цепь имеет ту же последовательность, что и цепь на рис. 2-24, за исключением того, что вместо Т стоят U и (псевдоури- [c.145]

По-видимому, стабилизация двуспирального участка с участием инициаторного триплета либо за счет третичной структуры РНК, либо в результате специфического присоединения РНК-связьшающего белка, может полностью блокировать инициацию в данном участке. Так, очень похоже, что в MS2 РНК, а также в РНК родственных фагов R17, Г2 и др. третичной структурой заблокированы инициаторные триплеты как А-цистрона, так и S-цистрона. Инициация на А-цистроне происходит, вероятно, лишь в процессе синтеза РНК, когда полная пространственная структура еще не сформирована. Инициация на S-цистроне имеет место в процессе трансляции предшествующего С-цистрона рибосомы, считывая С-цистрон, расплетают РНК, освобождая участок с инициаторным триплетом S-цистрона из какого-то более стабильно свернутого состояния. Когда появляются готовые молекулы белка оболочки фага, снова происходит выключение инициации S-цистрона белок оболочки фага имеет специфическое сродство к нестабильной спирали, содержащей инициаторный AUG триплет (рис. 11), и, связываясь с ним, стабилизирует спираль. [c.24]

Далее, возможна прямая локализация спаренных участков цепи. Один из наиболее результативных подходов состоит в том, что после переваривания РНКазой, гидролизующей однотяжевые участки РНК, получающиеся двуспиральные фрагменты разделяются в электрофорезе сначала в неденатурирующих условиях (первое направление), а затем в условиях диссоциации двуспиральных комплексов (второе направление) таким образом, каждая полоса первого направления, представляющая собой двойную спираль, разделяется во втором направлении на два пятна, представляющих собой комплементарные тяжи, которые идентифицируются и локализуются на первичной структуре РНК. Таким путем удается выявить не только смежные (вдоль цепи) комплементарные участки, но и комплементарные взаимодействия между удаленными участками цепи РНК. Другой подход, особенно эффективный в выявлении дальних взаимодействий, состоит в фотоактивируемых сшивках оснований спаренных тяжей в составе структуры РНК с последующей идентификацией сшитых олигонуклеотидов. [c.74]

Наконец, двуспиральные участки, предсказанные на основании комплементарности смежных или удаленных секций цепи, могут быть подтверждены или отвергнуты путем сравнительного анализа гомологичных РНК. Дело в том, что структуры РНК оказались эволюционно сильно онсервативны. Изучение 16S РНК других бактерий и хлоропластов показало большую степень гомологии их первичных структур, наряду, конечно, с многочисленными нуклеотидными заменами. Если, несмотря на эти замены, в другой 16S РНК сохраняется комплементарность между теми же секциями и, соответственно, предсказанные спиральные участки занимают те же положения, то это сильно подтверждает реальность локализации данных спиралей. Совпадение в нескольких различных 16S РНК делает локализацию совсем убедительной. [c.74]

Прежде всего, в 5S РНК 5 -концевой участок цепи комплементарен З -концевому участку и образует с ним прочную длинную двойную Спираль из 9—11 пар нуклеотидов (спираль I). Вся внутренняя нуклеотидная последовательность укладывается в две составные шпильки. Одна составная шпилька четко разделяется на два двуспиральных участка — собственно шпильку из 6 пар нуклеотидов с большой торцевой петлей из 11—13 остатков в районе 40-го нуклеотида (спираль Ш) и двуспиральный участок из 7—8 нуклеотидных пар (спираль 11), соединенный с предыдущей спиралью некомплементарным районом. Другая составная Шпилька с маленькой торцевой петлей из 2- нуклеотидных остатков представляет собой почти непрерывную двойную спираль, но, как правило, содержащую несколько дефектов, таких как неканонические пары, выпетливающиеся нуклеотидные остатки и, часто, неспаренные нуклеотиды в середине поэтому она обычно может быть разбита на две подспирали (спираль IV и спираль V). [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология