Кривые дезоксирибонуклеиновой кислоты

Первые результаты титрования ДНК [193, 194[ и сделанные на основании их выводы можно в основном не принимать во внимание, поскольку использовались сильно деградированные нуклеиновые кислоты, хотя при этом и были получены некоторые указания на фактическое отсутствие вторичной диссоциации фосфатных групп (р/С от 6 до 7) [195, 1961. Кривые титрования нативной дезоксирибонуклеиновой кислоты в прямом и обратном направлении (рис. 8-14) не идентичны, причем последующее титрование в обратном направлении, начиная с высоких или низких значений pH (от pH 12 или 2,5), дает кривые, которые смещены в направлении ней- [c.562]

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]

При охлаждении оптическое поглощение понижается до более низкого значения, причем окончательная величина ма с зависит от скорости охлаждения и ионной силы. При этом полной обратимости обычно не наблюдается, а величина оптического поглощения у ДНК, полностью денатурированной нагреванием, составляет 70—80% (а не 60%) от вычисленной величины, т. е. емакс приблизительно равна 7500—8500 [264, 266]. Вследствие того, что это увеличение оптической плотности происходит при тепловой денатурации, кривые для критических температур денатурации могут быть также получены путем нагревания растворов ДНК в течение 1 час с последующим охлаждением до комнатной температуры и определением оптического поглощения, хотя этот метод и менее изящен [264[. Тем не менее в ранних работах, в которых использовался этот метод, было показано, что дезоксирибонуклеиновые кислоты из различных источников (зобная железа теленка, лягушка и оболочка морской звезды) различаются по своей чувствительности к нагреванию и что увеличение концентрации соли (от 10"- М до 1 М хлористого натрия) оказывает защитное влияние против денатурации при 100°. С полной очевидностью было показано-также, что при температурах вплоть до температуры денатурации оптическая плотность ДНК остается постоянной [264[. [c.585]

Денатурированные кислотой, щелочью или нагреванием дезоксирибонуклеиновые кислоты при спектрофотометрическом титровании ведут себя совершенно иным образом. Оптическая плотность увеличивается значительно меньше, это увеличение происходит в более широкой области значений pH, и как кислотная, так и щелочная ионизация смещены в сторону значений pH, более близких к нейтральным, чем у нативной ДНК при той же ионной силе. Титрование в значительной мере обратимо, так же как и кривые обратного титрования от pH 2,5 или pH 12 после титрования (или денатурации) нативной ДНК при комнатной температуре. [c.594]

Содержание Д11К н исследуемом растворе рассч ты-пают по калибровочной кривой, составленной по стандартному раствору натриевой соли дезоксирибонуклеиновой кислоты с известным содержанием фосфора (9,89—10,0% в пересчете на чистую ДНК). [c.60]

В качестве примера применения полного уравнения для P Q) с целью получения сведений о конформации молекул, могут служить данные, приведенные на рис. 89 для дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). На этом рисунке приведен экспериментальный график зависимости 1/Р(9) от sin20/2 для ДНК, а также теоретические кривые, соответствующие уравнениям (18-24) и (18-25). Очевидно, что молекула нуклеиновой кислоты скорее напоминает хаотнческий клубок, чем стержень. (Уравнение Петерлина для [c.361]

Кривые титрования нуклеиновых кислот, казалось бы, должны выглядеть проще, чем кривые титрования белков, так как нуклеиновые кислоты содержат менее разнообразные титруемые группы. Однако форма этих кривых усложняется вследствие необратимых изменений. Некоторые типичные кривые, полученные Пикоком и сотрудниками для препарата дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), показаны на рис. 173. [c.640]

Помимо образования этих различных гетероцепочечных комплексов, некоторые гомополимеры могут в соответствующих условиях самоагрегировать. Отсутствие значительного двойного лучепреломления в потоке и возрастание вязкости, наблюдаемое при пониженной ионной силе, показывают, что в нейтральном растворе полиадениловая кислота обладает беспорядочно скрученной одноцепочечной конформацией (рис. 8-9) [94]. Однако в растворах с низкой ионной силой и при pH меньще 6,5 наблюдается резкий переход к упорядоченной конформации, выражающийся в уменьшении ультрафиолетовой адсорбции, увеличении веса частицы и появлении заметного отрицательного двойного лучепреломления в потоке [94, 95[. Изменения констант седиментации, вязкости и светорассеяния коррелируют с кривыми титрования, и эти данные показывают, что при протонировании аденинового остатка образуется относительно жесткий, прерывистый двойной спиральный агрегат нз различного числа молекул адениловой кислоты. Так как аминогруппа аденина легко реагирует с формальдегидом, когда полимер находится в беспорядочно скрученном состоянии, но не тогда, когда образован содержащий водородные связи комплекс, вероятно, что агрегация является результатом спаривания адениновых оснований за счет водородных связей. Это подтверждается переходом от упорядоченной структуры к беспорядочному клубку в узком температурном интервале (приблизительно при 90° в 0,15 М растворе соли при кислых значениях pH) аналогичным образом ведет себя дезоксирибонуклеиновая кислота, что объясняется кооперативным разрывом водородных связей [94]. Спиральная структура исчезает также при очень низких значениях pH, по-видимому, в результате протонирования Ы , приводящего к разрыву водородной связи [96]. [c.543]

Недавно была изучена природа этой основной субъединицы для дезоксирибонуклеиновой кислоты, выделенной из Е. oli [1771. Нуклеиновая кислота после экстрагирования и депротеинизации имела молекулярный вес 11-10 (светорассеяние). Нагревание вещества в растворе хлористого цезия снижало молекулярный вес до 5,6-10 , в то время как обработка химотрипсином (или смесями хлороформ — октиловый спирт) давала полимер с молекулярным весом 2,4-10 , который имел нормальную S-образную кривую зависимости оптической плотности от температуры с точкой перегиба при 92°. Нагревание этой последней нуклеиновой кислоты в хлористом цезии (7,7 М) понижало молекулярный вес до 1,3-10 , но при этом образовывался двуцепочечный полимер, что было показано изучением кинетики ферментативного (дезоксирибонуклеаза Н) гидролиза. В отсутствие обработки хлористым цезием тем же методом было показано наличие четырехцепочечных образцов, и, следовательно, можно было предположить, что исходная ДНК из Е. соИ представляет собой димер из параллельно связанных друг с другом двойных спиралей, причем каждая двойная спираль сохраняется незатронутой при делении клеток. Белковые связи, как, например, в агрегате с молекулярным весом 11-10 , устойчивы к нагреванию в хлористом цезии, хотя эта обработка разрывает димеризующие связи между парами оснований в двухспиральных структурах [1771. [c.559]

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]

Оптическая активность нативных дезоксирибонуклеиновых кислот заметно выше оптической активности составляющих их мононуклеотидов [259]. Удельное вращение мономеров (появляющееся благодаря наличию остатка сахара) лежит в области от +50" до —50° со средним значением около О" для эквимолярных количеств основных нуклеотидов. Для дезоксирибонуклеиновых кислот [а]о лежит между гЮО и - -150°, а типичная величина [Л4р[п (молярное вращение, рассчитанное по числу фосфатных остатков) равна приблизительно +42000°. Величины удельного вращения для ди- и олигонуклеотидов позволяют предположить, что изменения, которых можно ожидать в результате этерификации мононуклео-тидфосфата, весьма. малы [260, 261]. Например, соответствующая величина [Мр1в для тимидилил-5 3 -тимидин-5 -фосфата составляет в нейтральном растворе +2800°. Однако для спиральных структур значительная часть общей оптической активности может определяться особыми и нескомпенсированными взаимодействиями, которые возможны благодаря соответствующим конформациям этих структур. Таким образом, разрушение упорядоченной спиральной структуры должно приводить к снижению оптической активности препарата [238]. Было найдено, что дело обстоит именно так. Далее, изменение оптического вращения ДНК в зависимости от температуры можно непосредственно сравнивать с ранее описанной зависимостью ультрафиолетового поглощения от температуры. Для ДНК из зобной железы теленка [а]о уменьшается от +126 при комнатной температуре до +28° при 92 причем температура тепловой денатурации, определенная в этом случае по точке перегиба кривой перехода, очень близка к значению, полученному из соответствующих опытов по изучению изменения ультрафиолетового поглощения. [c.582]

На рис. 2.34 представлена та же зависимость Ызр1 ц,р)о от g) для образца дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), А/ = 5,6-10 , [г]]о = 5,5 10 , в весьма слабом солевом растворе (10" м N301), полученная Эйзенбергом [208] с помощью ротационного вискозиметра. Здесь в области малых g экспериментальные точки группируются около кривой, начальный наклон которой можно считать равным нулю. [c.190]

Полинуклеотиды, т. е. рибонуклеиновые кислоты (РНК) и дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК), представляют собой макромолекулярные цепи, в которых, в соответствии с анализом, на 1 моль гетероцикла приходится 1 моль сахара и 1 остаток фосфорной кислоты. По кривой титрования ясно, что при каждом атоме фосфора имеется 1 гидроксил, т. е. что полинуклеотиды представляют собой двузамещенные эфиры фосфорной кислоты, сохранившей одну кислотную функцию. Все это позволяет полностью установить тип первичной структуры РНК и ДНК. Однако конкретная первичная структура каждой индивидуальной РНК и ДНК определяется еще чередованием четырех гетероциклов — двух пуриновых (аденин и гуанин) и двух пиримидиновых (урацил и цитозин — для РНК тимин и цитозин — для ДНК). Методы установления этого чередования только разрабатываются. Метод, предложенный Корана, состоит в подборе специфических ферментов, один из которых (из змеиного яда) расщепляет цепь по связи фосфорной кислоты с первичным гидроксилом (С, ), а другой (из селезенки) — по связи фосфорной кислоты с вторичной гидроксильной группой (Сз>) [c.717]