Линейная одноцепочечная ДНК

Рис. 14.5. Третичная структура ДНК прокариот а — линейная одыоцепочечная ДНК — бактериофаг ср х 174 и другие вирусы б — кольцевая одноцепочечная Д НК вирусов и митохондрий в — кольцевая двойная спираль Д НК

Линейная одноцепочечная ДНК редкий в природе тип молекулярной организации ДНК. Например, ДНК мелкого вируса мыши. Но такой тип ДНК легко получить при денатурации линейных двухцепочечных ДНК- Разрыв водородных связей между комплементарными полинуклеотидными цепями заканчивается раскручиванием двойной спирали и последующим разделением двух полинуклеотидных цепей. Образовавшиеся две более гибкие по сравнению с исходной молекулы быстро свертываются в беспорядочные клубки. Будучи гораздо более гибкими, линейные одноцепочечные ДНК в растворе характеризуются значительно меньшей вязкостью. Соответственно изменяются и другие гидродинамические характеристики одноцепочечной ДНК по сравнению с линейной двухцепочечной. Медленное охлаждение раствора ДНК после температурной денатурации ведет к образованию ренатурированной ДНК с типичным линейным двухцепочечным строением. [c.58]

Поскольку ДНК-полимеразе необходимы как цепь-затравка, так и свободная цепь-матрица, этот фермент не способен осуществлять репликацию целой нативной хромосомы, если последняя является двухцепочечным кольцом, одноцепочечным кольцом или интактным линейным дуплексом, в котором спарены все основания. В связи с обязательным требованием для работы ДНК-полимеразы затравки и матрицы возникло много принципиальных вопросов относительно инициации к элонгации синтеза цепей ДНК. [c.902]

Такая пара субстратов была использована для выяснения некоторых вопросов, касающихся механизмов реакции. Происходит ли она в каком-то определенном направлении На рис. 35.8 показано, что это можно проверить, используя линейную одноцепочечную ДНК, которая комплементарна одной цепи только в одном конце. Такой субстрат получают при добавлении чужеродного фрагмента ДНК к одному концу линейной молекулы. Если фрагмент локализован в 5 -конце комплементарной цепи, т.е. той, которая должна спариваться с вторгающейся цепью, реакция протекает вполне нормально (рис. 35.8, верхний ряд). Однако, если чужеродную ДНК содержит З -конец комплементарной цепи, реакция не происходит (рис. 35.8, средний ряд). Следовательно, ассимиляция одной цепи может происходить только в фиксированном направлении, от З -конца комплементарной цепи к 5 -концу, или (относительно вторгающейся цепи) от 5 -конца к З -концу. [c.449]

Геном большинства вирусов представлен или двухцепочечной ДНК, или одноцепочечной РНК, однако у некоторых мелких вирусов ДНК одноцепочечная, а другие содержат двухцепочечную РНК- Число нуклеотидов в вирусном геноме варьирует от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч, а число генов —от 3 до 200 и более. Иногда молекулы нуклеиновой кислоты в вирионе имеют форму замкнутого кольца, в других случаях они линейны. [c.286]

Удалось выделить в интактном (неповрежденном) виде только некоторые ДНК вирусов, митохондрий и хлоропластов. Исследования этих молекул при помощи физических (в частности, кристаллографических) и физико-химических методов показали, что двойная спираль ДНК на некоторых участках может подвергаться дальнейшей спирализации с образованием суперспирали или открытой кольцевой формы. Оказалось также, что линейная ДНК может образоваться из кольцевой формы или существовать как таковая в природе. В некоторых вирусах обнаружены, кроме того, одноцепочечные ДНК линейной и кольцевой форм (рис. 3.3). [c.111]

Чтобы определить относительную молекулярную массу разделенных фрагментов, одновременно проводят электрофорез маркерных макромолекул с известными молекулярными массами. Набор маркеров должен охватывать весь диапазон молекулярных масс в данной системе. Образец маркерных молекул вносят в отдельную лунку, расположенную вблизи одного из краев пластинки (или в две лунки у двух разных краев). Логарифм относительной молекулярной массы маркера линейно связан с его электрофоретической подвижностью Rf — величиной, равной отношению расстояний, пройденных маркерной молекулой и красителем (фронтом растворителя). Построив график зависимости логарифма относительных молекулярных масс маркеров от Кр можно найти относительную молекулярную массу каждого компонента образца. Относительная мол. масса белков измеряется в Дальтонах, двухцепочечных нуклеиновых кислот — в числе пар нуклеотидов, одноцепочечных — в числе нуклеотидов. [c.54]

Чтобы понять, как функционирует векторная система на основе фага X, необходимо рассмотреть молекулярные аспекты литического цикла развития. Инфекционная фаговая частица имеет головку, в которой заключена плотно упакованная ДНК длиной примерно 50 т. п. н., и отросток с отходящими от него тонкими белковыми нитями (фибриллами). Сборка головки и отростка и упаковка ДНК четко скоординированы. ДНК фага - это линейная двухцепочечная молекула длиной 50 т. п. н. с одноцепочечными 5 - хвоста-ми из 12 нуклеотидов. Их называют липкими ( os) концами, поскольку они взаимно комплементарны и могут спариваться друг с другом. После того как фаговая ДНК проходит через отросток и попадает в Е. соИ, os-концы соединяются с образованием кольцевой молекулы. На раннем этапе литического цикла в результате репликации кольцевой молекулы ДНК образуется линейная молекула, состоящая из нескольких сегментов длиной 50 т. п. н. (рис. 4.16, ). Каждый из таких сегментов упаковывается в белковую головку, к последней присоединяется уже собранный отросток и образуется новая фаговая частица (рис. 4.16, . При упаковке молекулы ДНК длиной менее 38 т. п. н. получается неинфекционная фаговая частица, а фрагменты длиной более 52 т. п. н. не умещаются в головку. Сегменты длиной 50 т. п. н. в линейной молекуле ДНК разделены os-сайтами, и именно по этим сайтам разрезается молекула, когда очередной сегмент заполняет головку. Разрезание осуществляет фермент, находящийся у входа в головку. [c.72]

Последовательность оснований на двух одноцепочечных концах комплементарны друг другу, так что молекула ДНК обладает липкими концами . При нагревании раствора ДНК фага % при 60 °С и последующем медленном охлаждении липкие концы соединяются друг с другом за счет комплементарного спаривания оснований. В результате линейная молекула ДНК превращается в кольцевую. Нагревание таких колец до 70 при последующем быстром охлаждении приводит к плавлению соединенных липких концов и восстановлению линейной структуры молекулы. [c.341]

Рис. 8.4. Олигонуклеотид-направленный мутагенез с использованием ПЦР. Реакцию проводят в двух пробирках, в каждой из которых содержится одинаковая двухцепочечная плазмидная ДНК, но разные наборы праймеров. Праймеры 1 и 3 содержат один неспаривающийся нуклеотид и комплементарны разным цепям плазмидной ДНК. Праймеры 2 и 4 полностью комплементарны соответствующим участкам плазмидной ДНК и тоже гибридизуются с разными цепями. Положение сайтов гибридизации для праймеров каждой пары различается, но их концы стыкуются. В результате ПЦР-амплификации образуются линейные молекулы. По окончании реакции содержимое пробирок смещивают и проводят денатурацию, а затем ренатурацию. В результате кроме двух исходных линейных амплифицированных молекул образуются две кольцевые плазмидные ДНК, каждая с двумя одноцепочечными разрывами. После трансформации кольцевыми молекулами клеток Е. соН разрывы репарируются ферментами клетки-хозяина, и плазмида может реплицироваться независимо. Линейные молекулы ДНК в Е. oli не сохраняются.

Ввиду большого разнообразия в структуре вирусных нуклеиновых кислот изучение их следует начать с определения а) РНК это или ДНК б) одноцепочечная или двухцепочечная в) линейная или кольцевая, г) гомогенная или гетерогенная в условиях, способствующих дезагрегации. [c.109]

Известна группа вирусов с линейным одноцепочечным ДНК-геномом — это парвовирусы. Молекулы ДНК парвовирусов содержат 4,5—5,4 т. н. и характеризуются самокомплементарностью концевых последовательностей. Другими словами, концы такой молекулы способны образовывать элементы вторичной структуры ( шпильки ) с прилегающими участками той же молекулы (см. с. 268). [c.262]

Помимо тысяч рибосом, в клетке, активно синтезирующей белки, содержатся до 60 различ-ньЕХ видов тРНК. тРНК - это линейная одноцепочечная молекула длиной от 75 до 93 нуклеотидов. В ней имеется несколько взаимнокомплементарных участков, спаривающихся между собой (рис. [c.37]

Предположим, что вы принимаете участие в работе международной организации по охране здоровья животных и вам нужно создать вакцину против крайне вирулентного вируса крупного рогатого скота. Известно, что геном представляет собой полиадени-лированную линейную одноцепочечную РНК длиной 10 т. п. н. и содержит восемь разных генов. Вирус не имеет оболочки, его основной антигенной детерминантой является белок капсида (УР 2). Какую стратегию вы используете [c.246]

К семейству Pi ornaviridae относится также вирус ящура (род Aphtovirus), который вызывает заболевания у крупного рогатого скота и, реже, у человека. Вирус содержит линейную одноцепочечную РНК. [c.299]

При дальнейшем подщелачиванш ДНК Г продолжается раскручивание двойной спирали Уотсона — Крика, однако в отличие от линейной и нековалентно-замкнутой ДНК этот процесс происходит без разделения цепей, что понижает энтропию денатурированного состояния и, следовательно, делает денатурацию менее выгодной (чем в случае линейной и нековалентно-замкнутой ДНК). Конечным итогом денатурации является образование плотного клубка с высоким коэффициентом седиментации (IV на рис. 4.19). Если в такой денатурированной молекуле провести разрыв в одной из цепей, то возникают циклическая одноцепочечная ДНК с коэффициентом седиментации 18S (V на рис. 4.19) и линейная одноцепочечная ДНК с коэффициентом седиментации 16S (VI). Формы V и VI получаются также при щелочной денатурации ДНК П. [c.270]

Белок гесА катализирует как начальный этап рекомбинации - спаривание, так и последующую миграцию ветвей у Е. соИ. Он способствует рекомбинации, связываясь с одноцепочечной ДНК и катализируя спаривание такой покрытой белком цепи с гомологичной двухцепочечной ДНК. Можно определить действие гесА по образованию кольцевых двухцепочечных ДНК в смеси из двухцепочечных линейных молекул ДНК и гомологичных им одноцепочечных кольцевых ДНК, как показано на рис. 5-27. Эта реакция протекает в два этапа сначала кольцевая ДНК спаривается с линейной молекулой на одном из ее концов, а затем точка ветвления продвигается по линейной двухцепочечной ДНК, пока от нее не отделится линейная одноцепочечная ДНК. [c.30]

Анализ трансформированных клеток В. subtilis показал, что плазмидная ДНК проникает в компетентные клетки в виде линейных одноцепочечных структур. Цепи существенно де-градируются с концов, поэтому при введении в компетентные клетки мономерных плазмид для образования трансформанта необходимо, чтобы в клетку попало не менее двух молекул ДНК. Для мультимерных форм плазмид достаточно единичной молекулы, чтобы обеспечить трансформацию. [c.237]

Важным передаточным звеном при переводе генетической информации с языка нуклеотидов на язык аминокислот являются рибонуклеиновые кислоты (РНК), которые синтезируются на определенных участках ДНК как на матрицах в соответствии с их нуклеотидной последовательностью. РНК - это линейная полинуклео-тидная молекула, отличающаяся от ДНК в двух отнощениях. Во-первых, моносахаридом в РНК является рибоза, содержащая не одну, а две гидроксильные группы они связаны с 2 - и 3 -атомами углерода. Во-вторых, одним из четырех оснований в РНК является урацил (11), занимающий место тимина. Большинство молекул РНК одноцепочечные, хотя часто в них имеются вза- [c.34]

Каждая вирусная частица содержит две копии одноцепочечного РНК-генома, а после проникновения в пермиссивную клетку этот геном переводится в линейную двухнитевую ДНК под влиянием вирусного фермента — обратной транскриптазы. Чтобы интегрироваться в клеточный геном клетки-мишени, линейная ДНК проникает в ядро, где приобретает кольцевидную форму. Интегрированная линейная ДНК-копия ретровирусного генома (провирус) имеет на обоих концах длинные нуклеотидные повторы — LTR (от англ. long termine repeats). 5 LTR несет промотор, с которого начинается транскрипция генов интегрированного провируса 3 LTR-сайт полиаденилирования, где происходит терминация РНК-транскриптов (см. рис. 23). [c.584]

Все рибонуклеиновые кислоты представляют собой полимеры рибонуклеотидов, соединенных, как в молекуле ДНК, 3, 5 -фосфорнодиэфирными связями. В отличие от ДНК, имеющей двухцепочечную структуру, РНК представляет собой одноцепочечные линейные полимерные молекулы. [c.185]

Вирусы и другие нуклеопротеиды. Приаеденные примеры далеко не исчерпывают список известных нуклеопротеидных структур. Существует целый мир бактериальных, растительных и животных вирусоа, а котором обнаружено поразительное многообразие вирусных частиц (вирионов) к к по строению и составу, так и по способам хранения и воспроизведения генетической информации. В отличие от клеток, где хранителем наследственности всегда является двуспиральная ДНК, а РНК служит только для переноса и реализации генетической информации, вирусы в качестве генетического материала используют как ДНК (ДНК-содержащие вирусы), так и РНК (РНК-содержащие вирусы). Геномная ДНК может быть одноцепочечной или двуспиральной, кольцевой или линейной. РНК-содержащие вирусы также чрезвычайно разнообразны они могут содержать одноцепочечную или дауспиральную РНК, их геном может быть представлен одной или сразу несколькими молекулами РНК, упакованными в одну капсиду. [c.404]

Различают два вида трансдукции неспецифическую (общую) и специфическую (ограниченную). В первом случае трансдуцирующими агентами являются профаги, способные соединяться с любым участком бактериального генома. При специфической трансдукции агентами выступают лишь те фаги, ДНК которых соединяется с одним определенным участком бактериального генома. Так, фаг К трансдуцирует лишь один признак — способность ферментировать галакто.зу. В ДНК Es heri hia oli есть лишь одна точка, в которой она может рекомбинировать с ДНК фага К. В рекомбинации участвуют липкие концы ДНК (последовательность оснований на двух одноцепочечных концах линейной ДНК фага К комплементарны друг другу и поэтому молекула ДНК обладает липкими концами при нагревании раствора ДНК фага if при 60 °С и последующем медленном охлаждении липкие концы соединяются друг с другом за счет комплементарного спаривания оснований). [c.106]

В свободных фаговых частицах ДНК присутствует в виде линейной (не кольцевой) двойной спирали (рис. 4.14). Каждая из цепей на одном конце выступает за пределы дуплекса на 12 нуклеотидов. Эти два одноцепочечных конца комплементарны друг другу путем спаривания оснований они могут соединяться друг с другом, поэтому их называют липкими концами. Если поместить такие молекулы ДНК in vitro в раствор, то благодаря взаимодействию между комплементарными основаниями одноцепочечных концов наступает равновесие между ли- [c.149]

Итак, проблемы, связанные с размерами ДНК, молекулярной гомогенностью и отсутствием эффективных химических и биохимических методов, делают ДНК менее пригодным объектом для анализа последовательности, чем РНК. В этом отношении один из возможных подходов заключается в использовании вирусной ДНК, которую можно разделить на субъедийицы или которая встречается в таком виде в природе. Примером может служить ДНК бактериофага Т5, которая представляет собой линейную двойную спираль со специфической последовательностью, содержащую несколько разрывов в определенных точках обеих цепей. При центрифугировании этой ДНК в щелочном градиенте (для разделения комплементарных цепей) седиментограмма указывает на наличие по крайней мере шести субъединиц размером от 34 до 4 мкм. Одноцепочечная субъединица длиной 4 мкм содержит, по-видимому, около 12 ООО нуклеотидов, что все еще слишком много для выяснения первичной структуры. [c.36]

С повышением содержания гуанина и цитозина в ДНК их плавучая плотность в растворах s l линейно возрастает [1—4]. Подобным образом ведут себя ДНК, денатурированные нагреванием, и природные одноцепочечные ДНК, имеющие более высокую плотность [3]. Единственным известным пока исключением являются ДНК некоторых бактериофагов, которые содержат основания, отличные от аденина, тимина, гуанина или цитозина, а также часто содержат гексозы [4—6]. [c.175]

В очищенном ирепарате двухспиральпой ДНК in vitro линейные размеры молекул в несколько раз больше, чем in vivo. В разбавленном растворе эти препараты, подобно препаратам одноцепочечных денатурированных ДНК, можно изучать обычными методами химии полимеров. Поскольку в разбавленном растворе молекула ДНК облада т довольно большой [c.242]

А. Денатурация и ренатурация линейной молекулы ДНК с повторяющимися концами. но без циклических перестановок. При тепловой денатурации набора таких молекул ДНК возникают одноцепочечные полинуклеотиды. При отжиге они рена-турируют, образуя преимущественно линейные молекулы ДНК исходной длины. Однако в редких случаях при ренатурации могут образовываться кольцевые молекулы. 3 то происходит за счет первоначального спаривания между короткими повторяющимися отрезками на концах молекул. [c.296]

Б. Денатурация и ренатурация линейных молекул ДНК с повторяющимися концами и с циклическими перестановками. В этом случае одноцепочечные полинуклеотиды, образовавшиеся при денатурации, при отжиге могут реассоциировать многими разными спосабами, часто с образованием кольцевых молекул. [c.296]

Эти новые данные отчетливо показывают, что одноцепочечные вирусные РНК могут присутствовать в вирусной частице либо в виде единой молекулы, либо в виде агрегата молекул, часть из которых, возможно, имеет кольцевой, а часть — линейный характер. Очевидно также, что составные части у одних однотяжевых вирусных РНК связаны друг с другом ионами двухвалентных металлов и поэтому способны диссоциировать в присутствии ЭДТА у других эта связь может осуществляться наличием коротких комплементарных участков и, следовательно, будет расщепляться в таких условиях, которые способствуют разрыву водородных связей. [c.115]

ДНК Х174, были данные о ее устойчивости к действию экзонуклеаз [122]. Из двух компонентов (10S и 12S), обнаруживаемых при седиментации, по-видимому, только медленно седиментирующий (10S) представляет собой линейную молекулу, образованную, вероятно, из кольцевой в результате единичного разрыва. Именно этот компонент и расщепляется фосфодиэстеразой — ферментом, катализирующим расщепление ДНК, начиная с конца. Об одноцепочечном характере ДНК у других мельчайших фагов говорят и результаты анализа оснований у всех исследованных фагов (фХ174, М13, fd) содержание тимипа составляет около /3 от всех оснований. Более того, зависимость поглощения в ультрафиолете от температуры, наблюдаемая у этих ДНК, а также их чувствительность к разрывающим цепь агентам (независимо от того, физические это агенты или химические) типичны для одноцепочечных молекул и более характерны для типичной РНК, чем для типичной ДНК [460, 461] [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология