Дезоксирибонуклеотиды образование

Рис. 3-10. Основная реакция при синтезе новых молекул ДНК -это добавление дезоксирибонуклеотида к З -концу растущей цепи. Показано, как спаривание оснований поступающих дезоксирибонуклеотидов и исходной (матричной) цепи ДНК направляет образование дочерней цепи ДНК с

Получены доказательства, что образование каждого фрагмента Оказаки требует наличия короткого затравочного комплементарного праймера — участка РНК, синтез которого катализируется праймазой. Затем при участии ДНК-полимеразы П1 синтезируются длинные участки ДНК. РНК-затравки далее вырезаются при участии ДНК-полимеразы I, а свободные места их (бреши) замещаются (достраиваются) комгшементарными дезоксирибонуклеотидами под действием той же ДНК-полимеразы I наконец, сшивание разъединенных участков отстающей цепи осуществляется при помощи ДНК-лигаз. Подобный механизм челночного синтеза ДНК легко объясняет фактические данные о накоплении коротких фрагментов ДНК у Е. oll во время репликации ДНК. [c.483]

Образование дезоксирибонуклеотидов — предшественников ДНК. [c.441]

Первые семь соединений — рибонуклеотиды, а последние четыре — дезоксирибонуклеотиды. Все соединения, образующие 3 -фосфаты, дают также 5 -фосфат, дифосфат и трифосфат (как это видно, например, из структурной формулы аденина, приведенной в тексте). Все 5 -монофосфаты способны к образованию дифосфатов и трифосфатов. [c.474]

В итоге фрагменты Оказаки превращаются в цепи, построенные только из дезоксирибонуклеотидов. Однако на стыке двух фрагментов остаются 5 -концевой фосфомоноэфирный фрагмент первого и 3 -гидроксигруппа второго фрагмента. Их соединение в единую цепь происходит при помощи еще одного фермента, являющегося обязательным участником репликации, — ДНК-лшазы. Этот фермент катализирует соединение двух фрагментов по реакции, аналогичной описанной в 4.6 для РНК-лигазы, используя для образования промежуточного смешанного ангидрида с АМФ, который переносится либо от АТФ, либо ог ЫАВ+. В последнем случае на первой стадии реакции освобождается не пирофосфат, а никотинамидмононуклеотвд. Процесс проходит только в составе двунитевой структуры. Схема процесса может бьггь представлена в виде [c.181]

Рис. 38.15. Прерывистая полимеризация дезоксирибонуклеотидов и образование фрагментов Оказаки.

ДНК-полимераза I может присоединять дезоксирибонуклеотиды к затравочной цепи, но она не способна катализировать соединение двух цепей ДНК или замыкание одной цепи ДНК. Обнаружение кольцевой ДНК указывало, что такой фермент должен существовать. В 1967 г. в нескольких лабораториях одновременно была открыта ДНК-лигаза - фермент, катализирующий образование фосфодиэфирной связи между двумя цепями ДНК (рис. 24.30). Фермент этот активен при наличии свободной ОН-группы на З -конце одной цепи ДНК и [c.26]

Чтобы обеспечить образование непрерывной цепи ДНК из многих таких фрагментов, в действие вступает особая система репарации ДНК, удаляющая РНК-затравку и заменяющая ее на ДНК. У бактерий РНК-затравка удаляется нуклеотид за нуклеотидом благодаря 5 -> З -экзонуклеазной активности ДНК-полимеразы. При этом каждый отщепленный рибонуклеотидный мономер замещается соответствующим дезоксирибонуклеотидом (в качестве затравки используется З -конец синтезированного на старой цепи фрагмента). Завершает весь процесс фермент ДНК-лигаза, катализирующий образование фосфодиэфирной связи между группой З -ОН нового фрагмента ДНК и 5 -фосфатной группой предыдущего фрагмента. Образование этой связи требует затраты энергии, к-рая поставляется в ходе сопряженного гидролиза пирофосфатной связи кофермента-никотинамидадениндинуклеотида (в бактериальных клетках) или АТФ (в животных клетках и у бактериофагов). [c.253]

Более того, в следующей работе Шерага и сотрудники [106] приходят к выводу, что если процесс образования ри-бонуклеотидов абсолютно не кооперативен, то для дезоксири-бонуклеотидов он является в некоторой степени антикоопе-ративным, т. е. энергия образования упорядоченной стопкообразной структуры дезоксирибонуклеотидов даже несколько меньше, чем суммарная энергия осевых взаимодействий пар оснований. [c.197]

ДНК-полимераза катализирует ковалентное связывание новых дезоксирибонуклеотидов, которое происходит благодаря присоединению их а-фосфатных групп к свободному З -гидроксильному концу пред существующей цепи ДНК следовательно, синтез цепи ДНК происходит в направлении 5 - У (рис. 28-7). Энергия, затрачиваемая на образование каждой новой фосфодиэфирной связи в остове ДНК, обеспечивается расщеплением пирофосфатной связи между а- и Р-фосфатными группами предшественников - дезоксирибонуклеозид-5 -трифос-фатов. Образующийся при этом пирофосфат разрушается затем до фосфата, который может сдвигать реакцию в сторону ее завершения. В процессе работы быЛо сделано очень важное наблюдение было отмечено, что ДНК-полимеразная реакция протекает только в том случае, если в системе уже находится некоторое количество предсуществующей двухцепочечной ДНК. [c.900]

Изучение межнуклеотидных связей в ДНК показало строгую их однотипность. Во всех случаях связь между дезоксирибонуклеотид-ными остатками в цепи главных валентностей ДНК осуществляется за счет образования фосфатного мостика между третьим и пятым гидроксилами дезоксирибозных компонентов двух соседних дезоксирибонуклеотидных остатков. Таким образом, фосфорная кислота (кроме концевых групп) диэтерифицирована. Разветвлений в цепи ДНК нет. [c.599]

В настоящее время накоплен достаточно большой фактический материал по различию физико-химических характеристик олиго-и полинуклеотидов, содержащих рибо- и дезоксирибонуклеотиды (подробнее — см. гл. 4). Разумной причиной таких различий является, по-видимому, какое-либо участие гидроксильной группы при С-2 остатка рибозы в стабилизации конформации полинуклеотидной цепи в случае рибополимеров. Помимо образования водородной связи с карбонильной группой пиримидинового основания (или N-3 пуринового основания), для объяснения наблюдаемых свойств предполагается образование водородных связей с кислоро-дами фосфатной группы [c.142]

В биосинтезе РНК на матрице ДНК можно выделить несколько стадий, которые в целом составляют цикл транскрипции. Они подробно изучены у прокариот. Первая стадия транскрипции — инициация включает взаимодействие VYiK-полимеразы с матрицей ДНК. РНК-полимераза может связываться с любым участком ДНК, при этом образуется неспецифический лабильный межмолекулярный комплекс. В результате серии актов ассоциации—диссоциации, т. е. последовательного образования и распада межмолекулярных комплексов РНК-полимеразы со случайными фрагментами в полинуклеотидной последовательности ДНК, образуется промоторный участок, имеющий последовательность нуклеотидов, узнаваемых РНК-полимеразой. В области промоторного участка сначала образуется закрытый стабильный комплекс ДНК с РНК-полимеразой. Затем происходит локальная денатурация ДНК, в результате чего РНК-полимераза получает прямой доступ к азотистым основаниям ДНК. Наращивание молекулы РНК (элонгация) происходит в результате перемещения РНК-полимеразы вдоль ДНК путем присоединения очередного рибонуклеотида, комплементарного тому дезоксирибонуклеотиду ДНК, который в данный момент находится в области активного центра РНК-полимеразы. Рибонуклеотиды присоединяются к З -ОН-концу последовательно, один за другим, в соответствии с матрицей ДНК. Скорость элонгации в клетках Е. oli при 37 °С составляет 45 — 50 нуклеотидов в 1 с. Тер-минацию синтеза РНК вызывает определенная последовательность нуклеотидов в ДНК — терминатор, или стоп-сигнал. Как только синтез [c.354]

Назначение ДНК — самовоспроизведение. ДезоксириСонуклеозидтрифосфаты, необходимые для репликации ДНК, образуются из имеющихся в клетке субстратов в результате ферментативных реакций. Для изготовления ферментов ДНК сначала синтезирует рибосомы и информационные РНК, которые совместно осуществляют синтез ферментных молекул из аминокислот. Ферменты в свою очередь обеспечивают образование дезоксирибонуклеотидов, а также аминокислот и рибо-нуклеотидов, необходимых для поддержания всей системы в действии. [c.9]

Шерага и сотр. [45] отметили, что если процесс образования упорядоченных конформаций для иолирибонуклеотидов подчиняется правилу аддитивности, то для дезоксирибонуклеотидов наблюдается небольшое отклонение от аддитивности энергия образования упорядоченной стопкообразной структуры дезоксирибонуклеотидов даже несколько меньше, чем суммарная энергия стэкинг-взаимодействий пар оснований. [c.414]

Коффи и Ньюбург [45] изучали влияние изменения содержания сульфата кальция в качестве связующего в слоях ОЕАЕ-целлюлозы и обнаружили, что величины Rf (табл. 24.1) почти всех исследованных соединений сильно меняются, если в качестве растворителя используется соляная кислота. Наилучшее общее разделение рибонуклеотидов авторы работы [45] получили со смесью изомасляная кислота—раствор гидроксида амо-ния (уд. масса 0,90)—вода (33 1 16), однако лучшее разрешение зон 2 -фосфата и изомерного ему З -фосфата они достигли при элюировании пробы 0,005 н. соляной кислотой на слое ОЕАЕ-целлюлозы, закрепленной 10 % сульфата кальция. Поскольку гуаниловая кислота при рН<10 проявляет сильную тенденцию к образованию прожилок, монорибонуклеотиды растворяли в 0,1 н. растворе гидроксида аммония. Наилучшие условия для разделения дезоксирибонуклеотидов — сочетание ОЕАЕ-целлюлозы с 10 % сульфата кальция в качестве связующего и того же растворителя, что и для разделения рибонуклеотидов. Добавляя сульфат кальция к адсорбенту, удается отделить 2-дезоксицитидин-5 -фосфат от 2-дезоксиаденозин-5 -фос-фата при хроматографировании на слое без связующего зоны этих соединений перекрываются. Для разделения смесей, содержащих как рибо-, так и дезоксирибонуклеозиды, наилучшим оказалось сочетание разбавленной 0,005 н. соляной кислоты со слоями ОЕАЕ-целлюлозы без добавки связующего. При использовании связующего (сульфата кальция) величины Rf уридина и тимидина возрастали настолько, что их пятна перекрывались с пятнами цитидина и 2-дезоксицитидина. Нуклеозиды наносили на пластинку из раствора в нейтральном растворителе. Свободные основания в виде раствора в 0,1 н. соляной кислоте лучше всего разделялись растворителем Рандерата [42] на адсорбционных слоях ОЕАЕ-целлюлозы, не содержавших сульфата кальция. [c.123]

В ряде работ было изучено образование лабильных фосфатных эфиров при облучении нуклеотидов. В литературе есть данные об образовании лабильных фосфатов при облучении 5 и 31-изомеров рибонуклеотидов и одного из дезоксирибонуклеотид-ных изомеров (5 -фосфата) [22]. Наши опыты с адениловой и цитидиловой кислотами подтвердили литературные данные в опытах с дезоксирибонуклеотидным З -изомером (дезоксигуани-ловой кислотой) образование лабильного фосфата нами не было [c.32]

Нуклеиновые кислоты. Нуклеиновые кислоты синтезируются из пурин- и пиримидиннуклеозидтрифосфатов, которые имеют в целом сходное строение. В них пуриновое или пиримидиновое основание соединено с пентозой через атом азота (нуклеозид), а фосфатные фуппы находятся в 5 -положении нуклеотид). Дезоксирибонуклеотиды образуются из рибонуклеотидов путем восстановления. Синтез рибонуклеотидов начинается с образования 5-фос-форибозил-1-пирофосфата (ФРПФ) в соответствии с реакцией [c.225]

Рнбоза нуклеотидов, как это доказано окислением их метильных 0-эфиров, приводящим только к диметоксиянтарной кислоте, имеет фу-ранозидиую структуру (пятичлепный цикл). Это подтверждается фактом образования тритильных (трифенилметильных) эфиров рибонуклеоти-дов и дезоксирибонуклеотидов (трифенилхлорметан, как известно, алкилирует только первичный, но не вторичный гидроксил спиртов). [c.676]

Состав продуктов гидролиза нуклеиновых кислот зависит от условий проведения реакции. Нагревание РНК или ДНК при 100X в 70%-ной хлорной кислоте приводит к образованию азотистых оснований [7], тогда как при действии на РНК соляной кислоты образуются пуриновые основания и пиримидиновые нуклеотиды [8], а щелочной гидролиз РНК дает смесь 3 - и 5 -рибонуклеотидов. В случае ферментативного расщепления нуклеиновых кислот состав продуктов определяется типом использованной нуклеазы. Например, РНКаза Тг расщепляет молекулу РНК до З -рибонуклеотидов [10], а при последующем действии фосфодиэстеразы из змеиного яда образуются нуклеозиды [11]. Аналогичным образом последовательная обработка ДНК панкреатической ДНКазой I и фосфодиэстеразой из змеиного яда приводит к образованию 5 -дезоксирибонуклеотидов [c.163]

Синтез дезоксирибонуклеотидов путем восстановления рибонуклеотидов является основным направлением биосинтеза их в клетке. Однако не исключена возможность биосинтеза дезоксирибонуклеотидов по пути, независимому от биосинтеза рибонуклеотидов. Для микроорганизмов частично реализуется путь, основанный на переносе остатка дезоксирибозы с дезоксирибонуклеозида на свободное пуриновое или пиримидиновое основание с последующим фосфорилированием синтезированного дезоксирибонуклеозида. Так, в Е. соИ и животных тканях синтез осуществляется с использованием дезоксирибозо-5-фосфата, образующегося под действием специфической альдолазы из 3-фосфоглицеринового и уксусного альдегидов. Дезоксирибозо-5-фосфат изомеризуется в дезоксирибозо-1-фосфат, который конденсируется с пуриновыми или пиримидиновыми основаниями с образованием нуклеозидов, фосфорилируемых далее в нуклеотиды [c.440]

Биосинтез дезоксирибонуклеотидов, как и модификация урацила в цитозин, происходит на уровне нуклеотидов. Такое превращение осуществляется восстановлением рибозного остатка при участии специфической ферментативной системы. Рибонуклеозидредуктаза восстанавливает ОН-группу рибозы у второго атома углерода субстратами фермента служат дифосфаты нуклеотидов. Донором водорода в этих реакциях является содержащий 8Н-группы белок тиоредоксин водород используется для восстановления ОН-группы с образованием Н2О [c.345]

Восстановление рибонуклеозиддифосфатов до дезоксирибонуклеозидцифосфатов является объектом сложной регуляции. Этот процесс (рис. 35.13) обеспечивает сбалансированное образование дезоксирибонуклеотидов для синтеза ДНК. [c.23]

Химическая природа мономерных единиц, образующих ДНК (дезоксиаденилат, дезоксицитидилат, дезоксигуанилат и тимидилат), описана в гл. 34. Мономеры полимеризуются с образованием 3, 5 -фосфодиэфирных связей, формируя одиночную цепь ДНК (рис. 37. 1). Информация в ДНК записана в виде определенной последовательности пуриновых и пиримидиновых дезоксирибонуклеотидов. [c.53]

ДНК по своей природе — биологический полимер, отличающийся высокой молекулярной массой и сложной линейной структурой. Макромолекула ДНК представляет собой длинную нераз-ветвленную цепь, остов которой состоит из чередующихся мономерных единиц—дезоксирибонуклеотидов. Нуклеотиды построены из трех компонентов пуринового или пиримидинового основания, пентозного сахара (дезоксирибоза) и фосфатных групп. Универсально распространенные азотистые основания, которых в молекуле ДНК обычно бывает четыре, следующие аденин и гуанин (производные пурина), цитозин и тимин (производные пиримидина). Для простоты их обозначают соответственно буквами А, Г, Ц и Т. Согласно модели Уотсона и Крика (1953) молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, образованных большим числом соединенных мелсду собой нуклеотидов. Связь между ними в цепи ДНК осуществляется в результате образования фосфатного мостика мелсду гидроксилами соседних дезоксирибозных остатков, к которым в качестве боковых радикалов присоединены азотистые основания. Сахара и фосфатные группы во всех нуклеиновых кислотах одинаковы, тогда как основания, соединенные водородными связями, меняются, причем аденин всегда присоединяется к тимину, а гуанин — к цитозину. Несмотря на то что в молекуле ДНК имеется только четыре азотистых основания, число их возможных комбинаций огромно. К примеру, участок нити ДНК фаговой частицы содержит 200 ООО нуклеотидов у высших растений это число, по-видимому, еще больше. [c.84]

Относится ли репрессия ферментов к общим для микроорганизмов явлениям Да, ферментативные реакции, приводящие к образованию почти всех аминокислот, пуринов, ниримидинов, рибонук-леотидов, дезоксирибонуклеотидов, некоторых витаминов и многих других соединений, по-видимому, могут быть репрессированы. Это относится главным образом к бактериям, но также и к другим микроорганизмам, а до некоторой степени даже к клеткам высших животных и растений. [c.55]

Тиоредоксин и сходный с ним белок, называемый глутаредокснном, обнаружены в высоких концентрациях во всех исследованных прокариотических и эукариотических клетках [37]. Весьма вероятно поэтому, что регуляция активности ферментов путем тиол-дисульфидного обмена осуществляется не только в высших растениях. Восстановленные тиоредоксин и глу-таредоксин могут также выступать в качестве доноров водорода при функционировании ряда ферментов, например рибонуклеотидредуктазы, катализирующей образование дезоксирибонуклеотидов для синтеза ДНК [38] Они могут осуществлять также восстановление случайно образующихся дисульфидных мости-, ков в белках. [c.124]

Каждый фрагмент Оказаки содержит праймер, который удаляет ДНК-полимераза Р (бета), постепенно отрезая от 5 -конца фрагмента по одному рибонуклеотиду. К З -концу фрагмента ДНК-полимераза Р присоединяет дезоксирибонуклеотиды в количестве, равном вырезанному праймеру, заполняя образованную брешь. ДНК-лигаза соединяет фрагменты запаздываюшей цепи ДНК. [c.64]

Репликация ДНК начинается с локального разделения двух комплементарных цепей. Затем каждая цепь используется в качестве матрицы для образования новой молекулы ДНК путем последовательного присоединения дезоксирибонуклеотидов. Выбор каждого следующего нуклеотида происходит на основе его способности образовывать комплементарную пару с очфедным нуклеотидом родительской матричной цепи (рис. 3-10). В результате генетическая информация полностью удваивается - в конце концов образуются две полные двойные спирали ДНК, каждая из которых идентична родительской молекуле ДНК по последовательности нуклеотидов. Поскольку две цепи родительской молекулы в конце концов оказываются в разных дочерних молекулах ДНК, механизм репликации иязывяют полуконсереатиеным (рис. 3-11). [c.125]

Дезоксирибонуклеотиды в организме используются для образования ДНК. Функции рибонуклеотидов более разнообразны. Основная их масса расходуется на образование РНК. Кроме того, рибонуклеотиды выполняют роль коферментов в некоторых трансферазных реакциях (в частности, при синтезе полисахаридов). Адениловые рибонуклеотиды входят в состав коферментов НАД, НАДФ, ФАД, КоА. Уникальную роль в превращениях энергии в организме выполняет АТФ (гл. 8). Все нуклеозидтрифосфаты, подобно АТФ, содержат две высокоэнергетические связи, т. е. связи, при гидролизе которых освобождается значительное количество энергии (около 50 кДж/моль) это связи между фосфатными остатками. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология