Количество азотистых оснований в молекуле днк подчиняется правилу

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Кристаллики гуанина имеют шестиугольную форму, и в зависимости от расположения их в клетке и ‘угла падения света окраска : Меняется от серебристо-беловатой до синевато-фиолетовой п сине:зеленоватой.[ . ]

Эти тельца состоят из чистого гуанина. Лежа в несколько слоев, они отражают падающие на них световые лучи и в то же время разлагают их подобно перламутру или жемчугу. В особенности сильным блеском отличаются эти тельца у уклеи, чешуя которой идет для приготовления так называемой essence d’orient, употребляемой для фабрикации искусственного жемчуга (стеклянные бусы, покрытые внутри слоем блеска чешуи уклеек). Для приготовления так наз. „восточной эссенции“ фабриканты покупают по дорогой цене (60 рубл. пуд) чешую уклейки, 1 которую растворяют в аммиаке, не действующем на гуанин; кристаллики гуанина отделяют из раствора и сохраняют в глицерине. Эти же тельца придают металлический блеск внутренней поверхности плавательного пузыря.[ . ]

Акцептор протонов 7Ы положение гуанина (большой желоб) является точкой контакта для рестриктазы Есок I [137], которая очень слабо гидролизует ДНК-фрагмент, если произведена замена гуанина узнаваемого участка на 7-деазагуанин [336].[ . ]

Наиболее исследованными точками контакта гуанина [146] с ферментами являются 2-аминогруппа (2-ЫН2) (малый желоб) и атом азота в положении 7 (7М) (большой желоб).[ . ]

В бактериальных клетках в общем количестве оснований ДНК 32—65 мол.% гуанина и цитозина.[ . ]

Рассматривая возможную кодирующую роль 69 нуклеотидов, не содержащих гуанина, Менделес пришел к выводу, что ближайшая к З -концу уникальная последовательность не могла целиком участвовать в кодировании капсидного белка и что поэтому, вероятно, данный цистрон располагался не у З -конца РНК.[ . ]

Процесс связан с разделением пар оснований (Аденин — Тимин и Гуанин — Цитозин; А — Т, Г — Ц) и раскручиванием двух цепей исходной спирали. Каждая цепь используется как матрица для синтеза новой цепи.[ . ]

Рибоза и дезоксирибоза в сочетании с основаниями нуклеиновых кислот (аденин, гуанин, цитозин, тимин) образовывали нуклеозиды, а последние, в свою очередь, в сочетании с фосфатами — нуклеотиды — простейшие составляющие нуклеиновых кислот.[ . ]

Очень важно, что гуанин располагается в плазме клетки подобно пигментным зернам, и‘концентрация его может меняться благодаря внутриклеточным токам плазмы (сгущение, разжижение).[ . ]

В состав каждого из нуклеотидов входит одно из четырех следующих азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин или тимин. Две цепочки, закрученные одна вокруг другой и образующие одну молекулу ДНК, скреплены между собой химическим взаимодействием (так называемые водородные связи) азотистых оснований своих нуклеотидов. Основания образуют пары — одно основание из одной цепочки, другое — из второй. Схема на рисунке 35 дает представление о порядке соединения нуклеотидов в цепочку, а двух цепочек — между собой.[ . ]

В состав РНК вирусов растений, как и других РНК, входят фосфат, D-рибоза, а также два пуриновых (аденин и гуанин) и два пиримидиновых (цитозин и урацид) основания. Подобно РНК из других источников, их остов построен из чередующихся фосфатных и рибозных остатков, соединенных 3 ,5 -фосфодиэфирной связью. К,Г-атому углерода каждого остатка сахара присоединено одно и« азотистых оснований. Всего таких оснований в РНК четыре: два пуриновых и два пиримидиновых. РНК вирусов растений использовали в качестве объекта в тех основных исследованиях, которые внесли большой вклад в наши знания о структуре РНК в целом [1154—1156].[ . ]

Вероятно, высокая термостабильность т-РНК Т. aquaticus, так же как и р-РНК, связана с повышенным содержанием в ее молекуле гуанина и цитозина в сравнении с более низкими концентрациями этих оснований в т-РНК В. coli и Вас. stearothermophilus.[ . ]

Несколько иная картина окраски наблюдается у глубоководных рыб, имеющих на теле органы свечения. У этих рыб в коже много гуанина, придающего телу серебристый блеск (А у-горе1есиз и др.).[ . ]

Структура 8-аза-апалогов, обладающих ингибирующей активностью, и структура природных соединений, снимающих это ингибирование, говорят о том, что 8-азагуаиин каким-то образом нарушает синтез вирусной РНК или влияет на ее функции.[ . ]

При изучении нуклеотидного состава рибо-сомальной РНК, выделенной из клеток Т. aquaticus, Вас. stearothermophilus и В. coli, было выявлено повышенное содержание гуанина и цитозина в молекуле РНК Т. aquaticus и Вас. stearothermophilus по сравнению с РНК, выделенной из В. coli.[ . ]

Анализ ВТМ и ВЖМТ из обработанных растений показал, что 8-азагуаиин включается в РНК вирусной частицы, замещая часть (несколько процентов) остатков гуанина [1174, 1176, 1177]. Вирусные препараты, содержащие аналог, были менее инфекциопны, чем нормальный вирус, и мы предположили, что ингибирующий эффект может быть обусловлен (по крайней мере частично) образованием стерильных вирусных частиц. В свете современных данных о репликации вирусов весьма маловероятпо, чтобы такой процесс лежал в основе ингибирования. Более вероятно, что аналог препятствует функционированию репликативной формы вирусной РНК или влияет па эффективность матричной функции вирусной РНК, однако пока этот вопрос не исследован.[ . ]

Гуанофоры, или лейкофоры (Келлер), или иридоциты (Пуше) отличаются от хроматофоров тем, что не имеют пигмента. Цвет обусловлен кристаллической структурой гуанина — производного белка. Эти клетки находятся в особом слое кориума (аргентеум). И по форме, и по своим размерам гуанофоры весьма различны.[ . ]

Молекула пурина содержит имидазольную группу, конденсированную с пиримидином.[ . ]

В условиях этих опытов азотистая кислота участвует в реакции окислительного дезаминировапия оснований РНК и не влияет на фосфодиэфирны© связи [1512]. При этом аденин превращается в гипоксантин, а гуанин — в ксантин, т. е. в основания, которые обычно в состав РНК ВТМ не входят; цитозин превращается в «нормальное» основание урацил.[ . ]

Каждый нуклеотид состоит из азотистого (пуринового или пиримидинового) основания, пятиуглеродного сахара дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты. Из азотистых оснований в состав ДНК входят аденин, гуанин, цитозин и тимин,2 причем двойная цепь ДНК построена так, что против аденина одной цепи находится тимин другой, а против гуанина располагается цитозин. Между этими парами (так называемыми комплементарными) и образуются связи между двумя цепями ДНК. Каждой входящей в состав того или иного белка аминокислоте соответствует тройка (триплет, или кодон) последовательно соединенных оснований; порядок же аминокислот в белке определяется соответствующим расположением триплетов.[ . ]

Молекула ДНК представляет собой очень длинную полимерную цепь остатков дезоксирибоэы, соединенных между собой фосфатными группами. Каждое из звеньев дезоксирибозы связано с одним из четырех оснований: аденином (А), гуанином (Г), цитозином (Ц) или тимивом (Т), Две цепи ДНК соединяются основаниями (с помощью Н-связей) в парах А — Т и Г — Ц. В итоге двойная спираль ДНК имеет форму винта с азотсодержащими основаипямп по его оси и фосфатными группами по краям. Очевидно, такая конструкция с обилием фосфатпых групп на поверхности должна хорошо связывать воду.[ . ]

Была исследована антивирусная активность ряда других замещенных 8-азапурииов. Среди них только 8-азааденин, обладал в какой-то мере заметным ингибирующим действием, однако он был значительно более токсичным, чем аналог гуанина. Это соединение обладает некоторой ингибирующей активностью, но менее эффективно, чем 8-азагуанин.[ . ]

Окраска поверхности кожи может очень сильно варьировать еще и потому, что падающий на гуанофоры свет предварительно проходит через мутноватый слой эпидермиса и частично поглощается, а после отражения от поверхности кристалликов гуанина опять проходит через слой эпидермиса и еще частично поглощается. После этого свет, отраженный поверхностью кожи, уже не является монохроматическим: некоторые волны света не отражены.[ . ]

В табл. 4 приведены нуклеотидный состав, число цепей, а также молекулярная масса РНК различных вирусов растений. Для вирусов растений, которые имеют в качестве генетического материала одиоцепочечную РНК, нельзя ожидать, чтобы количество гуанина было равно количеству цитозина, а количество адепина — количеству урацила. И действительно, как явствует из табл. 4, такие вирусы не подчиняются никакому правилу спаривания оснований. Только для двух вирусов, у которых РНК двухцепочечная, отмечается та же закономерность в составе оснований РНК, что и в случае ДНК. а именно количество гуанина равно количеству цитозина, а количество аденина — количеству урацила.[ . ]

Двойная цепь этой молекулы скручена спирально. Азотистые основания одной цепи, связанные водородными связями с основаниями другой, образуют как бы перекладины винтовой лестницы. Взаимно дополняющими парами являются тимин с адени-ном и цитозин с гуанином.[ . ]

Из 24 перечисленных здесь азотистых мутантов ВТМ 23 согласуются с постулированным механизмом мутагенного действия азотистой кислоты, т. е. дезаминированном цитозина в урацил и аденина в гипоксантип (последнее соединение участвует в спаривании подобно гуанину, что приводит к замене аденина гуанином). Исключение составляет штамм РМ2,в структурном белке которого глутаминовая кислота (ГАД) замещена па аспарагиновую кислоту (ГАУ). Возможно, штамм РМ2 возник не под действием азотистой кислоты, а спонтанно. Недавно был описан еще один азотистый мутант РМ5 1707], в структурном белке которого аргинин в положении 112 замещен цистеином. Это замещение могло произойти в результате одного пз двух изменений: ЦГЦ УГЦ или ЦГУ-»-УГУ.[ . ]

Каждый нуклеотид, составляющий мономер ДНК, в свою очередь состоит из трех более мелких молекул: пятиуглеродного сахара (дезоксирибозы), фосфорной кислоты и азотсодержащего основания. Последние бывают четырех видов: тимин (Т), цитозин (Ц) ( пиримидины), аденин (А), гуанин (Г) (пурины). В ДНК малярное содержание пуринов всегда равно содержанию пирамидинов. В любом образце ДИК А Т и Ц=Г. Все эго позволяет считать, что в молекуле ДНК существуют только специфичные пары оснований.[ . ]

Тем самым в водной среде образовывались основные компоненты нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). В частности, из циановодорода (нитрила), которым, как считают, была обогащена первичная атмосфера, могли возникнуть по крайней мере два из четырех оснований нуклеиновых кислот: аденин и гуанин. Например, эмпирическую формулу молекулы аденина (СвН э) можно представить в виде пяти объединенных молекул циановодорода.[ . ]

Диметилсульфат — один из нескольких исследованных Френкель-Кон-ратом [534] алкилирующих агентов, оказывающих мутагенное действие на ВТМ и РНК ВТМ. Тонкие детали механизма действия этого соединения не известны, однако показано, что в присутствии диметил сульфата многие остатки гуанина метилируются с образованием 7-метилгуанина.[ . ]

В случае ЕсоИ II и Муа I имеются данные о гуанине, соседнем с центральным тимином. Данные о значимости правого крайнего гуанина участка узнавания этих рестриктаз отсутствуют. Исследование влияния модификаций по 7-Ы положению в, показали что все рассмотренные выше рестриктазы являются чувствительными к ним.[ . ]

С целью выяснения биохимических особенностей термофильных актиномицетов многие исследователи изучали состав нуклеотидов ДНК как термофильных, так и мезофильных видов. Результаты исследований дают возможность полагать, что термофильные актиномицеты содержат сравнительно меньше ГЦ (гуанин цитозин) в составе ДНК, чем мезофиль-ные штаммы. Этот вопрос требует дальнейших исследований. В биомассе актиномицетов, выросших при высокой температуре (55—57 °С), содержится в 2 раза больше свободных нуклеотидов; количество нуклеиновых кислот, наоборот, падает. Свободные нуклеотиды, видимо, играют более значительную роль в интенсификации обмена веществ у термофилов по сравнению с мезофильными микроорганизмами.[ . ]

ДНК, имеющая громадный молекулярный вес, состоит из двух параллельных нитей, завитых в двойную спираль. Эти нити представляют соединения (полимеры) четырех нуклеотидов, чередующихся в различном порядке. Каждый нуклеотид, в свою очередь, состоит из азотистого основания (аденина, цитозина, гуанина или тимина), сахара дезоксирибозы (С5Н10О4) и фосфорной кислоты. Соединяясь в полимер, они образуют (рис. 18) две параллельные цепи из чередующихся молекул сахара—дезоксирибозы и фосфорной кислоты, а их азотистые основания образуют мостики между этими сахарно-фосфатными цепями, причем в состав каждого мсстика входит пара оснований: либо аденин с тимином, либо цитозии с гуанином. Эти азотистые пары соединяют одну цепь с другой. Количество мостиков (нуклеотидных пар) в молекуле ДНК может достигать 2 млрд. (2,Ю9).[ . ]

Обнаружено, что пуриновые основания свободной РНК ВТМ взаимодействуют с азотистой кислотой чаще, чем цитозин (примерно па 50%). Однако при обработке интактных частиц дело обстоит по-иному. При некоторых условиях интактные вирусные частицы инактивируются азотистой кислотой значительно медленнее, чем свободная РНК, и при этом остатки гуанина не вступают в реакцию [1513]. Цитозин РНК в составе интактных частиц дезаминируется в 1,8 раза быстрее, чем аденин, тогда как скорость дезаминирования цитозина в составе свободной РНК составляет 0,7 скорости дезаминирования аденина.[ . ]

В качестве стабилизаторов раствора могут быть использованы сульфаты щелочных металлов и алюминиевые квасцы, но, как показывают исследования, композиции на основе пурина и галогенпроизводных обладают наибольшим ингибирующим действием. Введение этих компонентов обеспечивает высокоскоростное травление меди и его сплавов и стабильность растворов травления [64].[ . ]

К настоящему времени накопилось достаточно сведений, чтобы использовать некоторые биохимические признаки для таксономической характеристики рода. Так, например, химический состав клеточной стенки бактерий постоянен и, как правило, не изменяется на различных стадиях развития культуры или при возникновении мутаций. У бактерий рода Pseudomonas процент Г + Ц (гуанин цитозин) в ДНК колеблется в пределах 58—69%.[ . ]

Основание прикрепляется к I положению де-зоксирибозы. Структура, образованная соединением азотистого основания и сахара, носит название нуклеозида. Таким образом, химическими группами, которые образуют ДНК, являются пуриновые и пиримидиновые азотистые основания (аденин, гуанин, тимин и цитозин), сахар (2-дезокси-В-рибоза) и фосфорная кислота.[ . ]

Генные, или точечные, мутации затрагивают только один ген и являются точковыми — выпадение, вставка или замена одной пары нуклеотидов (трансзиции и трансверсии). Трансзи-ции называют простыми заменами, так как в этом случае не происходит изменения ориентации пурин-пиримидин в мутантном сайте двуцепочечной молекулы нуклеиновой кислоты (аде-нин заменяется на гуанин, и наоборот, или тимин на цитозин, и наоборот). Трансверсии (сложная замена) — пуриновое основание (аденин, гуанин) замещается на пиримидиновое (тимин, цитозин), и наоборот.[ . ]

По-видимому, репликация ДНК обеспечивается механизмом, совершенно аналогичным матричной системе наборной машины. Однако матричная модель основывается на химических связях, а не на физическом оттиске. Как показывают химические анализы ДНК, относительное количество азотистых оснований может изменяться, но количество аденина всегда равно количеству тимина, а гуанина — цитозину. Это дает основание полагать, что аденин и тимин и гуанин и цитозин всегда присутствуют парами. Достоверность этого становится очевидной при рассмотрении структуры ДНК. Молекула ДНК обычно состоит из двух цепей, соединенных связями между азотистыми основаниями, при этом аденин всегда спарен и противоположен тимину, а гуанин спарен с цитозином и противоположен ему. Таким образом, если дана последовательность одной цепи, такая же последовательность фиксирована в противоположной цепи. Следовательно, каждая цепь является «матрицей» для другой.[ . ]

Согласно одной из гипотез, избирательность экспрессии генов достигается «маскированием» и «демаскированием» различных участков генома. Эта гипотеза подтверждается данными, полученными на изолированном хроматине. Для выделения хроматина ткань гемогеиизируют, 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-протеинизироваииой протеазами ДНК, можно узнать, каким последовательностям она комплементарна. С помощью этого-метода можно определить, какая доля ДНК транскрибируется и какая РНК на ней синтезируется.[ . ]

Известно, что сильным мутагенным действием па ДНК обладает N-метил-К -нитро-]М-нитрозогуанидин. Зингер и Френкель-Конрат [1598] показали, что это соединение легко инактивирует РНК ВТМ; частота мутаций при этом оказывается очень низкой. Интактные вирусные частицы инактивируются этим соединением значительно медленнее, а частота мутаций при этом высока. Химический механизм мутагенного действия этого соединения не установлен. В водной среде происходит метилирование гуанина в положении 7, но, по-видимому, не эта реакция лежит в основе мутагенеза [1599].[ . ]

Теперь ясно, что все многообразие окраски рыб обусловлено специальными клетками, залегающими в коже и содержащими пигментные зерна. Такие клетки называются хроматофорами. Хотя последние и причисляются к хромато-форам, но пигментных зерен не.имеют, а имеют вещество кристалличе-•ской структуры (гуанин). Благодаря такой кристаллической структуре гуанофоров рыба приобретает металлический блеск и серебристую ок-,раску. Из хроматофоров только меланофоры имеют нервные окончания.[ . ]

Спектр действия инактивации РНК ВТМ акридиновым оранжевым имеет сходство со спектром поглощения комплекса краситель — РНК ВТМ [856]. По-видимому, наиболее вероятным механизмом инактивации ВТМ в мягких условиях является отщепление или изменение остатков гуанина без разрыва цепи РНК. Инактивация под действием этих двух красителей была связана с изменением остатков гуанина. Цепь РНК при этом не разрушалась, но небольшое количество измененного гуанина освобождалось из инактивированной РНК. Если вирус размножался в листовых дисках в присутствии красителя, то образование вируса было, слегка угнетено и удельная инфекционность образованного вируса несколько уменьшалась.[ . ]

ВТМ, причем в основе механизма инактивации лежит, по-видимому, тот же процесс, что и при мутагенном действии, а именно дезаминирование оснований. Мягкие условия обработки незначительно влияют на серологическую активность вируса, однако содержание аминогрупп в белке может при этом снижаться. При более жестких условиях вирусная частица разрушается.[ . ]

ДНК по своей природе — биологический полимер, отличающийся высокой молекулярной массой и сложной линейной струк турой. 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 между собой нуклеотидов. Связь между ними в цепи ДНК осуществляется в результате образования фосфатного мостика между 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.[ . ]

Генетический код. ДНК как носитель наследственности предопределяет и свойства белков, синтезируемых в клетке. Иначе говоря, в ДНК закодированы свойства белков каждого вида микроорганизмов, т. е. присущая им специфичность. Особенности белков, их индивидуальные свойства находятся в зависимости от последовательности расположения аминокислот, входящих в состав пептидной цепи, которая в свою очередь предопределяется конкретным участком ДНК, состоящим из нескольких пар азотистых оснований, точнее — из нескольких нуклеотидов. То число нуклеотидов, от которых зависит включение при биосинтезе белка одной аминокислоты, получило название кодона. Один кодон содержит, как правило, три азотистых основания. Отсюда термин триплетный кодон, или триплет. Аденин, тимин, гуанин и цитозин — это азотистые основания, компоненты ДНК, из которых и состоят кодоны. Последовательный порядок триплетов ГНК предопределяет последовательный порядок аминокислот поли-пептидной цепочки. Если один триплет (кодон) обусловливает включение одной аминокислоты, тогда код называют невырожденным. Если же включение одной аминокислоты детерминировано несколькими кодонами, код называется вырожденным.[ . ]

Третий этап трансляции осуществляется на рибосомах и заключается в декодировании мРНК. Как отмечено выше, мРНК, отошедшая от ДНК в ядре и прошедшая через ядерную мембрану в цитоплазму, прикрепляется к РНК-последовательности меньшей (30 в) субъединицы рибосомы. Между тем каждая рибосома имеет два сайта, связывающих тРНК. Первое и второе основания кодона всегда спариваются с третьим и вторым (соответственно) основаниями антикодона, тогда как третье основание кодона, если оно является урацилом, спаривается с гуанином или гипоксантином антикодона, если же оно является аденином — то с гипоксантином антикодона, но если гуанином — то с урацилом антикодона.[ . ]

ru-ecology.info

Структура нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты построены как продукты поликонден-сации более простых компонентов — нуклеотидов. Нуклеотиды — это повторяющиеся фрагменты нуклеиновых кислот, как аминокислоты — белков. Между собой нуклеотиды в нуклеиновых кислотах связы-ваются через остаток фосфорной кислоты. (Остатки моносахаридов и фосфорной кислоты выполняют структурную функцию и являются носителями оснований). Последовательность оснований в полинук-леотидной цепи — содержит генетическую информацию.

Первичная структура нуклеиновых кислот определяется приро-дой и последовательностью нуклеотидных звеньев, связанных слож-ноэфирными связями между пентозами и фосфатными групппами.

Согласно вторичной структуре полинуклеотидная цепь представляет собой двойную спираль, в которой пуриновые и пиримидиновые основания направлены внутрь. Между пуриновым основанием одной цепи и пиримидиновым основанием другой имеются водородные связи, стабилизирующие такую структуру. Основания, образующие пары, связанные водородными связями, называются комплементарными. В ДНК комплементарными будут: аденин-тимин, образующие между собой две водородные связи, и гуанин-цитозин, связанные тремя водородными связями.

Это означает, что пуриновым основаниям аденину и гуанину в одной цепи будут соответствовать пиримидиновые основания тимин и цитозин в другой цепи. Полинуклеотидные цепи, образующие двойную спираль, не идентичны, но комплементарны между собой. Нуклеотидный состав ДНК подчиняется правилу Э. Чаргаффа: количество пуриновых оснований равно количеству пиримидиновых оснований; количество аденина равно количеству тимина; количество гуанина равно количеству цитозина; сумма аденина и цитозина равна сумме гуанина и тимина. Для РНК правило Чаргаффа либо не выполняется, либо выполняется с некоторым приближением.

Комплементарность цепей и последовательность звеньев состав-ляют химическую основу важнейших функций нуклеиновых кислот: ДНК — хранение и передача наследственной информации, а РНК — непосредственное участие в биосинтезе белка.

В 1953 г. американский ученый Дж. Уотсон и английский ученый Ф. Крик предложили модель пространственной структуры молекулы ДНК. Молекула ДНК, в отличие от молекулы РНК, в большинстве случаев состоит из двух комплементарных взаимо-закрученных цепей. В полный виток каждой спирали укладывается около десяти нуклеотидных единиц. В зависимости от длины витка и угла спирали, а также ряда других ее геометрических параметров, различают более десяти разнообразных упорядоченных спиральных структур ДНК. В стабилизации этих структур наряду с водородными связями, действующими поперек спирали, большую роль играют межмолекулярные взаимодействия, направленные вдоль спирали между соседними пространственно сближенными азотистыми основаниями. Поскольку эти взаимодействия направлены вдоль стопки азотистых оснований молекулы ДНК, их называют стэкинг-взаимодействиями. Таким образом, взаимодействия азотистых оснований между собой скрепляют двойную спираль молекулы ДНК и вдоль, и поперек ее оси.

Рис. Первичная структура цепи ДНК.

Принцип построения цепи РНК такой, как и у ДНК, с двумя исключениями: пентозным остатком в РНК служит D-рибоза, а в наборе гетероциклических оснований используется не тимин, а урацил. Полимерная цепь РНК приблизительно в десять раз короче, чем у ДНК. Дополнительное отличие заключается в том, что молекулы РНК не объединяются в двойные спирали, состоящие из двух молекул, а обычно существуют в виде одиночной молекулы, которая на некоторых участках может образовывать сама с собой двухцепные спиральные фрагменты, чередующиеся с линейными участками.

Установление нуклеотидного состава, как правило, осущест-вляют путем исследования продуктов гидролитического расщепления нуклеиновых кислот. ДНК и РНК различаются поведением в условиях щелочного и кислотного гидролиза. ДНК устойчивы к гидролизу в щелочной среде. РНК легко гидролизуются в мягких условиях в щелочной среде до нуклеотидов, которые способны в щелочной среде отщепить остаток фосфорной кислоты с образова-нием нуклеозидов. Нуклеозиды в кислой среде гидролизуются до гетероциклических оснований и углеводов.

Двойная спираль молекул ДНК существует в виде линейной, кольцевой, суперкольцевой и компактных клубковых форм, что представляет собой третичную структуру нуклеиновых кислот. Между этими формами совершаются взаимные переходы при дейст-вии особой группы ферментов — топоизомераз, изменяющих прост-ранственное строение.

Нуклеотиды имеют большое значение не только как строитель-ный материал для нуклеиновых кислот. Они участвуют в биохимии-ческих процессах, и особенно важны в роли коферментов, т.е. веществ, тесно связанных с ферментами и необходимых для проявле-ния ферментативной активности, а также источников энергии.

Дата добавления: 2015-08-12 ; просмотров: 640 . Нарушение авторских прав

studopedia.info

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Аденин обладает токсическим действием на различные паренхиматозные органы, в первую очередь на печень и почки. ПДК в воздухе — 3,0 мг/м3.[ . ]

Аденин сульфат — кристаллическое вещество белого цвета. Хорошо растворим в воде.[ . ]

Аденин — белое кристаллическое вещество, расщепляется при 365 °С. В спирте практически не растворяется, мало растворим в воде.[ . ]

А — аденин; НЕ— субстрат; стрелки от квадратов вниз показывают открытие-и закрытие координационной связи между Со и ннжним лигаидом.[ . ]

Производные аденина ингибируют глицерофосфатдегидрогеназу конкурентно по отношению к НАД. Из приведенных данных следует, что чем большему фрагменту молекулы НАД соответствует соединение, тем более эффективно оно связывается в активном центре дегидрогеназы: константа ингибирования падает. Ингибирование возрастает в ряду аденозин сводится к изменению способа связывания аденинового ядра. Действительно, известно, что введение уже метильной группы в положение 6 аденина меняет способность образования водородных связей атомов N(1) и N(6)H аденина [12].[ . ]

ДНК, имеющая громадный молекулярный вес, состоит из двух параллельных нитей, завитых в двойную спираль. Эти нити представляют соединения (полимеры) четырех нуклеотидов, чередующихся в различном порядке. Каждый нуклеотид, в свою очередь, состоит из азотистого основания (аденина, цитозина, гуанина или тимина), сахара дезоксирибозы (С5Н10О4) и фосфорной кислоты. Соединяясь в полимер, они образуют (рис. 18) две параллельные цепи из чередующихся молекул сахара—дезоксирибозы и фосфорной кислоты, а их азотистые основания образуют мостики между этими сахарно-фосфатными цепями, причем в состав каждого мсстика входит пара оснований: либо аденин с тимином, либо цитозии с гуанином. Эти азотистые пары соединяют одну цепь с другой. Количество мостиков (нуклеотидных пар) в молекуле ДНК может достигать 2 млрд. (2,Ю9).[ . ]

По-видимому, репликация ДНК обеспечивается механизмом, совершенно аналогичным матричной системе наборной машины. Однако матричная модель основывается на химических связях, а не на физическом оттиске. Как показывают химические анализы ДНК, относительное количество азотистых оснований может изменяться, но количество аденина всегда равно количеству тимина, а гуанина — цитозину. Это дает основание полагать, что аденин и тимин и гуанин и цитозин всегда присутствуют парами. Достоверность этого становится очевидной при рассмотрении структуры ДНК. Молекула ДНК обычно состоит из двух цепей, соединенных связями между азотистыми основаниями, при этом аденин всегда спарен и противоположен тимину, а гуанин спарен с цитозином и противоположен ему. Таким образом, если дана последовательность одной цепи, такая же последовательность фиксирована в противоположной цепи. Следовательно, каждая цепь является «матрицей» для другой.[ . ]

Однако в последнее время эта гипотеза была подвергнута: жесткой критике на основании ряда фактов. Так, при нормальном биосинтезе тРНК модификация входящих в ее состав оснований, по-видимому, происходит после установления первичной структуры полинуклеотида. Опубликованные по этому вопросу результаты довольно противоречивы, но в общем было обнаружено, что в тРНК включается слишком мало цитокини-иов, чтобы рассматривать этот процесс как основу их регуляторного действия.[ . ]

Все РНК транскрибируются с ДНК, которая несет множественные копии соответствующих генов. Непосредственными предшественниками в синтезе РНК являются рибонуклеозидтрифосфаты, причем здесь действует то же правило спаривания оснований за исключением того, что кодируются лишь ограниченные сегменты цепи ДНК и что тимин в ДНК заменяется на урацил в РНК. Ура-цил спаривается с аденином таким же образом, как и тимин. Цепь РНК растет в направлении от 5’- к З -концу с освобождением пирофосфата.[ . ]

Другие варианты вырожденных гексануклеотидных палиндромов в табл. 8 представлены 26—31 типами построения. Для них характерна возможность наличия в определенных местах как пурина, так и пиримидина, природа которых для каждого конкретного узнаваемого участка является фиксированной. Так, например, в последовательности 5 -(А/Т)СССС(А/Т), узнаваемой рестриктазой Нае I [319], в первой и последней позиции может находиться аденин или тимин в любом сочетании.[ . ]

На следующем этапе анализа были сопоставлены все возможные конформации молекул соединений XX, XXV (при условии «плоской» конформации фрагмента — Rn(6) и все возможные конформации молекул активных цитокининов 6-фенил- и 6-а-нафти-ладенинов (XIII, LVI). Построение и сравнение моделей Стюарта — Бриглебба показало, что единственной, общей для всех четырех указанных соединений является такая конформация молекулы, при которой Rn(6) лежит в плоскости, проходящей через атомы N(6) и N(3) аденина и перпендикулярной плоскости аде-нинового ядра (см. рис. 1).[ . ]

ДНК по своей природе — биологический полимер, отличающийся высокой молекулярной массой и сложной линейной струк турой. 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 между собой нуклеотидов. Связь между ними в цепи ДНК осуществляется в результате образования фосфатного мостика между 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.[ . ]

Фильтр с отобранной пробой переносят в химический стакан и промывают 5 мл 5 %-ного раствора хлорного железа в три приема, сливая жидкость в мерный цилиндр, тщательно отжимая фильтр на стенке стакана стеклянной палочкой. Степень десорбции вещества с фильтра — 98,5 %. Объем в цилиндре доводят до 15 мл 5 %-ным раствором хлорного железа и перемешивают. Через 15 мин измеряют оптическую плотность аналогично градуировочным растворам. Раствором сравнения служит контрольный раствор, который готовят одновременно и аналогично пробам, используя чистый фильтр. Количественное определение содержания аденина в мкг в анализируемой пробе проводят по предварительно построенному градуировочному графику.[ . ]

В табл. 4 приведены нуклеотидный состав, число цепей, а также молекулярная масса РНК различных вирусов растений. Для вирусов растений, которые имеют в качестве генетического материала одиоцепочечную РНК, нельзя ожидать, чтобы количество гуанина было равно количеству цитозина, а количество адепина — количеству урацила. И действительно, как явствует из табл. 4, такие вирусы не подчиняются никакому правилу спаривания оснований. Только для двух вирусов, у которых РНК двухцепочечная, отмечается та же закономерность в составе оснований РНК, что и в случае ДНК. а именно количество гуанина равно количеству цитозина, а количество аденина — количеству урацила.[ . ]

Третий этап трансляции осуществляется на рибосомах и заключается в декодировании мРНК. Как отмечено выше, мРНК, отошедшая от ДНК в ядре и прошедшая через ядерную мембрану в цитоплазму, прикрепляется к РНК-последовательности меньшей (30 в) субъединицы рибосомы. Между тем каждая рибосома имеет два сайта, связывающих тРНК. Первое и второе основания кодона всегда спариваются с третьим и вторым (соответственно) основаниями антикодона, тогда как третье основание кодона, если оно является урацилом, спаривается с гуанином или гипоксантином антикодона, если же оно является аденином — то с гипоксантином антикодона, но если гуанином — то с урацилом антикодона.[ . ]

ru-ecology.info

Смотрите так же:

  • Перечень кому положена пенсия Льготная пенсия - условия получения Пенсионный возраст в нашей стране обозначен в 55 лет для женщин и для мужчин – в 60. Но есть некоторые категории работников, которые при определённых условиях получают право на снижение этой возрастной […]
  • Расчет вычета подоходного налога Примеры расчета вычета В данном разделе мы приведем примеры расчета социального налогового вычета на лечение в разных ситуациях. Пример 1: Оплата собственного лечения Условия получения вычета: В 2017 году Сидоров С.С. прошел курс лечения […]
  • Суды южно-сахалинск Южно-Сахалинский городской суд Сахалинской области Решением № 703 Хабаровского крайисполкома от 4 июня 1946 г. по приказу №7 Управления Министерства юстиции Южно-Сахалинской области от 20 июля 1946 г. был избран народный суд и 60 […]
  • Административный регламент по выдаче справки о наличии отсутствии судимости Приказ МВД РФ от 7 ноября 2011 г. N 1121 "Об утверждении Административного регламента Министерства внутренних дел Российской Федерации по предоставлению государственной услуги по выдаче справок о наличии (отсутствии) судимости и (или) […]
  • Закон об страховании банковских вкладов Федеральный закон "О страховании вкладов физических лиц в банках Российской Федерации" Информация об изменениях: Наименование изменено с 1 января 2019 г. - Федеральный закон от 3 августа 2018 г. N 322-ФЗ Федеральный закон от 23 декабря […]
  • Статья 22 федерального закона о прокуратуре Статья 22. Полномочия прокурора Статья 22. Полномочия прокурора См. комментарии к статье 22 настоящего Федерального закона О конституционно-правовом смысле положений статьи 22 настоящего Федерального закона см. постановление […]

Обсуждение закрыто.