Двуспиральная структура
Cтраница 1
Двуспиральная структура позволяет качественно объяснить редупликацию ДНК и ее конвариантный характер. [1]
Разрушенная двуспиральная структура в определенных условиях может быть восстановлена, по крайней мере частично. Этот процесс называют ренатурацией. Ре натура ци я происходит, если раствор денатурированной ДНК выдерживать определенное время в условиях, когда двуспиральная структура стабильна. Скорость ренатурацин зависит от многих факторов, н в первую очередь от так называемой сложности ДНК, которая представляет собой число нуклеотидных пар в неповторяющихся последовательностях ДНК. Для ДНК вирусов и бактерий сложность ДНК равна числу нуклеотидных пар в геноме, поскольку в этом случае ДНК не содержит повторяющихся последовательностей достаточно большой длины. Чем выше сложность ДНК, тем медленнее идет ренатурация. Если ренатурацни подвергают не целые, а фрагментированные молекулы, то скорость ренату рации возрастает с увеличением длины фрагментов. [2]
Другая распространенная двуспиральная структура называется А-кинформацией. ДНК может принимать такую конформацию, если находится в виде волокнистой структуры при пониженной отпоситачыюп влажности. При повышенной влажности и тем более в растворе ДНК находится в / / - конформации. Конформа-ция А характерна для РНК. В результате этого расстояние между остатками вдоль оси спирали составляет всего 0 27 нм вместо 0 34 нм у - ДНК. [3]
 |
Водородные связи, образующиеся между пуриновыми и. [4] |
Однако ДНК и РНК могут образовывать и двуспиральные структуры. Такая ситуация не является совершенно необычной, поскольку структурный белок коллаген существует в виде тройной спирали: трех полипептидных цепей, закрученных одна вокруг другой и удерживаемых вместе водородными связями между цепями. [5]
Если вокруг оси двойной спирали описать цилиндр, вмещающий всю двуспиральную структуру, то нетрудно заметить из рис. 26 и 32, что взаимодействующая пара гетероциклов заполняет не все сечение этого цилиндра - по обе стороны от них остаются полости, которые тянутся вдоль всего двусппралыюго участка, образуя два желоба. В один из них экспонированы атом N7 пуринового гете-роцикла и, связанные водородными связями МЬ-группа аденпна или цитозина и С0 руппа соответственно тммипа или гуанина. Этот желоб в - ДНК имеет больший размер, чем противоположный, и обычно называется большим желобом. [6]
 |
Плавление ДНК. [7] |
В молекулярной биологии широко используется способность денатурированных ДНК ренатурировать с восстановлением исходной двуспиральной структуры. В случае полностью комплементарных цепей ДНК со временем они целиком превратятся в дву-спиральные молекулы. Если в смеси присутствуют как комплементарные, так и некомплементарные цепи ДНК, то после ренатурации первых тем или иным способом определяют долю двуспиральных молекул. В настоящее время широко распространены методы, когда денатурированные молекулы ДНК одного типа закрепляются на нитроцеллюлозных фильтрах, которые затем помещают в раствор ДНК ( или РНК) другого типа. После образования двуспиральных комплексов на фильтрах они легко могут быть отмыты от несвязавшейся ДНК. Этот же подход используется при выявлении цепей ДНК ( или РНК), комплементарных другим ДНК ( или РНК), после разделения их электрофорезом в гелях. [8]
 |
Плавление ДНК. [9] |
В молекулярной биологии широко используется способность денатурированных ДНК ренатурировать с восстановлением исходной двуспиральной структуры. Для этого денатурированную ДНК ( если изучается гибридизация двух различных нуклеиновых кислот, то одна из них несет радиоактивную метку) помещают в условия, оптимальные для образования двойных спиралей ( ионная сила раствора - около 0 2; температура - на 10 - 20 СС ниже Тт нативной ДНК) - В случае полностью комплементарных цепей ДНК со временем они целиком превратятся в дву-спиральные молекулы. Если в смеси присутствуют как комплементарные, так и некомплементарные цепи ДНК, то после ренатурации первых тем или иным способом определяют долю двуспиральных молекул. ДНК одного типа закрепляются на нитроцеллюлозных фильтрах, которые затем помещают в раствор ДНК ( или РНК) другого типа. После образования двуспиральных комплексов на фильтрах они легко могут быть отмыты от несвязавшейся ДНК - Этот же подход используется при выявлении цепей ДНК ( или РНК), комплементарных другим ДНК ( или РНК), после разделения их электрофорезом в гелях. [10]
 |
Плавление ДНК. [11] |
В молекулярной биологии широко используется способность денатурированных ДНК ренатурировать с восстановлением исходной двуспиральной структуры. Для этого денатурированную ДНК ( если изучается гибридизация двух различных нуклеиновых кислот, то одна из них несет радиоактивную метку) помещают в условия, оптимальные для образования двойных спиралей ( ионная сила раствора - около 0 2; температура - на 10 - 20 СС ниже Тт нативной ДНК) - В случае полностью комплементарных цепей ДНК со временем они целиком превратятся в дву-спиральные молекулы. Если в смеси присутствуют как комплементарные, так и некомплементарные цепи ДНК, то после ренатурации первых тем или иным способом определяют долю двуспиральных молекул. В настоящее время широко распространены методы, когда денатурированные молекулы ДНК одного типа закрепляются на нитроцеллюлозных фильтрах, которые затем помещают в раствор ДНК ( или РНК) другого типа. После образования двуспиральных комплексов на фильтрах они легко могут быть отмыты от несвязавшейся ДНК - Этот же подход используется при выявлении цепей ДНК ( или РНК), комплементарных другим ДНК ( или РНК), после разделения их электрофорезом в гелях. [12]
Антибактериальный и противоопухолевый антибиотик плюра-мицин блокируется с ДНК, стабилизирует ее двуспиральную структуру и повышает устойчивость к плавлению. [13]
Первая попытка нахождения генетического кода, принадлежавшая Гамову [3,4], была предпринята сразу же после открытия двуспиральной структуры ДНК. Гипотеза Гамова оказалась несостоятельной. Тем не менее она заслуживает внимания, так как ею был поставлен ряд важных проблем. Работа Гамова сыграла большую роль и в привлечении внимания физиков к молекулярной биологии. [14]
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 повышэнии ионной силы. [15]
Страницы: 1 2 3