Cтраница 3
Фактор р присоединяется к РНК-продукту до того, как РНК-полимераза достигает терминатора. Присоединение происходит к определенным участкам РНК, в нуклеотидной последовательности которых пока не обнаружено каких-либо характерных особенностей. Ясно лишь, что эти участки не склонны к образованию протяженных двуспиральных структур. [31]
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. [32]
Отдельная комплементарная пара, не стабилизированная стекингом с соседними парами, неустойчива и быстро разрушается. В то же время зародыш двойной спирали благоприятствует сближению соседних комплементарных звеньев и замыканию новых нар. Это, в свою очередь, фиксирует в благоприятной ориентации следующие пары и т.п. Происходит как бы застегивание двуспиральной структуры подобно застегиванию молнии. Если это происходит при температуре ниже области плавления дуплекса, то процесс оказывается практически необратимым. Если же зародыш образовался на участке, где может сформироваться лишь небольшой по протяженности двунитевой фрагмент, то время его жизни при не слишком низких температурах невелико и за короткое время пройдет его разрушение, что приведет лишь к некоторой задержке в поиске надлежащего фрагмента комплементарной цепи. Следует иметь в виду, что для протяженных полинуклеотидиых цепей вероятность образования таких случайных контактов между цепями достаточно велика. Например, одна и та же пентануклеотидпая последовательность в среднем должна встречаться один раз на каждые 4Ь 1000 нуклеотидов. При низких температурах у протяженных цепей такие задержки могут оказаться довольно длительными, поэтому процессы ренатурацни ( гибридизации) проводят при температурах, не слишком далеко отстоящих от температуры плавления формируемого дуплекса. [33]
К настоящему времени в этом направлении накоплен значительный экспериментальный материал. Рентгеновское облучение препаратов ДНК дозой 5000 рад снижает их матричную способность в РНК-полимеразной системе до 30 % от контроля. Физико-химический анализ макромолекул, используемых в качестве затравки, показал, что облучение этой дозой приводит к уменьшению молекулярного веса ДНК в результате деполимеризации ( до 60 %), к снижению температуры плавления двуспиральной структуры с 75 до 67 и повреждению 0 2 % оснований. Более резкое падение затравочной активности ДНК по сравнению с ее молекулярным весом, свидетельствует, по-видимому, о том, что радиационная инактивация матрицы обусловлена совокупностью всех этих нарушений структуры. [34]
В большом числе случаев для функционирования белков и нуклеиновых кислот необходимо, чтобы несколько полимерных цепей были соединены в единый комплекс. В случае чисто белковых образований такой комплекс также рассматривается как белок, состоящий из нескольких субгедипиц. Субъединичная структура белков часто фигурирует в научной литературе как четвертичная структура, т.е. как уровень организации, следующий за третичной структурой. Нуклеиновые кислоты с комплементарными последовательностями нуклеотидов образуют двуспиральные структуры. При определенных структурных особенностях могут образовываться и структуры, содержащие три цепи - трехспиральные структуры. Наконец, многие функционально значимые образования содержат как белки, так и нуклеиновые кислоты; такие образования называют пуклеопротеидами. [35]
Бактериофаг 0X174 содержит не двуспи-ральиую, а однонитчатую ДНК. Установлено, однако, что размножение этого фага идет через репликативную стадию, в которой ДНК становится двуспиральной. И в этом случае реплицируется именно двойная спираль. Это относится и к РНК вирусов, при редупликации которых возникает промежуточная двуспиральная структура. Однонитчатая ДНК фага 0X174 кольцеобразна, как и двуспиральные ДНК других фагов и бактерий. [36]
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. 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 больших участков. [37]