Cтраница 2
ДНК, выделенной из клеток, культивированных на средах с 15N и 14N, и интерпретация полученных данных представлены на рис. 23.21. Схема полуконсервативной репликации включена в рис. 23.22. Эти эксперименты убедительно показали, что репликация ДНК происходит полуконсервативным способом. [16]
Поскольку в этих опытах наблюдается появление отдельных полос, а не их уширение, что соответствовало бы набору молекул с различными плотностями, результаты опытов не согласуются с представлением о диоперсивной схеме репликации. [17]
При консервативном типе репликации исходная ДНК остается неизменной во время всего процесса репликации и дочерние ДНК полностью состоят из вновь синтезированной ДНК - При полуконсервативном типе репликации в каждом акте репликации половина родительской ДНК переходит в дочернюю. Полуконсервативная схема репликации была предложена Уотсоном и Кри ком как логическое дополнение к созданной ими модели строения ДНК. Они предположили, что при репликации комплементарные цепи двойной спирали ДНК раскручиваются и каждая из них служит матрицей для синтеза новой цепи ДНК. Рассматривались также и другие механизмы, с помощью которых может осуществляться полуконсервативный тип репликации. [18]
Так как образование двойной спирали поли - ( А У) происходит быстро, следует думать, что скручивание ( а также, вероятно, и раскручивание) двойной спирали ДНК может происходить за очень короткие интервалы времени. Этот экспериментальный результат имеет существенное значение для схемы репликации ДНК, предложенной Уотсоном и Криком, поскольку он показывает, что быстрое раскручивание и скручивание длинной двухцепочечной спиральной молекулы - вовсе не столь невероятное явление, каким оно могло показаться вначале. Mg; можно видеть, что в этом случае минимум поглощения достигается при содержании поли - У, равном 67 мол. [19]
Репликация и синтез на матрицах представляют собой, в известной мере, также иллюстрацию функций контролирующего аппарата. Репликация означает воспроизводство данной молекулы из ее фрагментов, вызванное самой этой молекулой. Схема репликации заключается в присоединении к атомам или группам атомов, связанных в макромолекулу, таких же частиц с последующим объединением их в макромолекулу, копирующую исходную или являющуюся по отношению к ней комплементарной. Репликация и матричный синтез представляют собой основу механизма создания белковых молекул со специфическим чередованием аминокислотных остатков. [20]
Здесь же следует упомянуть и о вирусоидах - однонитевых кольцевых РНК сходных с вироидами размеров, обнаруживаемых в препаратах некоторых вирусов растений. В отличие от вироидов вирусоидная РНК не способна к автономной репликации в клетке - ее синтез происходит только в присутствии обычного вируса, который, по-видимому, предоставляет вирусоиду свою РНК-по-лимеразу. В остальном схемы репликации вироидных и вирусоидных РНК очень похожи, если не идентичны. Вирусоид не может размножаться без вируса-помощника, но вирус без вирусоида обходится вполне благополучно; правда, при этом могут измениться вызываемые вирусом патологические симптомы. [21]
Если пурин всегда соединяется водородными связями с пиримидином, то две нерегулярные последовательности оснований прекрасно укладываются регулярно в центре спирали. При этом аденин всегда должен спариваться только с тимином, а гуанин только с цитозином, и правила Чаргаффа, таким образом, неожиданно оказывались следствием двуспиральной структуры ДНК. А главное, такая двойная спираль подсказывала гораздо более приемлемую схему репликации, чем моя недолговечная идея о спаривании подобного с подобным. [22]
Поскольку в этих опытах наблюдается появление отдельных полос, а не их уширение, что соответствовало бы набору молекул с различными плотностями, результаты опытов не согласуются с представлением о диоперсивной схеме репликации. Очевидно, ДНК при репликации разделяется на две части, однако нельзя считать доказанным, что этими частями являются две антипараллельные цепи, о которых идет речь в механизме, предложенном Уотсоном и Криком. Если агрегаты действительно образуются, то с результатами опытов может быть согласована и консервативная схема репликации. Действительно, если предположить, что молекулы ДНК образуют димеры, то все результаты легко объяснить и с точки зрения консервативной схемы репликации. Однако другие эксперименты указывают на то, что механизм, при котором происходит разделение цепей, все же наиболее вероятен. [23]
Репликация ДНК-геномов требует участия ряда ферментов и дополнительных белков ( см. с. Так, для систем с участием терминального ( концевого) белка такую роль играют сам этот белок и фермент, осуществляющий его нук-леотидилирование. Системы с внутренней инициацией на двухнитевой матрице предполагают участие белков, узнающих оп-сайт. Во всех изученных случаях эти белки закодированы в вирусном геноме. Однако этими ключевыми белками отнюдь не исчерпывается список необходимых участников процесса репликации. Разумеется, обязательно наличие ДНК-полимеразы, а также - в зависимости от схемы репликации и конкретно вирусной системы - набора дополнительных ферментов и белков: праймаз, хеликаз, лигаз, ДНК-связывающих белков и ряда других. В разных вирусных системах эти белки могут иметь либо клеточную природу, либо могут быть закодированы в вирусном геноме. В первом случае все многочисленные компоненты репликационного аппарата, за исключением белка А - это клеточные белки, а во втором - подавляющее их большинство имеет вирусное происхождение. Встречаются случаи, когда фермент, принимающий участие в репликации вирусного генома - это как бы гибридная молекула, построенная из клеточной и вирус-специфической полипептидных цепей. Так, ДНК-полимераза фага Т7 состоит из двух субъединиц - одна из них закодирована в вирусном геноме, а другая представляет собой клеточный белок тиоредоксин. [24]
Репликация ДНК-геномов требует участия ряда ферментов и дополнительных белков ( см. с. Так для систем с участием терминального ( концевого) белка такую роль играют сам этот белок и фермент, осуществляющий его нук-леотидилирование. Системы с внутренней инициацией на двухнитевой матрице предполагают участие белков, узнающих ОАЧ-СЗЙТ. Во всех изученных случаях эти белки закодированы в вирусном геноме. Однако этими ключевыми белками отнюдь не исчерпывается список необходимых участников процесса репликации. Разумеется, обязательно наличие ДНК-полимеразы, а также - в зависимости от схемы репликации и конкретно вирусной системы - набора дополнительных ферментов и белков: праймаз, хеликаз, лигаз, ДНК-связывающих белков и ряда других. В разных вирусных системах эти белки могут иметь либо клеточную природу, либо могут быть закодированы в вирусном геноме. В первом случае все многочисленные компоненты репликационного аппарата, за исключением белка А - это клеточные белки, а во втором - подавляющее их большинство имеет вирусное происхождение. Встречаются случаи, когда фермент, принимающий участие в репликации вирусного генома - это как бы гибридная молекула, построенная из клеточной и вирус-специфической полипептидных цепей. Так, ДНК-полимераза фага Т7 состоит из двух субъединиц - одна из них закодирована в вирусном геноме, а другая представляет собой клеточный белок тиоредоксин. [25]
Репликация ДНК-геномов требует участия ряда ферментов и дополнительных белков ( см. с. Так, для систем с участием терминального ( концевого) белка такую роль играют сам этот белок и фермент, осуществляющий его нук-леотидилирование. Системы с внутренней инициацией на двухнитевой матрице предполагают участие белков, узнающих ori - сайт. Во всех изученных случаях эти белки закодированы в вирусном геноме. Однако этими ключевыми белками отнюдь не исчерпывается список необходимых участников процесса репликации. Разумеется, обязательно наличие ДНК-полимеразы, а также - в зависимости от схемы репликации и конкретно вирусной системы - набора дополнительных ферментов и белков: праймаз, хеликаз, лигаз, ДНК-связывающих белков и ряда других. В разных вирусных системах эти белки могут иметь либо клеточную природу, либо могут быть закодированы в вирусном геноме. В первом случае все многочисленные компоненты репликационного аппарата, за исключением белка А - это клеточные белки, а во втором - подавляющее их большинство имеет вирусное происхождение. Встречаются случаи, когда фермент, принимающий участие в репликации вирусного генома - это как бы гибридная молекула, построенная из клеточной и вирус-специфической полипептидных цепей. Так, ДНК-полимераза фага Т7 состоит из двух субъединиц - одна из них закодирована в вирусном геноме, а другая представляет собой клеточный белок тиоредоксин. [26]
Поскольку в этих опытах наблюдается появление отдельных полос, а не их уширение, что соответствовало бы набору молекул с различными плотностями, результаты опытов не согласуются с представлением о диоперсивной схеме репликации. Очевидно, ДНК при репликации разделяется на две части, однако нельзя считать доказанным, что этими частями являются две антипараллельные цепи, о которых идет речь в механизме, предложенном Уотсоном и Криком. Если агрегаты действительно образуются, то с результатами опытов может быть согласована и консервативная схема репликации. Действительно, если предположить, что молекулы ДНК образуют димеры, то все результаты легко объяснить и с точки зрения консервативной схемы репликации. Однако другие эксперименты указывают на то, что механизм, при котором происходит разделение цепей, все же наиболее вероятен. [27]