Двоспіральна структура ДНК - Довідник хіміка 21
Хімія та хімічна технологія
Двоспіральна структура ДНК
Двоспіральна структура ДНК має 2 борозенки велику та малу. Велика борозенка добре пристосована для зв'язування білків, що мають невеликі аспіральні ділянки.[c.12]
Специфічна двоспіральна структура ДНК безпосередньо пояснює важливі факти – реплікацію ДНК при мітозі та метаболічну стійкість ДНК. На думку Крику і Вотсона, при реплікації подвійна спіраль спочатку поділяється внаслідок розриву водневих зв'язків та розкручування ланцюгів. Кожна з них служить матрицею для збирання нового ланцюга, комплементарного до матриці. Мономери нового ланцюга з'єднуються з матрицею, об-[c.227]
Розшифрування рентгенограм та застосування молекулярних моделей розкрили двоспіральну структуру ДНК. Дезоксирибонуклеїнова кислота може кристалізуватися у різних двоспіральних формах. При низькій відносній вологості (до 70%) ДНК кристалізується в. моноклінної у4-формі з параметрами решітки а = 40,4 А, Ь = 22,07 А, р = 97,1. При[c.489]
За рахунок значної диполь-дипольної взаємодії протонів у жорсткій двоспіральній структурі ДНК лінії спектру ПМР настільки сильно поширені, що не спостерігається сигналів при температурах нижчих від точки термічного переходу [69, 79]. Вище температури переходу ДНК є однотяжовий статистичний клубок. Ця температура змінюється приблизно від 80 до 100° для ДНК різного походження. Вона підвищується в міру збільшення відсоткового вмісту Г-Т-пар [104], мабуть, у зв'язку з тим, що в кожній з цих пар утворюється по 3 водневі зв'язки, в той час як в А-Т-парах їх тільки 2 (стор. 403). При температурах вище точки переходу можна розрізнити щонайменше 7 областей спектра. Віднесення сигналів уїх можна зробити на підставі аналізу спектрів моно-і олігонуклеотидів [69]. Віднесення показано на рис. 15.17. Наблю-[c.434]
Ґрунтовним аргументом на користь двоспіральної структури ДНК є дослідження з вивчення форми та розмірів молекули, а також криві титрування, що показують, що основи пов'язані водневими зв'язками. Дані інфрачервоної спектроскопії розчинів ДНК також вказують на те, що її молекули мають конфігурацію подвійної спіралі.[c.87]
У процесі реплікації двоспіральна структура ДНК локально розплітається у кількох місцях одночасно. З цих місць реплікація йде в обох напрямках до зустрічі ділянок, що реплікуються. Новий ланцюг синтезується ДНК-полімеразою і на всіх ділянках дотримується полярність зборки полімеру лічильника йде від З -кінця одного ланцюга до її 5-кінця, а синтезується комплементарний ланцюг у напрямку 5 -> 3. У процесі реплікації ДНК взаємодіє комплекс факторів, що включає ДНК-полімеразу, фактори початку реплікації та компонент, відповідальний за локальне розплітання подвійного ланцюга ДНК (див. схему).[c.311]
Дослідження розсіювання рентгенівських променів під малими кутами дає результати, що добре узгоджуються з двоспіральною структурою ДНК [40]. Розчини нативної ДНК дуже в'язкі. Однак це не означає, що вся макромолекул ДНК є жорстким стрижнем. Дані, отримані методами розсіювання світла, седиментації, віскозиметрії, динамічного подвійного променезаломлення, показують, що подвійна опіраль нативної ДНК згорнута в пухкий клубок [41]. Характеристична в'язкість [т]] ДНК пропорційна приблизно першого ступеня молекулярної ваги М, що відповідає пухкому клубку. Залежність [т]] від М має вигляд (0,15 М Na ) [42][c.496]
Перша спроба знаходження генетичногокоду, що належала Гамову [3,4], була зроблена відразу після відкриття двоспіральної структури ДНК. Гіпотеза Гамова виявилася неспроможною. Проте вона заслуговує на увагу, оскільки нею було поставлено низку важливих проблем. Робота Гамова зіграла велику роль і у приверненні уваги ф11-зиків до молекулярної біології.[c.554]
Хоча реакція рибонуклеїнових кислот з формальдегідом у м'яких умовах протікає, ймовірно, через утворення шиффових основ або оксиметильних похідних по аміногрупах, неде-натуровані поліспіральні молекули дезоксинуклеїнової кислоти не реагують з формальдегідом (при цьому не спостерігається ніяких спектральних змін), по-видимому. дії системи водневих зв'язків між основами у двоспіральній структурі ДНК. Нативна одноланцюжкова, а так-[c.440]
Характер залежності ультрафіолетового поглинання від температури для багатоланцюгового спірального комплексу, утвореного ферментативно синтезованими полірибонуклеотидами, знаходиться у повній відповідності до двоспіральної структури ДНК [238]. Було вивчено низку всіляких комбінацій, і вони мали щодо вузькими областями структурних переходів, характерними для кооперативного процесу теплової денатурації. Дволанцюговий комплекс із поліаденілової та поліуридилової кислот у тих умовах (0,15 М розчин хлористого натрію), які використовували для теплової денатурації дезоксирибонуклеїнових кислот, мав т. пл. 61 . І в цьому випадку іонна сила дуже сильно впливала на температуру теплової денатурації в 1 М розчині хлористого натрію.
Саме ця рентгенограма допомогла Вотсону та Крику знайти ключ до двоспіральноїструктуру ДНК. Спіральна форма вказана темними зонами, які утворюють хрестоподібну фігуру в центрі фотографії. Великі чорні зони зверху і знизу відповідають міжнуклеотндним відстаням j[c.174]
Результати, отримані при вивченні ініціації синтезу РНК РНК-полімеразою Е. соІ на ДНК-матрицях фагів 0X174 (реплікативна форма), Т4 і Я, в дослідах in vitro, дають підставу думати, що для впізнавання ферментом стартових точок необхідно збереження двоспіральної структури ДНК- Дані, отримані у цих дослідах, показали, що лише обмежена кількість молекул РНК-полімерази може одночасно розпочати транскрипцію на фаговому геномі приблизно одна молекула на тисячу нуклеотидних пар двоспіральної ДНК-матриці.[c.403]
Розробка електронної мікроскопії до кінця 30-х років, що дозволила вперше побачити частинки бактеріофагів, дала також можливість безпосередньо спостерігати ВТМ (фіг. 228). Виявилося, що частка ВТМ є паличкою діаметром 18 нм і довжиною 300 нм. Тим часом досліди з дифракції рентгенівських променів кристалами ВТМ, започатковані Дж. Берналом та І. Фанкухеном у 1941 р., показали, що частка ВТМ складається з великої кількості однакових білкових субодиниць. У 1954 р., через рік після відкриття двоспіральної структури ДНК, Дж. Вотсон висловив припущення, що паличкоподібна частка ВТМ являє собою покладені по спіралі субодиниці білка. Зрештою, за допомогою електронної мікроскопії було з'ясовано докладну[c.463]
Протягом наступних 18 місяців, доки не прояснилася двоспіральна структура ДНК, ми часто обговорювали неминучість того, що правильна структура повинна мати здатність самореплікації. Перебуваючи в песимістичному настрої, ми часто турбувалися, чи не виявиться справжня структуранецікавою чи вона буде чимось інертним, на кшталт колагену. Тому відкриття подвійної спіралі принесло нам як радість, а й полегшення. Це було неймовірно цікаво і одразу дозволило нам зробити важливе припущення про механізм дуплікації генів. Крім того, наша схема реплікації ДНК передбачала участь цілком зрозумілих звичайних хімічних сил. Раніше деякі фізики теоретики, серед яких був Паскаль Йордан, припускали, що багато біологічних явищ (особливо реплікація генів) можуть базуватися на ще не відкритих силах далекої дії, що виникають внаслідок резонансних кванто-во-механічних взаємодій. Полінг дуже не подобалося це припущення, і він твердо наполягав на тому, що вже пізнані сили ближньої дії між комплементарними поверхнями можуть бути основою біологічної реплікації.[c.567]
Окрім водневих зв'язків підтримці жорсткої двоспіральної структури сприяють гідрофобні сили між розташованими стопкою пуринами та піримідинами. Реагенти, подібні до фор-маміду та сечовини, які збільшують сольватацію ароматичних ядер молекулами води, викликають також денатурацію ДНК. За аналогією з дією цілого ряду реагентів та умов, наприклад кислоти, лугу, нагрівання та низької іонної сили, зміна структури ДНК у цьому випадку можна пояснити тим, що спочатку міцна двоспіральна структура ДНК переходить у денатурований стан, для якого характерна гнучка одно-[c.223]
Двоспіральна структура ДНК руйнується також при кислих та лужних значеннях pH, при яких на пуринових та піримідинових підставах можуть з'являтися заряджені угруповання. Поблизу pH 12 іонізація єнольних гідроксидних груп запобігає-[c.225]
Дивитися сторінки, де згадується термінДвоспіральнаструктура ДНК :[c.111] [c.127] [c.276] [c.108] [c.434] [c.218] [c.175] Дивитись розділи в :