 |
|
|
Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика |
Вторичная структура ДНК. Правила Чаргаффа.
Изучая состав ДНК, Чаргафф (1949г.) установил важные закономерности соотношения АО в ДНК, что в дальнейшем помогло раскрыть их структуру. 1) сумма пуриновых оснований = сумме пиримидиновых оснований. А + Г = Ц + Т или 2) соединение А = соединению Т А = Т или 3) соединение Г = соединению Ц Г = Ц или 4) сумма А и Ц = сумме Г и Т А+Ц = Г+Т или 5) изменчива только сумма А+Т и Г+Ц если А+Т > Г+Ц, то это АТ-тип ДНК если наоборот, то это ГЦ-тип ДНК. Эта разница выражается через коэффициент специфичности, который является важной характеристикой молекулы ДНК.
Правила Чаргаффа характерны только для ДНК, но не свойственны РНК. На основании этих правил и большого числа разнообразных экспериментальных данных в 1953 г. Д. Уотсон и Ф. Крик разработали модель ВС ДНК. 1. Молекула ДНК построена из двух полинуклеотидных. цепей, ориентированных антипараллельно (3′ конец одной цепи соседствует с 5′ концом второй цепи); цепи на всем протяжении связаны Н-связями. При этом каждый мононуклеотид участвует в образовании Н-связей. 2. Н-связи образованы между А одной цепи и Т другой, между Г одной цепи и Ц другой. Основания, образующие такие пары комплементарны друг другу, то есть между ними легче образуется Н-связь.
3. ПС одной цепи ДНК комплементарна ПС второй цепи, что не означает их идентичности 4. Обе цепи закручены вправо в спираль, имеющую общую ось. Цепи могут быть разделены только раскручиванием. Такие спирали называются плектонемическими. 5. Пурины и пиримидиновые основания обращены внутрь спирали. Их плоскости перпендикулярны оси спирали и параллельны друг другу, таким образом получается стопка оснований. Пентозофосфатные остовы обеих цепей обращены наружу от спирали. Стабилизация ВС ДНК обеспечена за счет: 1) особого вида вандервальсовых сил между АЩ – так называемых стэкинг-взаимодействий; 2) водного окружения фосфатов и особенно нейтрализации их зарядов. –q стремятся оттолкнуться друг от друга, вытягивают цепь ДНК и тем самым стабилизируют ее; 3) образование двойной спирали ДНК возможно только при условии связывания фосфатов (–q) с гистонами – основными белками (+q); 4) Н-связями. Комплекс белков с ядерной ДНК клеток называется хроматином.
Двойная спираль (b-форма) Уотсона и Крика имеет размерность: 1) a-спирали – 2,1 нм; 2) один виток (шаг спирали) составляет 10 пар АО; 3,4 нм; 3) высота каждого мононуклеотида 0,34 нм. В природной ДНК хромосом строгая двуспиральность нарушается на тех участках, которые называются палиндромами (перевертышами). В таких фрагментах ДНК последовательность мононулеотидов одинакова слева направо и справа налево. Комплементарные основания палиндромов спариваются и образуют «кресты» или «шпильки». Они помогают регуляторным белкам узнавать места списывания генетического текста ДНК хромосом. Третичная структура ДНК образуется в результате дополнительного скручивания в пространстве в виде суперспирали или изогнутой, то есть сломанной двойной спирали. В составе хроматина ДНК сост 30-45%; гистоны 30-50%; негистиновый белок 4-33%; РНК 1,5-10%. В электронном микроскопе хроматин напоминает бусы – шаровидные утолщения – нуклеосомы, с перемычками. Каждая нуклеосома содержит 8 молекул гистонов и намотанный на них участок ДНК, содержащий 146 пар АО. При такой укладке длина молекулы ДНК уменьшается ~ в 7 раз. Это лишь первый уровень укладки цепи. Длина молекул ДНК 3-5 см, а длина хромосом всего несколько мкм, то есть степень укорочения ДНК достигает нескольких тысяч. Это происходит в результате дополнительного скручивания нуклеосомной нитки бус.
Поиск по сайту: |
(в % от суммы Г+Ц от 0,54 до 0,94 для живых, то есть преобладает АТ-тип; от 0,45 до 2,57 – для микроорганизмов).
