Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Точечная матрица,поз- воляющая сравнить ген й-тлобнна человека с хДНК для 13-глобннд человека (А) н с геном ~3-глобннд мыши (Б) (залзчз 9-б). Указаны 5ь н 3'-концы этих последователь- ностей. На обеих матрицах после- довательность гена человека одна н та жс, кДНК человека (А) короче, чем гон мыши (Б), поэтому диа- гональные линни на двух матрицах имеют разные наклоны.
В. Г. Д. 9-6 А повторы, на 5'- нли на бцконце? Объясните, как вы это определили Характер включения метки прн синтезе ДНК илн цри замещена 5'-фосфатов указывает на то, что не все нуклеотиды в повтор ССССАА связаны между собой фосфодиэфирными связями. Чтг можно сказать о природе одноцепочечных интервалов в повтора ССССАА на основе различных наблюдений? Каково расстояние между одноцепочечными интервалами в понто рах ССССАА? На основе этих данных изобразите как можно более подробк~ структуру теломер рибосомной мини-хромосомы Тшга6утеш (Обратите внимание на то, что последовательность на кони хромосомы в этих экспериментах не определяли, а выявлял только структуру повторов ССССАА, из которых состоит тело мера.) Очень удобным графическим методом для сравнения нуклеотнз ных последовательностей служит так называемая точечная матрб ца.
Пример использования этого метода приведен на рис. 9-5, гя ген 13-глобина человека сравнивается с кДНК (3-глобина человсв (рис. 9-5, А) и с геном В-глобина мыши (рис. 9-5, Б). Эти матршц получают путем сопоставления блоков последовательностей и в данном случае блоков из 11 нуклеотидов. Если совпадает 9 нл более нуклеотидов, на диаграмме ставится точка в месте перссечо ния координат, соответствующих сравниваемым блокам. ПВ сравнении всех возможных блоков получается картина, подобии представленной на рис.
9-5, где гомологичные последоватсльност~ выявляются как диагональные линии. На основе сравнения гена (3-глобина человека и кДНК ~3-глобнн человека (рис. 9-5, А) определите положение экзонов и цитрона~ в гене В-глобина. века помимо той, что относится к экзонам? Если да, то определит положение гомологичного участка и объясните, как он мог сокро ниться в ходе эволюции. изменениям при дивергенции в ходе эволюции? Как можно эк определить? Рнс. 9-ч зыванн н аллан бов.
Б. мыс дл прн свл между пастью раздела В конс' н(АМ Клеточное ядро 133 Ркс 94. Изгябавяе ДНК цри свя- звванил с САР (задача 9-7). А. С(ис- к вралю-конфигурация пары язгя- Гюв. Б. Две конструкции, используе- вве для изучения изгибания ДНК лрд связывании с САР. Зависимость впгду относительной подвиж- вктью я числом нуклеотидов, рвдблдюгцвх участки связывания, в кюяструкциях САР-САР (В) к (АзХ!)4 — САР (Г). А, днк, изогнут~я в Результдте СВЯЗЫВ~НИЯ САР Б. ДВЕ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯИЗУЧЕНИЯ ИЗГИЕА САР Вставка САР Центры изгибюв о- Со ~В де ся 0- 1А5н514 Вс к» Це тр з бю» д н. се 15 Й, 18 е!в гд я Г, 1Аеиб!4 — САР В.
САР-САР 1.2 И 1,1 Я к 1,0 в 0,9 0,8 1.2 1,0 0,9 0,8 79 81 83 85 87 89 93 95 97 99 101 103 105 Числю нуклеютидюв, разделяющих центры иагибюв 9-7 При связывании белка с последовательностью ДНК может произойти изгибание молекулы ДНК в результате ее взаимодействия с определенными химическими группами на поверхности белка. Подобный изгиб ДНК, вызванный белком, достаточно легко обнаружить прн электрофорезе комплексов ДНК вЂ” белок в полиакриламидном геле.
Скорость миграции изогнутой ДНК в геле зависит от расстояния между двумя концамн: чем сильнее изогнута ДНК, тем ближе располагаются друг к другу ее концы и тем медленнее движение. Если на ДНК возникают два изогнутых участка, то расстояние между двумя концами зависит от того, имеют ли изгибы одно и то же (т)ис) или противоположное (я!раис) направление (рис. 9-б, УС). Вы показали, что при связывании белка — активатора катаболнзма (САР, от англ. СасаЬ01)се асйуасог ргосесп) с регуляторным участком ДНК ее молекула изгибается под углом большим, чем 90'.
Теперь вы хотели бы подробно изучить строение такого изгиба, чтобы понять, как изогнута ДНК в центре участка связывания с САР и какая бороздка спирали ДНК при этом располагается внутри, малая или болыпая. Для ответа на этот вопрос вы готовите конструкции двух типов, показанные на рис. 9-6, Б. В одних вы встраиваете две последовательности, связывающие САР, с каждой стороны от центрального участка, в который встраиваете последовательность длиной от 10 до 20 нуклеотидов.
В конструкции другого типа вы помещаете с одной стороны от центрального участка последовательность, связывающую САР, а с другой стороны — последовательность (Аб)ч) ), про которую известно, что при изгибе большая бороздка располагается внутри я. 0- ге в- >в :0 134 Глава 9 ее центральной части. Вы определяете подвижность этих дв) вр леер типов конструкций в геле и строите график ее зависимости е од числа нуклеотидов, разделяющих точки изгиба (рис.
9-6, В и Л А. Предполагая, что на один виток спирали ДНК приходится 10. нуклеотида, определите число витков, разделяющих центры дв) изгибов в двух участках связывания САР, для случая, котах относительная подвижность минимальна. Сколько витков спирая разделяют центры изгибов, если относительная подвижносз максимальна? Б. Соответствует лн отношение между относительной подвижности и удаленностью друг от друга центров изгиба в участках связыв~ ния САР тому, что иис-конфигурация мигрирует наиболее мадле~ но, а глранс-конфигурация — наиболее быстро? Объясните сва ответ. В. Сколькими витками спирали разделены центры изгибов при миж мальной подвижности в случае конфигурации с одним участке~ связывания САР и одним участком связывания (А,М,)4? Г.
Какая бороздка спирали обращена внутрь изгиба в центре изп бающегося участка связывания САР? Вы изучаете структуру хроматнна из клеточных ядер печек крысы. Проведя кратковременную обработку ядер микрококкова ',, нуклеазой, затем выделение ДНК и электрофорез ДНК в агара ном геле, вы полУчаете лесенкУ из шиРоких полос с РегУлЯРны~ 9-9) Слрв интервалом, ширина которого соответствует разнице в длин обработк между фрагментами примерно в 200 нуклеотидов. Если вмесз крысы. микрококковой нуклеазы использовать ДНКазу 1, то на геп появляется растянутая зона шлейфа, на котором слабо види полосы фрагментов, различающихся по длине на 200 нуклеотидо~ Если же перед нанесением на гель денатурировать ДНК, обрабю танцую ДНКазой 1, то образуется иная лесенка из полос-~ регулярным интервалом, соответствующим разнице в 10 н)ч леотидов.
Вы весьма озадачены тем, что с этими двумя ферментаи получаются столь разные результаты. Когда вы рассказывает о результатах своих экспериментов коллегам, один из ннх пре1 полагает, что подобное различие связано со стерическнми сво) ствами ДНК-связывающих участков на этих двух ферменты микрококковая нуклеаза может связывать и расщеплять тольх свободную ДНК, а ДНКаза 1 может связывать и расщеплять ю свободную ДНК, так и ДНК, связанную с поверхностью нуклп сомы. Ваш коллега высказывает предположение, что если ДНХ связанную с какой-либо поверхностью, обработать ДНКазой 1, т должна образоваться лесенка из полос с интервалами в 10 нуклв тидов.
Вы проверяете это предположение, связав ДНК с пласпа1 вой поверхностью (чашка Петри), покрытой полилнзином, и об)я ботав ее двумя ферментами: микрококковой нуклеазой, расщп' лающей ДНК на крупные фрагменты, и ДНКазой 1, разрезающа на такие фрагменты, которые различаются по длине на 10 нукяы' тидов.
А. Почему при кратковременной обработке ядер микрококковй нуклеазой получается набор полос, соответствующих фрагментЫ ДНК, каждый из которых отличается от следующего примерно в 200 нуклеотидов? Б. Если вы подвергнете ядра более жесткой обработке микрокохгя вой нуклеазой, то какой результат будет получен после фракций пирования ДНК с помощью гель-элекгрофореза? Клеточное ядро 130 1400 гаОО 1ООО ю й еоо Рн.9.7.
Расщепление хроматнна я Ф марсианского микроорганизма наро»о»кобой нуклеазой (задача Н И). Справа приведены результаты е ббаабогкн хроматнна нз печени о !1юа. е Ы 1, с н е ах бнм»абРеб»тк». м»н >Т 05 1 2 4 а 1б ). ,б !х а л! ъ К ям»а „ зо » » з » я ао» » Мь" ~$» Вам передали первые образцы только что открытого марсианского микроорганизма, чтобы вы проанализировали его хромосомы. Клетки этого микроорганизма напоминают клетки эукариот, обитающих на Земле, и состоят из тех же молекул, включая ДНК, которая обнаружена в структуре, похожей на клеточное ядро.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
