Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_2 (1123307), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Вестерн-блоттииг. Метод переноса белков на нитроцеллюлозный фильтр с последующей идентификацией интересующего исследователя белка с помощью соответствующего зонда (например, антител). Вставка. Дополнительный фрагмент ДНК, который вводят в исходную молекулу методами генной инженерии. Зонд (проба). Молекула, используемая для выявления специфических фрагментов ДНК, РНК или белка при блот-анализе.
(Например, при скрининге геномных библиотек). Зондами могут служить молекулы кДНК, синтетические олигонуклеотиды или специфические антитела. Интрои. Участок последовательности гена, который транскрибируется, но удаляется из структуры мРНК-предшественника до начала трансляции (не входит в состав зрелой мРНК). кДНК. Одноцепочечная молекула ДНК, комплементарная мРНК и синтезируемая на ней как на матрице с помощью обратной транскриптазы.
Клон. Большое число клеток (или молекул), полностью идентичных исходной родительской клетке (или молекуле). Космида. Плазмнда, в которую введен специфический сайт фага Х (соя-сайт), необходимый для упаковки ш игго плазмидной ДНК. Лигврование. Катализируемое ферментом соединение (сшивка) двух фрагментов ДНК или РНК в один путем образования фосфодиэфирнойсвязи. Соответствующие ферменты называются ДНК-(или РНК)- лигазами.
Липкие концы ДНК. Комплементарные одноцепочечные участки ДНК, выступающие на противоположных концах двухцепочечной молекулы. Ник-трансляция. Метод введения метки в ДНК; основан на том, что ДНК-полимераза ЕюсЬегйЬ|а сой способна осуществлять деградацию одной из цепей ДНК, в которой до этого был сделан разрез («ник»), и тут же строить новую цепь„используя неповрежденную в качестве матрицы. Если в реакционную смесь ввести меченые нуклеозидтрифосфаты, то вновь образуемая цепь окажется радиоактивной, что дает возможность ее использования в качестве зонда.
Нозерн-блоттинг. Метод переноса РНК из агарозного геля на нитроцеллюлозный фильтр, на котором положение определенной молекулы РНК выявляют с помощью гибридизации с радиоактивным зондом. Обратная транскрипция. РНК-зависимый синтез ДНК, катализируемый обратной транскриптазой. Палиндром. Участок двухцепочечной ДНК, в которой последовательность одной из цепей идентична последовательности другой цепи, прочитанной в обратном направлении.
Плазмвда. Небольшая экстрахромосомная кольцевая молекула ДНК, реплицирующаяся независимо от хромосомы хозяина. Псевдоген. Функционально неактивный участок ДНК, возникший в результате мутаций в родительском гене. Радиоавтография. Выявление радиоактивно меченных молекул (ДНК, РНК или белков), основанное на их способности воздействовать на фотопленку. Рекомбинаитвая ДНК. Молекула ДНК со встроенным участком чужеродной ДНК.
Рестриктаза. Эндонуклеаза, расщепляющая обе цепи ДНК в строго определенных сайтах со специфической последовательностью оснований. Саузерв-блоттинг. Метод переноса фрагментов ДНК из агарозного геля на нитроцеллюлозный фильтр с последующей гибридизацией с меченым зондом. Сигнал. Конечный этап визуализации определенного фрагмента ДНК (клона). Например, при радиоавтографии — темное пятно на рентгеновской пленке, соответствующее месту нахождения гибридно~о дуплекса, одна из цепей которого является радиоактивно меченным зондом. 52 Гдма 36 Силайсинг. Завершающий этап процессинга РНК— соединение зкзонов с образованием зрелой мРНК.
Тандем. Множество копий одной и той же последо- вательности, соединенных в протяженную линейную молекулу. Терминальная траисфераза. Фермент, присоединяю- ший нуклеотиды одного типа к 3'-концам молекулы ДНК. Траисгениый организм. Организм, развившийся из зародышевой клетки, в ядро которой с помощью инъекции была введена чужеродная ДНК. Трансляция.
мРНК-зависимый синтез белка. Траискринния. ДНК-зависимый синтез РНК. Тупые концы ДНК. Концы двухцепочечной ДНК, не имеющие выступающих одноцепочечных 3'- или 5'- участков. Химерная молекула. Молекула (ДНК, РНК, белок), состоящая из фрагментов, которые имеют разное происхождение.
Шпилька. Двухцепочечная область (злемент вторич- ной структуры), образованная за счет спаривания ос- нований соседних комплементарных участков после- довательности, которые расположены в одной и той же цепи ДНК или РНК. Экзон. Кодирующая часть последовательности гена; представлена в зрелой мРНК. Экзонуклеаза.
Фермент. отщепляющий нуклеотиды с 3'- или 5'-конца молекулы ДНК или РНК. Эндонуклеаза. Фермент, расщепляю щий фосфо- дизфирные связи во внутренних областях цепей ДНК или РНК. ЛИТЕРАТУРА Веаидгг А.Х. В1Ы!окгарЬу оГ с1опед Ьшиап апд оГЬег ве1есгед РЬ!Ав„Ат. Х Ншп. Сепеь, !985, 37, 386. ОЬ!А !и тед!с1пе, 1.апсег, 1984, 2, 853, 908, 966, 1022, 1086„ 1138, 1194, 1257, 1329, 1380, 1440. бивеИа Х,Р.
КесотЬ!пап! Р!ЧА гесЬи1г!иев 1и ГЬе д!а8пов1в аид !геа!шеи! оГ !пЬегйед д1вогдегв, 3. Сйи. !палева, 1986. 77. 1723. Кал У. И'. ег Ы. Радев 275 — -283. 1и: ТЬ|1аввепиа: Весепг Адвапсев 1и $3егес11оп апд Тгеагтепг, Сао А., Сагсава 11., Воа!еу Р. (едв.), АК 1.1вв, 1982. Хеиял В. Г3еиев П, %1!еу, 1985. Мал(аг(в Т., Рпгвсб Е.Г., БаглЬгооГг Х Мо1еси1аг С1ошп8, 2ид ед., СоИ Брг1п8 НагЬог ЬаЬогагогу, 1983. Магг!и Х В., бижНа Х Г. Нипйп81оп"в д!веаве: РагЬо8епеяв апд тапа8етепц 1ч'. Еп81. 3. Мед., 1986, 315. 1267. Махагл А. М., Бег(иепс1и8 гйе Г7!ЧА оГгесотЬ(пап! сЬготовогиев, Ред.
Ргос., 1980, 39, 2830. Ого В. и. ег аХ 1трговед дегесйоп оГ ГЬе в!сх!е ппаайоп Ьу 13Ь!А апа1ув!в: Арр!1саг1оп го ргеиага! д!а8пов1в, 1Ч. Еп81. 3. Мед., 1982, 307, 32. И'агв0л Х П., Тоове Х, Киги 21. Т. ВесотЬ1иап! 13!ЧА: А вЬогг Соиве, Ргеетап, 1983. И'еагЬиаИ,О.Х ТЬе Ыею Сгеиег1св аид Сйшса1 Ргасбсе, 2пд ед., ОхГогд 1)пи. Ргевв, !986. гиал В. %гас!иге апд тесЬап!вт оГ ти111Типсиопа1 гев!г!сбои епдопис!еавев, Аппи.
Вев. В!осЬет., 1981, 50, 285. Глава 37 Структура и функция нуклеиновых КИСЛОТ Дарил Греииер ВВЕДЕНИЕ Химические свойства ДНК БИОМЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ДНК К числу важнейших научных событий нашего века следует отнести открытие того факта, что генетическая информация кодируется полимерной молекулой ДНК, образованной лишь четырьмя типами моном рных единиц. Именно ДНК служит химической основой наследственности.
Ее молекула содержит в своей структуре множество генов. Гены функционируют не автономно: их репликация и транскрипция строго контролируются петлями обратной связи, в которых ключевая роль принадлежит продуктам экспрессии. Знание структуры и функции нуклеиновых кислот необходимо для понимания сути генетических процессов, происходящих в клетке. Как уже говорилось, химическая основа наследственности заключена в ДНК, следовательно, причиной наследственных болезней является изменение ее структуры. Установлены основные пути передачи информации (ДНК направляет синтез РНК, которая в свою очередь определяет синтез белка).
Знание этих механизмов позволяет ответить на вопрос, что такое нормальная физиология и патофизиология заболевания на молекулярном уровне. В 1944 г. в экспериментах, проведенных Эвери, Маклеодом и Маккарти, было продемонстрировано, что способность к образованию капсулы у мутантного бескапсульного штамма пневмококков может бьггь восстановлена посредством введения в его клетки очищенной ДНК пневмококков, способных к синтезу капсулы. Авторы назвали агент (ДНК), ответственный за это изменение, †«трансформирующим фактором».
Очень скоро метод трансформации стал широко использоваться в генетических исследованиях. Относительно недавно были проведены эксперименты, в которых реци- пиентами служили клетки дрожжей, млекопитаю- щих, эмбрионы грызунов и насекомых, а донором генетической информации — клонированная ДН К. Химическая природа мономерных единиц, образующих ДНК (дезоксиадеиилат, дезоксицитидилат, дезоксигуаиилат и тимидилат), описана в гл.
34. Мономеры полимеризуются с образованием 3', 5'- фосфодиэфирных связей, формируя одиночную цепь ДНК (рис. 37. 1). Информация в ДНК записана в виде определенной последовательности пуриновых и пиримиднновых дезоксирнбонуклеотидов. Полимерная молекула ДН К, как видно из рисунка, полярна. На одном конце расположена 5'- гидроксил-(либо фосфатная группа), на другом 3'- фосфат-(либо гндроксильная группа). Основываясь на данных рентгеноструктурного анализа ДНК и правиле Чаргаффа, согласно которому в молекуле ДНК содержание остатков дезоксиаденозина (А) равно содержанию тимидина (Т), а содержание дезоксигуанозина (О) равно содержанию дезоксицитозина (С), Уотсон, Крик и Уилкинс предложили в начале 50-х годов модель двухспиральной структуры ДНК.
Модель В-формы ДНК изображена на рис. 37.2. Две цепи этой правозакрученной, двухспиральной молекулы удерживаются друг возле друга за счет водородных связей, образующихся между пури- новыми и пиримидиновыми основаниями. Образование комплементарных пар строго специфично. А всегда спаривается с Т, а С вЂ” с С (рис. 37. 3). В двухцепочечиой молекуле ограничения, обусловленные заторможенностью вращения вокруг фосфодиэфирной связи, преимущественная «анти»- конфигурация гликозидных связей (рис.
34.9) и превалирующие таутомерные формы четырех оснований (А, О, Т и С, рис. 34.3) создают условия, в которых А может образовать прочную пару только с Т, а О только с С (рис. 37.3). Именно этим и объясняются правила Чаргаффа (А = Т; О = С). Две цепи двойной спирали, будучи полярными, являются и аитипа- Глива 37 н.с О 0 Ряс. 37.1. Фрагмент структуры молекулы ДНК, в которой пуриновые и пиримидиновые основания аденин (А). тимин (Т), цитозин (С) и гуанин (О) удерживаются вместе фосфодизфирным остовом, соединяющим 2'-дезоксирибозильные остатки, связанные 1Ч-гликозидной связью с соответствующими нуклеиновыми основаниями.
Обратите внимание: фосфодизфирный остов единичной цепи ДНК обладает «полярностью» (т.е. в нем можно выделить определенное направление, например 5'-+3'). Структура ДНК раллельными, т.е. направление одной цепи 5'- 3', а другой 3' - 5'. Такая картина напоминает две параллельные улицы с односторонним движением, направленным в противоположные стороны. Одну из двух комплементарных цепей ДНК, содержащую информацию о структуре определенного гена в виде специфической последовательности нуклеотидов, обычно называют кодирующей (или матричной); другая, комплементарная ей цепь носит название некодирующей. Как показано на рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
