Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 137
Текст из файла (страница 137)
МАЮ' участвует в переносе водорода, а ГАВ, активная форма витамина В, (рибофлавин), — в переносе электронов. Другой аденозинсодержащий кофермент — это 5'-дезоксиаденозилкобаламин, аитивная форма витамина Вн (см. доп. 17-2), который участвует во внутримолекулярных перегруппировках между соседними атомами углерода. О О=Р— О 0 0 11 С вЂ” Хн Ннкотннамнд О СН СНОН СНОН 1 СНОН 1 СН О 0 — Р=О 8.4 Другие функции нуалеотндов [427[ в реакции, катализнруемой аденилатциклазой, ферментом, связанным с внутренней поверхностью плазматичсской мембраны. Циклический АМР обладает регуляторными функциями практически в каждой клетке, кроме клеток растений. Циклический 3;5'-гуанозинмонофосфат (сСМР) встречается во многих клетках и также выполняет регуляторные функции.
Другой сигнальный нуклеотид, ррСрр (рис. 8-39), образуется в клетках бактерий в ответ на снижение скорости синтеза белка в условиях нехватки аминокислот. Этот нуклеотид ингибируст синтез молекул рРНК и тРНК (см. рис. 28-24), необходимых для синтеза белков, что предотвращает ненужное образование нуклеиновых кислот. Краткое содержание раздела В.й ДРУГИЕ ФУНКЦИИ НУКЛЕОТИДОВ о— ° Молекула АТР играет центральную роль в процессах переноса химической энергии в клетках. Аденглзин также может обеспечивать потребности в энергии, необходимой для образования химических связей, когда входит н состав некоторых кофакторов ферментов. ОНз, ГУанйн в' 0 Н Н Н Н ° Циклический АМР образованный из ЛТР в реакции, катализируемой аденилатциклазой, служит типичным вторичным мессенджером, синтсзируемым клеткой в ответ на гормоны и другие внешние химические сигналы.
О=Р— О ОН Ключевые термины 0 О ! ! Π— Р— Π— Р— 0— !! !! О О Термини, выделенные ли и рным шри4там, обьясня- ются в глоссарии. ~нн Некоторые нуклеотиды могут быть сигнальными молекулами Клетки реапвруют на условия окружакяцей среди, воспринимая сигналы от гормонов или друпзх внешних химических раздражителей. Взаимодействие между этими внеклеточными химическими вешествамн (чнервичными мессенджерамиь) с рецепторами на поверхности клетки всегда ведет к образованию вторичных мессенджеров внутри кветки, которые в свою очередь приводят к адаптационным изменениям внутри клетки (гл. 12).
Часто роль вторичного мессенждера играет нуклеотид (рнс. 8-39). Один из наиболеераспространенных— зю циклический 3',5'-аденозинмоиофосфит (циклический АМР сАМР), образующийся из АТР О=Р— О ОН ! оЦиклический 3',5'-аленозннмонофосфат (циклический АМР сАМР) О Циклический 3',5'-гуанозинмонофосфат (циклический СМР сОМР) 0 ОН О вЂ” Р=О ! 0 Π— Р=О О Гуанознн-5'-лнфосфат-зчлнфосфат (гуанозинтетрафссфат) (ррорр) Гнс. 8-39. Три сигнальных нуилеотида. 3'-конец 396 5'-конец 396 А-форлш ДНК 405 В-форма ДНК 405 2-форл1а ДНК 405 Больния бороздка 401 Вторичный мессендаер 427 Ген 391 Деэоксирибонуклеотильл 393 Крест 406 Малая бороздка 401 Матричная РНК (мРНК) 391 Моноцистроннаи мРНК 408 Мутация 415 Нуклеозид 392 Нуклеотид 392 Олигонуклеотид 397 Палиндром 405 Пары оснований 399 Пиримидин 392 Полинуклеотнд 397 !4281 Часгь1.
8. Нуклеотиды к нукяеиновые кислоты Подвцнстроютя мРНК 408 Пурин 392 Рибонукдеотид 393 Рибосоииая РНК (рРНК) 391 Транскрипция 408 Транспортвая РНК (тРНК) 391 Трсхцспочечная ДНК 406 сйосфодизфирная связь 396 Циклический 3',5'-вленозин-монофосфат (циклический АМР сАМР) 427 Чегырсх<сепочечная ЛНК язС407 Шпилька 406 Дополнительная литература для дальнейшего изучения Общая литература СЬапд, К. г'. 8< Ъагап|, С. (1997) Хвс1е|с зскь я|гас|вес зпс! гссодп!с!оп. Хаг. Вггисг. В<а!. 4 (5ирр1.), дз4 — 858. Описано применение ЯМР для оирсдсдспия структуры нуклеиновых кислот. Рпес)Ь<яд, Е.С., ЪЪЫсег, С.С., 6< 5!еде, ЪЪ<.
(1995) ВЛ<А Дерак аа<Е Ми|адтел(а ЪЪ< Н. Ггееп<ап впс1 Сап|рапи Хе|у ЪогЬ Хоровшй источник дополнитедьпой информации о химии вукхеотидов и нуклеиновых кислот. НесЬг, 5.М. (е<!.) (1996) Вкхгдатс СЕ<етсату: Хиг(т< Ас(<Е» Ох(огд Сшуегя|у Рпяя, Ох1оп1. Очень полезная подборка статей. КогпЬегд, А. 8< Ва1сег, ТА. (! 991) ВЛА Вер!«хлюп, 2а ес1п, Ъл<Н. Ггееп<ап впс! Сошрвпу, Хе|к Ъог1с. Лучшая кни|л для того, чтобы расширить свои знания о структуре Д!1К. История Еи<(яап, Н.Е (1996) Тде Едй Вау а( Сгеаоаа| Ыа)<егя о/гбе йеп4и6ап |и ВвМадц ехрзвйч1 п)п, СоЫ 5рппд НагЬог, ХЪ< 01Ьу, К С. (1994) 7Ье Рай Го йв Ваи(аь Не(бг: ТЕ<е В<я<овесу аЕ ВША, Рос ег Рвь!!саг!опа 1пс., Хе«у Уог!<. 5ауге, А.
(1978) Всаа(ин! Егапубп <тВВХА, ЪЪ<. ЪЪ<. Хат|оп 8 Со., 1пг... Хе«Ъогь ЪЪ а|хоп, ).Р. (1968) Тйя Ваеие ЕЕеЕпг А рпют|! А<гака! оЕ сбе В<гсасчгу а/ йе Биисшт оЕ ВХА, А|Ьспевш, Хе«Ъ<о<1с. !Карманное издание, ТоисЬя|опе В<юик 200Ц Различные структуры ДНК Ргап1с-Кашепешйй'„М.Р. а< ЬЕ!гЬ!и, 5.М. (1995) Тпр1ех РХЛ |кш спася.
А ппи. Веа В(асЕ<ею. 64, 65 — 95. Не<Ьегг, А. Л К(сЬ, А. (1996) ТЬе Ь|о!оду оЕ 1е(с-Ьзпс!<ч! 2-РХЛ.,!.В<о!. С Ьет. 271, 11595-11598. Нсип, Ъ'. 8< РаЫЬегд, ).Е. (1989) Торо!оду ап<Е Еопвабоп о1 <пр!шясгапс!е<! Н-РХА. 5пеасе 243, 1571 — 1576. Кеп|гу, М.А. (2000) Оввс)гор!ех ясгвссигея ш пвс!ек: аск!я.
Вюро(утегея 56, 123- ! 46. Хорошее обобщение свойств четырехцепочечкых структур ЛНК. Мооге, Р В. (1999) 5сгвс|пга! |вобЕ ш КХА. Апаи. Вес< Вю<бет. 59, 287 .300. 5Ьв(ег, К.Н. (!998) дсаЬ!Рлу ап<! яспкцпе оЕ шос1е! РХЛ |пр!елея зпс! Чввдп|р1ехея впс1 |!ибг шгсгасбопя «зеь япа!! ддзо<)я. Рйф. Л ш Ее|с А<с<! Вся. Ма! В<а!. 59, 55-94.
Химия нуклеиновых кислот Вопегса, Е. (2006) Репо|по ясчвеп< Ь<д< !и йе Ьм !зпе. Ха!. Мейт(я 3, 14! — 147. Технологии самого быстрого в л|овсвого ссквепировзпия ЛНК. С<6!!пя, А.К. (1999) Ох!с!ас!ус РХА с!ап<зде. апсюхк!апм, зпс! сзпс<т.
Вюетауя 21, 238-246. Соо1се, М.Б., Еуапя, М.Р., Р!х<)агод!в, М., 8< Ез<пг 1. (2003) Ох!<!ас!уе РХЛ <)ашвде: п|ссЬашяпи, пппапоп. апс1 с!!яеаяе. ЕАВЕВ !. 17, 1195 — 1214. Магпесй Е.Я. т Р1аясвгая, !.Р (2001) Еп<!одепоия РХЛ <1ап<здс аш! гав|а<|оп. Ттас(г Селе|. 17, 214 — 221.
АТР— переносчик энергии !епсйя, ЪЪ!Р (1987) Есс|поппся о! епхушс са<в!уя!я. Сан урппд Наг!я уутр. (2иат. Ви|!. 52, 65 — 73. Краткая, но очень иптсрсспзя <патья. Вопросы и задачи 1. Структура нуклеотидов. Какие атомы пуриноного цикла в пуриновом нуклсотиде ДНК могут образовывать водородные связи, но нс участвуют в образовании уотсон-криковских цар? 2, Последовательность комплемента рных цепей ДНК. Известна одна цепь двойной спирали ДНК, которая имеет последовательность (5')ССССААТАТТТСТСААААТАТТ('ССС(3'). Напишите последовательность цуклеотидов в комплементарной цепи. Что особсшюго в последовательности чтоп| сеглгента ДПК? Может ли зта двуцепочечная ДНК образовывать разные структуры? 3.
ДНК в теле человека. Вычислите массу двойной спирали ДНК в граммах, если ес длина равна расстоянию от Земли до Луны (-320 000 км). МассаДНКдлиной 1000 парнуклсотидов — 1 10 '"г; расстояние между двумя соседними парами оснований составляет 3,4 А. Для информации, в вашем теле содержится примерно 0,5 г ДН К. 4. Изгибы молекул ДНК. Предположим, что последовательность ро!у(А) из пяти оснований в цепи ДНК изгибается под углом 20 .
Вычислите полный упис, на который отклонится цспь ДНК если цен- Вопросы и задачи 1429~ При вычислении их отношения Ятхоттео и с использованием таблицы, приведенной ниже, можно оценить массовую долю всех нуклеиновых кислот, а также фактор т, который корректирует величину Ахм и полюгает более точно оценить содержание белка. Концентрация белка (в мг/мл) равна Е Атзо (лля кюветы с длиной оптического пути 1 см). Вычислите концентрацию белка в растворе с поглощением Атм = 0,69 и Ахго = 0,94. Содержииие иуктеииоиых кислот 1%1 10. Растворимость компонентов ДНК.
Напишите формулы следующих соединений и сравните их растворимость в воде: дезоксирибоза, гуанин, фосфат. Как растворимость этих веществ соотносится с трехмерной структурой двойной спирали ДНК? 11. СеквенированиеДНК по Сентеру. В методесеквепирования ДНК по Свитеру (дидезокси-метод) небольшос количество дидезоксинуклеотидтрифосфата (скажем, Й1СТР) добавляют в реакционную смесь наряду с гораздо большим количеством соответствующего дезоксинуклеотидтрифосфата (в данном случае с1СТР). Каков был бы результат реакции при отсутствии в смеси г1СТР? тральные пары оснований (третьи из пяти) в двух последовательностях (дА)з будут находиться на расстоянии а) 10 пар нуклсотидов; б) 15 пар нуючеопшоп.
Учтите, что на один полный оборот двойной спирали ДНК приходится 10 пар оснований. 5. Различия между структурами ДНК и РНК. Шпильки могут образовываться в местах палиндромных послеловательностей либо в олной цепи РНК, либо в одной цепи ДНК. Чем спиральная структура длинной и полностью комплементарпой (кроме конца) шпильки в РНК отличается от похожей шпильки в ДНК? 6. Химия нуклеотидов. Клетки болыпинства зукариотических организмов имеют высокоспециынзированную систему, которая точно распознает С-Т-несоответствия в ДНК. Такая неправильная пара оснований исправляется на пару О=С (не А=Т).
Этот механизм исправления неправильной 6 — Т-пары дублирует более общую систему, которая исправляет практически все ошибки. Предположите, зачем клетке может потребоваться дополнительная специализированная система исправления С-Т ошибок. 7. Спонтанные повреждения ДНК. Гидролиз К-гликозидной связи между дезоксирибозой и пурппом в ДНК создает АР-сайт. В результате проис- юдит дестабилизация ДНК, которая сильнее, чем в любом случае аномального спаривания. Это явление пока не до конца понятно.
Изучите структуру ЛР-сайта (см. Рис, 8-33, б) и опишите несколько химических последствий потери основания. 8. Структура нуклеиновых кислот. Объясни- те, почему увеличивается поглощение УФ-света двойной спиралью ДНК (гипсрхромный эффект) пря ее денатурации. 9. Определение концентрации белка в растворе, содержащем белки и нуклеиновые кислоты. Концентрация белка или нуклеиновой кислоты в растворе, содержащем оба полимера, может быть определена на основании различия в их спектральных характеристиках: максимум поглощения белков находится в области 280 нм, а нуклеиновых кислот — 260 нм. Относительная конпептрация в растворе можетбыть определена измерением величины абсорбции (А) при 280 и 260 нм.
1.75 1,63 1,52 1АО 1,36 1.30 1 25 1,16 1,09 1,03 0,979 0,939 0,874 0,846 0.822 0,804 0,784 0,767 0,753 0,730 0,705 0,671 0,644 0,615 0,595 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 2.00 2,50 3,00 3,50 4,00 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 9,00 10,00 12,00 14,00 17,00 20,00 1,116 1,081 1,054 1,023 0,994 0,970 0,944 0,899 0,852 0,814 0,776 0,743 0,682 0,656 0,632 0,607 0,585 0,565 0,545 0,508 0,478 ОА22 0,377 0.322 0,278 14301 Часть 1. 3. Нуклеотиды и нуклеиновые кислоты 12. Секвенированне ДНК. Следующий фрагмент ДНК был секвенирован по методу Сенгера. Красная точка обозначает флуоресцентную метку. *3' 3сОН 3' АТТАСССААСОАСАТТАОАС вЂ” 3' Образец ДН К ипкубировали с ДНК полимеразой и каждой из смесей нуклеотидов (в соответствующем буфере), приведенных ниже.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
