Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 138
Текст из файла (страница 138)
Дилезоксинуклеотиды (сЫХТР) были добавлены в относительно небольших количествах. 1. с1АТР т1ТТР т1СТР с1ОТР сЫТТР 2. т1АТР т1ТТР с1СТР, с1ОТР, сЫСТР 3. т1АТР ИСТР, с1СТР сЫТТР 4. т1АТР ЙТТР ИСТР т1ОТР 11олученные молекулы ДНК были разделены злектрофорезом в агарозном геле, и идентифицированы места расположения флуоресцентных полосок.
Картина электрофореза, полученная при разлелении смеси 1, показана ниже. Учитывая, что все остальные смеси разделяли в этом же геле, укажите, где расположены остальные полосы? 13. Фосфодиэстераза из яда змей. Экзонуклеаза — это фермент, который последовательно отщепляет нуклеотиды с конца полинуклеотидной цепочки. Фосфодизстераза из яда змей, которая гидролизиует нуклеотиды с 3'-конца любого олигонуклеотида, содержащего свободную 3С гидроксильную группу, разрезает связь между 3'-гидроксильной группой рибозы или дезоксирибозы и фосфатной группой следующего нуклеотида. Ее действию подвергаются одноцепочечные молекулы ДНК или РНК; она не имеет специфичности по основаниям.
Этот фермент использовался для определения последовательности до того, как были развиты современные методы секвенирования нуклеиновых кислот. Какие продукты образуются при частичной обработке олигонуклеотила со следующей последователь- ностью фосфодизстеразой из яда змей? (5)СССССАи()ОС(3) — ОН 14. Сохранение ДНК в эндоспорах бактерий. Бактериальные эндоспоры образуются, когда условия окружающей среды не способствуют активнолту клеточному метаболизму. У почвенной бактерии Васт?(ыт зибп1Ь, например, процесс спорообразования начинается, если недостает хотя бы одного из необходимых питательных веществ.
В результате образуется маленькая, метаболически неактивная структура, которая может жить практически неограниченное время с минималы<ым уровнем метаболизма. Споры используют механизм для предотвращения накопления потенциально летальных мутаций в их ДНК за периоды покоя, которые могут превышать тысячи лет. Споры В. ийг111т более устойчивы к действию радиации и мутагенных окислителей, чем растущие клетки. а) Одним из факторов, которые предотвращают возможное повреждение ДНК в спорах, является значительное уменьшение содержания воды.
Как этот фактор может повлиять па некоторые из типов мутаций? б) Эндоспоры содержат класс белков, которые называются небольшими кислоторастворим ыми белками (от англ. зтпа11 аит1-зо1иб1ерг агами, 5АЗР) они связываются с ДНК, что предотвращает образование циклобутановых димеров. Что вызывает образование лимсров и почему зндоспоры бактерий должны иметь механизм, предотвращактщий их образование? 15. Синтез олитонуклеотидов. В схеме па рис.
8-35 каждое следующее основание, добавляемое к растущей олигонуклеотидной цепи, модифицировано таким образом, что его 3'-гидроксильная группа активирована, а к 5'-гидроксильной группе присоединена диметокситритильная группа (1)МТ). Какова функция диметокситритильной группы? Биохимия в Интернете 16. Структура ДНК. Открытие пространственной структуры ДНК помогло исследователям понять, как эта молекула передает информацию, которая может безошибочно перейти от одного поколения к следующему.
Чтобы посмотреть на Анализ экспериментальных данных 14311 вторичную структуру двойной спирали ДНК, откройте веб-сайт банка данных белковых структур, рго!ет Рога Валя, РРВ (изьзцгс«Ь.огй?рг(Ъ). Используйте идентификаторы РРВ, список которых приведен ниже, для того чтобы найти данные для двух форм ДНК. Посмотрите па структуры, используя программы 11азМо1 или СЬ(те, и выполните следующие упражнения, используя различпыс опции для просмотра а) Найдите файл 141Р лля высококонсервативной повторяющейся последовательности ДНК с конца генома ВИЧ-1 (вирус, который вызывает СПИД). Изобразите структуру молекулы в виде палочек, или шаростержневой модели (в меню контроля выберите Яе!ее! > АМ, затем Иеппет > ЯеЬеше > Ва)1 ап«1 апек).
Укажите положение сахарофосфатного остова для каждой цепи ДНК. Найдитс месторасположение и определите тип отдельных оснований. Который из концов — 5'-конец? Покажите большую и малую борозди!. Какая это спираль — правозакрученная или левозакручепная? б) Откройтефайл145Р,ДНК в 2-конформации. Изобразите структуру молекчлы в виде палочек, или шаро-стержневую модель. Поюжитс большую и мачую бороздки. Какая это спираль — правоза«рученная или левозакрученцая? в) Для того чтобы полностью разобратьсл во вторичной структуре ДНК, посмотрите па стсреоизображение молекулы. В меню контроля выберите Яе!ес! > А!1, затем Кепс)ег > В!егеодгарЫс > Сгозз-еуес1 или %ай-еуес1.
Вы увидите лва изображения молекулы ДНК. Сядьте так, чтобы ваше лицо находилось на расстояние примерно 25 см от монитора, и сфокусируйте взгляд на кончике носа (сгозз-еуес1) или на противоположном крае экрана (и аП-еуес1). На заднем плане вам должно быть видно три изображения спирали ДНК. Переведите взгляд с кончика носа на центральное изображение, которое должно быть трехмерным. (Учтите, что так умеет лелать только один из двух авторов этого учебника.) Анализ экспериментальных данных !7. Исследования структуры ДНК, проведенные Чаргаффом. В подразделе «ДНК вЂ” это двойная спираль, хранящая генетическую информацию» приводятся некоторые основные заключения Эрвина Чаргаффа, сформулированные в виде четырех привил («Правила Чаргаффа»).
В данной задаче мы Моляриое отношение в ДНК быка Тнмус Селезенка Печень Основание Обра- Обра- Обра- Обра- Обра- Образец 1 зец 2 азсц 3 эец ! зец 2 аец ! 0,26 0,20 0,28 0,30 0,24 0,22 0,18 0,17 0,24 0,25 0,94 0,94 0,25 0,26 0,20 0,21 0,15 0,17 0,24 0.24 0,84 0,88 Ллсиин 0,26 Гуапин 0,21 Цитозип 0,16 Тимин 0,25 Выход 0,88 Малярное отно!иенце в ДНК человека Сперма Тнмус Печень Основанне Обра- Обра- Обра- Норма Карцнаец! эец2 эец! нома 0,27 0,27 0,19 0,18 0,15 0,27 0,87 0,29 0,27 0,28 0,18 О,1 7 0,1 9 ОЛ8 0,18 0,16 0,31 0,30 0,28 0,96 0,92 0,91 Ллсиин Грации Цитозин Тимин Выход Молярное отношение в ДНК микроорганизмов Бацилла туберкулеза птиц Основание Образец ! Образец 2 Образец 3 0,24 0,30 0,14 0,18 0,13 0,15 0,25 0,29 0,7б 0,92 Ллепин Гуапии Цитозин Тимин Выход 0,12 0,28 0,26 ОЛ1 0,77 а) На основании этих данных Чаргафф заключил, что «не обнаружено различий состава рассмотрим те данные, которые Чаргафф привел в подтверждение своих заключений.
В одной работе (1950 !;) он описал свой метод анализа и представил несколько первых результатов. Если говорить коротко, он обрабатывал образцы ДНК кислотой, чтобы удалить основания, разделял основания с помощью бумажной хроматографии и измерял количество каждого основания с помо!цью УФ- спектроскопии. Полученные результаты предсщвлены ниже в трех таблицах. Моллрное отиошсние— это отношение числа молей каждого основания в образце к числу молей фосфата в атом образце (эта цифра показывает, кахун! долю от об!цсго числа оснований составляет данное основание). Выход— это сумма всех четырех оснований (сумма малярных отношений); полная сумма всех оснований в ДНК должна составлять единицу.
1432! Часть 1. 8. Нуквеогиды и нукпеиновые кисдогы ДНК в исследованных до сих пор образцах из разных тканей организма одного и того же вида». Зто соответствует заключению 2 (разд.8.2, с. 400). Однако скептик, разглядывающий приведенные выше данные, определенно мог бы сказать, что для него они, безусловно, имеют отличия. Если бы вы были Чаргаффом, как бы вы ца основании этих данных могли убедить скептика изменить свое мнение? б) Состав оснований ДНК в нормальной и раковой (клетке гепатокарциномы) клетках печени практически одинаков. Как вы думаете, мог ли метод, использованный Чаргаффом, позволить найти различия ДНК в нормальной и в раковой клетках? Объясните свой ответ.
Как можно было ожидать„результаты Чаргаффа не были абсолют.— но убедительными. Он усовершенстновал свой метод и описал это в следующей работе (1951 г.), в которой привел молярные отношения для оснований ДНК из различных организмов: Источник Ант ТсС АсТ ГЬС Пурииспирииидии в) Согласно Чаргаффу, как сказано в заключении 1, состав оснований ДНК у различных видов организмов сильно различается. Подтвердите это утверждение на основании приведенных выше данных. г) В соответствии с выводом 4 (см.