Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_3 (1123315), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Однако представленные данные не указывают ни на минимальный размер, ниже которого синтетическая хромосома полностью нестабильна, ни на максимальный размер, выше которого стабильность уже не меняется. е) Нормальные хромосомы. 50 100 150 200 250 300 Длина (т. и. нй Как показывает график, даже если бы синтетические хромосомы имели такую же длину, как нормальные дрожжевые хромосомы, они не были бы такими же стабильными.
Это означает, что на стабильность хромосом влияют еще какие-то другие, пока неизвестные факторы, 1. При случайной, «дисперсиог4ной» репликации во втором поколении вся ДНК должна была бы иметь одинаковую плотность и появляться в виде единой полосы, а не двух полос, которые наблюдали Мезельсон и Сталь.
2. В этом продолжении эксперимента Мезельсона— Сталя после трех клеточных делений соотношение 431ч л 4Н ДНК к "1ч л 4Н ДНК составляет 2/6 - 033. 3. а) 4,42 10' оборотов; б) 40 минут. В клетках, делящихся каждые 20 минут, цикл репликации начинается каждые 20 минут, так что каждый следующий Краткие решения задач и ответы на вопросы 1.13 э ! цикл начинается до того, как завершится предыдущий. в) от 2000 до 5000 фрагментов Оказаки.
Эти фрагменты имеют длину от 1000 до 2000 нуклеотидов и прочно связаны с матрицей путем спаривания оснований. Каждый синтезированный фрагмент быстро присоединяется к отстающей нити, что обеспечивает правильный порядок фрагментов. 4. А 28,7%, О 21,3%, С 21,3%, Т 27=8,7%. Нить ДНК, синтезированная на матричной нити: А 32,7%, О 18,5%, С 24,1%, Т 24,7%; пить ДНК, синтезированная на основе комплемептарной нити: А 24,7%, О 24,1%, С 18,5%, Т 32,7%.
Предполагается, что обе матричные нити реплицировались полностью 5. а) Нет. Включение метки мР в ДНК происходит в результате синтеза новой ДНК, что возможно только в присутствии всех четырех предшественников. б) Да. Хотя для синтеза ДНК необходимы все четыре нуклеотидных предшественника, чтобы метка включилась в новую ДНК, радиоактивным должен быть лишь один из них. в) Нет. Рздиоактивность вклк1чается в ДНК лишь в том случае, если метка ззР содержится в сг-фосфатной группе, поскольку ДНК-полимераза отщепляет пирофосфат, т.
е. 8- и 7-фосфатные группы. 6. Механизм й ЗчОН присоединяющегося с1НТР атакует а-фосфат трифосфата на 5чконце растущей нити ДНК, вьггесняя пирофосфат. Механизм использует нормальные йй1ТР, и растущая цепь ДНК всегда имеет трифосфат на 5чконце. 13!и) Приложение Б Механизм 2: Здесь использук~тся предшественники нового типа — нуклеотил-Зчтрифосфаты. На растущем конце цепи ДН К имеется 5ч ОН-группа, которая атакует а-фосфат следуя>щего дезоксинуклеотид-Зч фосфата, вытесняя пирофосфат. Обратите внимание, что для этого механизма требуется эволюция новых метаболических путей, обеспечивающих синтез новых дезоксинуклеотид-3чтрифосфатов.
вчко НΠ— С но— О Н О вЂ” Р=О ОН Н ОР но — с ОР о. О Н О вЂ” Р=О О Н О вЂ” Р=О О Н О вЂ” Р=О О О Н О вЂ” Р=О О 3' -конец. зчкокец 7. Лийирмющая мить: предшественники: г)АТР, аСТР, г)СТР, г1ТТР (а также матрица ДНК и ДНК- праймер); ферменты и другие белки: ДНК-гираза, геликаза, белок, связывающий однонитевую ДНК, ДНК-полимераза П!, топоизомеразы и пирофосфатаза. Отстающая мить, предшественники: АТР, ОТР, СТР,()ТР, ЙАТР,г1ОТР, ИСТР,г)ТТР (а также РНК-праймер); ферменты и другие белки: ДНК-гираза, геликаза, белок, связывающий однонитевую ДНК, праймаза, ДНК-полимераза П!, ДНК-полимераза 1, лииза, топоизомеразы и пирофосфатаза.
ДНК-лигаза в качестве кофактора использует НАР'. 8. Мутанты с дефектной ДНК-лигазой образуют ДНК-дуплекс, в котором одна из нитей остается в виде отдельных фрагментов (фрагментов Оказаки). При денатурации такого дуплекса с послелуюшей седиментацией получается олна фракция, содержащая ин такт ную нить Д Н К (полоса с большой молекулярной массой), и вторая фракция, содержащая отдельные фрагменты (низкомолекулярная полоса). 9. Уотсон-криковское спаривание оснований между матрицей и лидирующей нитью; проверка и улаление неправильно встроенных нуклеотидов пол действием Зчэкэонуклеазной активности ДНК- полимеразы П!.
Да, это возможно. Поскольку механизмы, обеспечивающие точность репликации функционируют как для лидирующей, так и для отстающей цепи, отстающая цепь может, в принципе, собираться с такой же точностью. Однако большое число химических реакций при биосинтезс этой цепи может быть дополнительным источником ошибок.
10. — 1200 п, н, (600 и. н. в кажном направлении). 11. Небольшая часть(13 из 1Оз клеток) ауксотрофных по гистидину мутантов переживают спонтанную обратную мутацию и вновь приобретают способность синтезировать гистидин. 2-Аминоантрацен повышает вероятность таких мутаций примерно в 1800 раз и, следовательно, является мутагеном. Болыпинство канцерогенных веществ являются мутагенами, так что 2-аминоантрацен также может быть канцерогеном.
12. Спонтанное лезаминнрование 5-метилцитозина (см. т. 1, с. 395) приводит к образованию тимина и аномальной пары С вЂ” Т. Это одна из самых распространенных ошибок в эукариотической ДНК. Специализированная система репарации находит дефект и восстанавливает пары 6=— С.
13. в) Ультрафиолетовое облучение приводит к образованию пиримилиновых лимеров. В нормальных фибробластах они удаляются путем вырезания фрагмента поврежденной нити с помощью специального фермента. Поэтому денатурированная однонитевая ДНК состоит из множества фрагментов, образовавшихся в результате такого расщепления, и средняя молекулярная масса этой ДНК меньше. В ДН К больных пигментной ксеродермой такие фрагменты отсутствуют и средняя молекулярная масса ДНК не изменяется. б) Отсутствие фрагментов одноннтевой ДНК в клетках больных после УФ-облучения свилетельствует о лефекте или об отсутствии специфической эксцизионной нуклеазы.
14. При гомологичной генетической рекомбинации между парами гомологичных хромосом практически в любых местах могут образовываться структуры Холлилея, и точка ветвления может мигрировать на достаточно большое расстояние. При сайт-специфической рекомбинации структуры Холл идея образуя>тся между двумя специфическими участками, и миграция ветви обычно ограничена гетерологичными последовательностями по обе стороны от участка рекомбинации.
Краткие решения задач и ответы на вопросы [;111 [ 15. При наступлении момента в ходе репликации, когда один сайт рекомбинации уже реплицировался, а другой еще нет, происходит сайт-специфическая рекомбинация, соцровожлакзщаяся изменением направления движения репликативных вилок. Вилки движутся друг за другом по кольцу ДНК, создавая множество тандемных копий плазмиды.
Такое мулы имерное кольцо может быть разделено на мономеры в результате дополнительных раундов сайт-специфнческой рекомбинации. Точка начала реплнкяцкн Точка начала ренлнкацян Плазмнда с сайтами рекомбинации 1н 2 Частично реллнцкрояанная гиазмнда Точка начала реплнкацян Точка начала реплнкацнн Пл ультнмерная лазмнда ен ва ре вн 16. а) Фоновые мутации происходят даже без добавления мутагена — под воздействием радиации, химических процессов в клетке и других событий. б) При значительном поражении кчеточной ДНК нарушается функция продуктов многих генов, и клетка становится нежизнеспособной. в) Клетки с ослабленной системой репарации ДНК более чувствительны к лействию мутагенов. Поскольку клетки пчг' хуже справляются с репарацией повреждений, вызванных воздействием К7000, в них выше частота мутаций, в том числе летальных.
г) В штамме пчг' система аксцизионной репарации удачяет основания ДНК со связанным [эН]К7000, снижая содержание зН в этих клетках. В штамме цчг репарация не происходит, и уровень эН постепеш<о повышается по мере взаимодействия [зН[К7000 с ДНК. д) Все перечисленные в таблице мутации, за исключением замены А=Т на С С, значительно учащаются по сравнению с фоном. Мутация каждого типа вызвана особым взаимо- действием между К7000 и ДНК. Поскольку не все эти взаимолействия равновероятны (из-за различий в реакционной способности, стерических ограничений и др.), мутации возникают с разной частотой, е) Нет, только те, что начинаются с пары С=С. Таким образом, замены А =Т на С= С и А=Т ца Т=А вызваны связыванием К7000 с А или с Т. ж) К7000-С образует пару с А.
Сначала К7000 связывается с С С с образованием К7000-С=С. (Сравните с тем, что происхолит с СНз-С на рис. 25-28, б, т. 3). Если не происходит репарации, одна нить рецлицируется как К7000-С=А, что в результате репарации превращается в Т=А. Другая нить сохраняется неизменной.
Если в результате репликации образуется К7000-С=Т, то тот же самый путь приводит к паре А=Т. з) Нет. Сравните данные двух таблиц, це забывая о том, что разные мутации происходят с разной частотой. А=Т на С=С: умеренная в обоих случаях, но в штамме пчг' репарация эффективнее С С на А=Т: умеренная в обоих случаях, без заметной разницы С= — С на С— = С: выше в штамме пчг', безусловно, репарация менее аффективна! С С на Т-А: высокзя в обоих случаях, без заметной разницы А=Т на Т=А: высокая в обоих случаях, без заметной разницы А=Т на С=С: низкая в обоих случаях, без заметной разницы Некоторые аддукты эффективнее распознаются системой репарации, чем другие, и поэтому удаляются быстрее и приводят к меньшему числу мутаций. Гдввб 26 1.
а) от 60 до 100 с; б) от 500 до 900 нуклеотидов 2. Ошибка в единственном основании при репликации ДНК приведет к тому что одна из лочерних кчеток и все ее потомство будут иметь мутированную хромосому. Ошибка в единственном основании при транскрипции РНК не влияет на хромосомы, но может привести к синтезу дефектной копии белка. Но поскольку оборот мРНК осуществляется достаточно быстро, большинство копий белка этого лефекта иметь не будут, и потомство этой клетки булет нормальным. 3. Блокируется или ингибируется посттранскрипционный процессинг Законна (расщепление и полиаденилирование).
4. Поскольку матричная РНК не кодирует ферменты, необхолимые для инициации вирусной ин- !3(2! Приложение 6 (5')...ОНО()СУОО(ЛЛЛ)СС()0066()ОССООНАООСАОСААООА1)ОСОА()АОН()СОССААО... (3') На стадии 1 ораймср ! огжигаегся слелуюшим образом: (5')...61)СНС0661ЛЛЛ)СС1Л560600СС1)01)А()ОСАОСААООА()ОСОАНА(ЛЛ1СОС СААО... (3') ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Праймер 1: (3')-СОТТССТАСОСТАТАААОСООТТС-(5') Последоаагельносгь кДНК (полчеркиугз) сиигезироаааз справа иалеао; (5')...6()СОС()061 ЛЛ)ОСОВЕЛ)000()ОСС(Л)НА(УОСАОСААООА()ОСОА(УА01Л)СОССААО... (3') ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! (3')...САОАОАССАААА60ААСССАСООАААТАСОТСОТТССТАСОСТАТАААОСООТТС-(5') На стадии 2 образуется кДНК (3')...СА6А6АССААААООААСССАСООАААТАСОТСОТТССТАСОСТАТАААОСООТТС-(5') На стадии 3 праймер 2 отжиг«ется па кДНК.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
