Ю.А. Овчинников - Биоорганическая химия (1128694), страница 56
Текст из файла (страница 56)
191 и 1931. Квк видно из рисункоц плоскости пар основании а В-форме ДНК практически Вйй НЯ вЂ” ~:::.~~, " "',".',"1-": Н.ОЗ4 * ~~::,е..~-"' нр 1снцмр ирр н Р ц ° т Р л 4 3 Р-Е 9 4-~ ц * я сирпендикулярны оси спирали. проходящей, по супцству, через 4 центр каждой пары.
Геометрические характеристики В.формы. Е:=. 0,34 нм, однц виток спнРали содеРжит 10 и. о. и с ~ длина 1О1 иж „„' ь„т" И, Дйх ранив 3,4 нм. Нунлан овъе к ало ы се ЧН~ е ки. о дик ю»~ 339 С рое в укл оем» с о Р гта днк к4 т э Прн умень енин степени гндратапннДНэеперелоднтвЛ-форму !рн«. !94>,конформвнню которой мол ноопнсать какгд й 1й й 'в. Парам тры Л-формы слюгуюпмп Л й,2б нм, один амтгн содер «нт 1! пар освоенный н его влннв равна 2,8б нм.
Нетрудно виде ь, ч о в Л-форме плпс«осгн оспою ин параллельны друг другу, но наклонены к осн спнралн, обраэув с нен угсл — 20'. В то ме арена ось спирала прокоднт в сторон т ар ос анн", в р зулшате епг внутри спирали соэпаетс» пустое пр.странстао; прн зто широк»а бороздка стано»иге» у «е, в узка ире (их час о иа эывают бпльшая и мал»» бор»здки соответственно). Уменьшенме расстояния ме яду основаниями и больша» коипвктность спирали обусш влемы тем, что угол, сгютвстствуюший связи С(3') С(4*) в В-форме, имеет конформвцию)(С(2')-энде[, тот»э квк в Д вЂ” б ' [С(З')-энде!. Тр нс ко формация этой связи при»ндпг к унелич нию длины нукдеогмлмои единицы по сравнению с й ' .конформацией.
ДНК сн соб а перекодпть нз Л-формы в В.форму н обратно в зависим сти от природы растаоритела. Не исключено, ч.го такие переходы имеют месю и при »лап од йоганн с белкамн Долгое время считалось, что ДНК монет быть т лько пра)юарэщаюшеи н левоцгвщающЪ» нра терео невозмо а.
Одна ецавно было доказано, что ле вращаю ц раль существует. Она был» найден» в случае лвуспиральных альт ри руюших сополнмеров: полн [д (О- С) ! олн [д (О . С! ! поли [б(Π— Т)!.поли[4(С А)! (рнс. )95). Необычное свойство лсаык спирал й состоит в том, что пчвторяющейсп еднмнцеи в инх э )ш дик . э-рч т аг*дмн 4)"-: э-в л, днм в-Э э дмн «мнет н не моноиуклеотид, а дину леотил, шинельку «аждые даа сосед н» нуклеотид» Юхолятси е разлнгных «оаформаци«х.
Например, в одной нз лево»решающих форм первое иуклеотидиое звено имеет «о формацию й й й цэ з, харангернзующтюсн сип полшкением пурина н С(3')-л до-конформацией углевода; юпрое зяе о имеет инги. поло «ение пирнмилнп» и С (2') -энда конформацию угле»оп« и характеризуетс«формулой й й й ц,*(а. Таким обр»за, обша» формула поеторяющейс» дннуклеотидиой едн«нцы (и й з ' пй" кгй й й гй ' га) Такая спир«ль с характерным зигзап образ вгм строением получшы паза» ие Х.формы. Получены денные, что У.-фюрма ожет сущестпзеать и е растворе. Какие жс силы способствуют образованию и сохра»ению )юуспиральиых структур) Долгое ерем«считалось, по зто .
«оз н«ающие между цепами ео»ородиые связи. Одгпко сейчас стало яс о, что оспе«ион вклад а стабильность дэуспнральных молекул вносят другие силы, пре «це шп~о взанмодеистаии ежду плоскостямн оснований е стопках, т. е стэкинг -езанмадейстаия; сущестеениую роль играют также»заимодейстэия мои»у ДНК и »пион, «результате «озорых ДНК стремите» принять акт«малы ио компактную структуру длн уменьшения поаеркности соерикосо ения с «одой. При этом гндрофобнме основания локализуются гу' р !и еер с образуетск гидратируемая упюнодио-фесфат ая оболочке. Дестабилизирующее аоздсйстэи» оказывают сн. алектростатического отталкивания между отрицательно зар«жеи ыми фосфатами «омп»емеитариых цепей.
Циклические ДНК и суперспиралмзация. Многим дэухцепочечиые ДНК а природе яеляютс» циялическимн: плазмиды, ДНК ми тохонлрий и клоропласто«, ДНК многих вирусов и бактерий. Та кнс ДНК, клк правило, существуют е суперспиральном спето«нии. При этом деон»«и спираль закручивается сэма нэ себ», «ак показано нв рисунне 196, «оличест»о «иткое образуюшейс» суперсшграли звыцнт \и »пешнях условий. Суперсиирализацн» циклических ДНК приводит к сильному изменению физических сеойсти могыкулы, а особенности пшродинамиче «их н зтектрофоретических. й клетках суперспиралнзацн» осу!цест»ляется особыми фер е тами, «оторые дл«бактерий сраанитель о хоро о изучены и назышкпся ДНК-тирах«ми (или топоизо срезами Н).
Другие ферменты топоизомеразы ! . могут умень «ать число супер»нткоа в «пльцеемх опеку шк, давая набор «иэо еров с различным числам эиткоп Знак суперспирали определяегсн ца взаимодействию ДНК с определенными химическими еещестш и, с»особнимисаязыааться с ней и раскру«и»«ть даойную спираль. Такими яы«естаами являются, гжпример:, »нтеркэлируюшне «раси!ели. Наиболее ч»сто для этих целей используется этилнйбромнд; степень раснручиааиия у«елиниааетс» с «онцентрацией «расителя Ну л оеь « ело ы в (Всм в аа ( гтзэ>.
* Супер пирваьнаи ДНК нри цеитрифугировэнин осагкаается бьгстрее. чем релаксироеанная форма, т. е. лишенная су ерспнральных иткое. Если проводить центрифугнрощние а прнсутс ани этидннбро ила и определит зв н имость скорости еднме тации ш««личесиой «овале тно зама угой ДНК от ее концснтрапии, о можно опредсмгш з ак суперспираэ При суперспирализьцнн ДНК приобр тает скрытую «онформвционную з ергию. влиаюшую в любой процесс, проис«од, щий с з енс не числа итко» деойнои спирали Благодаря этому неко.
торые ферменты, аизыаающие локалыюе расплетание ДНК (например, РНК-полныервзы. см гшже(. связыщютсн с отрицательно суперспнрализо аннин ДНК более эффентив ю. Друц м след«те ем суиерспирализацни э ляется р альнаи возмож ость обрвзоеаии» участков торичной структуры, которве термодинамически неаып дни и практически не суцыствуют в линейной ли релакснроаанной цнхличеснон ДНК Разрушение н воссщноаленме явуспиральиых структур.
Де.. нвтурацня, реп»турец»я, н гибридизация. Двуспиральные структуры очень стабильны в физиологических условиях пр» значениях РН. близких к нейтралыг ы. з мпературах окало ЗО - 40 "С и в присутст ии О.(5 моля соли. Однако увеличение или уменьшен е РН, р тур д б с( гу и «* р щ . а. таких, например, как отвеина, приводит к разругиеиню двух цеп миной структуры, предельным случае котороп явлются демггу( Ч я. т. е. пол юе раздеэение отдельных нитей.
Температура. при оторой доли спираль юго н неспнраль ого состоянии рэа ы, лзыаается гение(мгурлн »шепни» и обоз ачаетс» Т„Д я «акдой ДНК е нос ояниых условна» Т по»паню н характеризует сгэбнлыюсть лвуспиралыюй структуры друц й характеристикой ДНК является ширина температур ого перехоаа \Т „которве огра ает кооператианость перехода Если бы исе звенья разрушались ценовре анно, то 4Т„, была бы равна нулю. Однако проц сс плавления идет через ряд про ежуто пгых сос о»- ний,н поэтому (Т,„ имеет конечное значение.
Смири а и~г ереала и»зелени» для даухцепочечных н тетнче. с«мк полинуклеотндад таких, иак ооли(дд>-поли(ЦТ(, з ачительно уэге, чем у ариродиых ДНК. «то «ел»ется следстиием гятероген ости последних. Темперюур» пла лепна ДНК ли сино аозрастае с у ел» минем доли С С пар. На з ом основан один из ме одев ооределення нуклеотнлноп состаиа ДНК. Разрушв ная нвуспиралыюя структура в определе ых условиях мол ет быть восстановлена. по кранней мере части но. Этот процесс гмзывают Рг игурлциг«.
Ре мтураци» пренс( олнт, если рвет Р денатурироианной ДНК м держивать переделенное ерема в условиях, когда двуспнральна» структура стабнльн». Скорость рена"тур цин зависит от м(югих факторог« н в первую очередь от тв«азываемой ло «ности ДНК, «оторая представляет собои число нуклеотилных пвр в непоагоряющнхся последоаател »остах дНК, Дли ДНК инрусов и бактерий ело«к»ость ДНК ра на числу иуклеотиднмк пар е ы юме, пас««лижу вэтом случае ДНК ие содержит поэ|оряющикся паследоаательностей достаточгю боль юй длины. Чем выше сложгюсть ДНК, тем медленнее идет ре мтурация Есш рт атурации полвергают не целые. а фрагментированные молекулы, то скорость регмтурацин возрастает с увеличением д ины фрагме» оа Решпурвцня широко применяется лле неспелое» ня с руктуры ДНК.
В част ости, оиа используе с» ш я изучения скодства и различай разиорол ык ДНК Две ДНК нз раз ых источников денэтурируют и затем смесь н ренатурнруют. При этом, «аралу»сходны и атианымн молекулэмн, образу ся ~нбрнл ыс моле у ь, содержащие цепи из Рззличнмх ДНК. Нсследоюггие так«к ибри. лое од ю троян м микро опо п зео т определить н л ение д о- н д«ухцеппчечиих умсткоа Даухцепочечные участки бра»уюте» в об «стах гомплогии исслелуемых ДНК. Рене. турапнэ в этом случае н«зывяетс» г«бр риз»Ч«ел.
Коиформадин адгюцеппчечиык нуклеиновых «полог. Мгогне нуклеиновые «полоты — большиистео РНК и рлд ДНК вЂ” сугцест «уют«од юцепочечнои форме. Тем е менее они принимают а растворах и «ристаллическо состояг ии ( тех слу а», когда удаетс» их з«кристаллизовать( конформацмн. » «оторых дяухцепочечные учестки черелуются с одноцепочечиыми. Наиболее корино изученными одноцепоче ми пмг у леотида и я«э»ются тРНК. Конформ«ция тРНК. Транспортные РНК выполняют е клетках разнообразные функции. Однако основгм» их задача заклю метс» «ссущсспипиии трансляции В (Чбу г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
