Lenindzher Основы биохимии т.3 (1128697), страница 45
Текст из файла (страница 45)
ДНК: СТРУКТУРА ХРОМОСОМ И ГЕНОВ 891 этом чужеродная ДНК, не имеюшдя этих «опоэнавательныхв метильных групп, разрушается рестриктируюшими эндаиуклеаэами. В эукариатических ДНК присутствует большое число высакаповтаряющихся коротких последанательнастей, меньшее число более длинных умеренных повторов, которые, как полагают, играют регуляторную роль, и ряд уникальных (неповторяюшихся) участков, представляющих собой, видимо, структурные гены. Эукариатические гены содержат вставачные нетранслируемые нуклеатидные паследонательности, называемые интронами, которые вставлены между транслируемыми участками, называемыми экэонами.
С помощью недавно разработанных метадон были определены нуклеотидные последовательности ряда генов и вирусных ДНК. ЛИТЕРАТУРА Общие вопросы А)иЬв К, К|дев Е Модегп Оепегйв, ВегоапипСипцпшбв, Меп1о Рагй Сз1!Г„1980. Прекрасное описание основ генетики. КогнЬегд А. 17)ЧА Кер!!сагюп, Ргетпап, Бзп Ргапс!ьсо, 1980. Всеобъемлющая и авторитетная монография.
Упаковка Ваивг Иг. К„Спсй К Н.С., ГУЫТе л. Н. Бирегсойед 13ЫА, Бс!. Аш„243, 118-133, 1и)у 1980. Плавмиды А|оиюй КР. Р!апидв, Бо. Ащ„243, 102-127, ОесещЬегб 1980. Ферменты рестрикции-модификаиии Нагьаив О. Книпспоп Родопис!еевеь, Б1пнап 40, апд йе Ыеьг Оепебсв, Бсюпсе, 206. 903-909 (1979).
Зюй Н. )чис)ео1Ые Бег)пепси Бресрйс!1у оГ Кевгпсбоп Епдопис)еавев, Бе|шее, 215, 455.462 (1979). Выделение и синныв генов КЬогаиа Н.б. Тога! Бупйевв оГ а Оепе, Бс!енсе, 203, 614-625 (1979). Поииорлюи|ивси последовательности Впгген К.л„Коьив О.Е. Кереагед Бебшепгв оГ Гу)ЧА, Бсь Аш., 222, 24-31, Арп! 1970. ОавЫвоиЕ.Н Вппеи КЛ Ром!Ые Ко!е оГ Керебнче Бечиепсев, Бсюпсе, 204, 1052-1059 (1979! Вставочные последовательности Сапегай Е Е„соИеабгюв, ТЬе СЬЫЬ ОтопшсоЫ Оепе Со|паше аг Глав! Гйх 1пгепппшй Бег)цепс|и, Бсюпсе, 204, 264-271 (1979). Сг|сй Г. Брй Оепев апд К)ЧА Бр1!с!п(Ь Ыепсе, 204, 264-271 (1979). Хроматин и нуклеосомы КогиЬегд К.0., К!ид А.
ТЬе )Чис!еовоше, Бс!. Агп., 244, 52-78, РеЬпьзгу 1981. О!Зьв 0.Е„О!тв А. Д Кис!еовошев: ТЬе Яиапплп Веуопд 01чА, Аш. Бс!., 66, 704-711 (1978). Нуклеотиднал иоследоютвльность ДНК РЬ(дев д С. ТЬе (Чис(еогЫе Бег)ивисе оГ а Упа! О)чА, Бс1 Аш., 237, 55-67, ГуесегпЬег !977, Прекрасное описание того, как была расшифрована нуклеотядная послеловательность ДНК фХ174. Манат А.М., б!йегг Иг. А )чеи Ме1Ьод Гог Бег)иепсай 13)ь(А, Ргос. Ыа11 Асад. Бсв 1!Б, 74, 560.564 (1977). КаЫу К В,, соПеабиев. ТЬе Оепоше оГ Б!шип У!пи 40; Бсюпсе, 200, 494-502 (19781 Баидег К )уеюппюзгю|п о1 Гчис!зонде Бег)иепсев ю Отчл, Вювс!. Кери., 1, 3-18 (1981).
Нонорическиг вопросы боинг д, Бган!О„И'ооон ЕО. (сдв.), РЬайе апд йе Опйюв оГ Мо1еси)аг Вю!обу, Со!д Брппб Нагбог ЕаЬогаюгу, Гчеи Хог)с, !966, Рассказ о начальных этапах развития молекулирной генетики и о некоторых людях, которые способствовали ее расцвету. лидюн Н. ТЬе Е!ВЬ1Ь Гуау оГ Сгеайоп, Бппоп апд БсЬипег, )чеи Хог)ь 1979. О)Ьу К.
ТЬе Рай го йе ПоиЫе Не!п, Юп!топ!гу о1 Ъьийшбгоп Рвиа, Безп1е, 1974. И'асти Е О. ТЬе ГэоиЫе Не!йь АгЬепеипь 1968, Рассказ об истории открытия двойной спирали ДНК. Вопросы и задачи 1. Спаривание основания е ДНК. В препаратах ДНК„выделенных из двух неидентифииированных видов бактерий, салери ание аленина составляет соответственно 32 и 17 общего содерканиз оснований. Какие относительные количества аленина, тимина и цитовина вы предполагвете нейти в этих двух препаратах ДНК7 Какие вы 892 чАсть 1ч. мехАнизмы пеРеДАчи ГенетическОЙ инФОРмАЦии сделали допущения? Одна иэ этих бактерий была выделена из горячего источника (64'С).
Какая иэ ДНК принадлежит термофильной бактерии? На чем основывается ваш ответ? 2. Нуклготиднал последовательность комплементарных цепей ДНК. Напишите нуклеотнлную послелонательность одной цепи двухцепочечной ДНК, другая цепь которой имеет последовательность (5') АТОССОТАТОСАТТС (ЗЪ 3.
ДНК чеюлгка. Чему ранен вес молекулы лвухцепочечной ДНК (в граммах! протяженносп,ю от Земли до Луны ( - 384000 км)? Каждая тысяча нуклеотилных пар двойной спирали ДНК витт 1 ГО "г. В одном километре солержится ! 10'г нм, а размер олной пары основыщй соствнляет 0,34 нм. Для сравнения интересно отметить, что в организме человека содержится -0,5 г ДНК! 4. Какова длина гена рибонуклеазы? Какое минимальное число нуклеотндных пар содер жится в гене, кодируюшем панкреатическую рибонуклеаэу (124 аминокислоты)? Почему число нуклеотцлных пар может оказаться гораздо большим, чем в вашем ответе? С чем связана такая неопределенность 2 5. Упаковка ДНК е вирусе. Молекулярная масса ДНК бактернофага Т2 равна 130. 10».
Головка фага имеет размер 100 нм. Считая, что молекуляргтя масса одной пары оснований равна 660, определите длину ДНК фага Т2 н сравните ее с размером головки фага. Ваш ответ поквкет необходимость очень компактной укладки ДНК в вирусах. 6. Упаковка ДНК в эукариатичегких клеткам. Сравните длину ДНК в одной нуклеосоме с диаметром нуклеосомы, который равен 1Π— 11 нм. Затем сравните длину всей ДНК в клетке человека с диаметром клеточного ядра — около 2 мкм. В какой иэ структур ДНК уложена более компактно? 7. Палиндром.
Насколько нероятно, что палиндром, изображенный на рис. 27-28, самопроизвольно примет показанную на этом рисунке крестообразную структуру в изолированной чистой ДНК. Каким мог бы быть ваш ответ, если бы этот палиндром находился в хромосоме интаатной клетки? 8. ДНК фага М13. ДНК бактериофага М13 изжит следующий нуклеотщщый состав: А — 23;г Т вЂ” 36",' С1 — 21 С вЂ” 20»г' Что говорят вам эти цифры о ДНК данного фага 2 9. Разделение ДНК е градиенте плотности. Центрифугнрование в щелочном сахароэ- ном градиенте позволяет разделать смесь разных ДНК в соответствии с размерами и формой их макромолекул, но при этом происходит денатурацня ДНК. С помощью этого метода мелло отличать линейную форму ДНК от кольцевой и определять относительные размеры фрагментов ДНК.
Репликативная форма П (РФ11) ДНК фага фХ! 74 представляет собой лвухцепочечное кольдо с разрывом в одной из цепей. а) Какого типа и какой длины молекулы должны выявлятьсл при пентрифугнровании РФП ДНК в щелочном сахароэном градиенте? (В молекуле ДНК фХ174 содержится 5386 пар оснований.) б) Какого типа и какой длины молекулы будут обнаруиены, если РФ11 ДНК сначала обработать рестриктируюшей энлонуклеаэой, расщепляющей РФ11 только в одном сейте? 1О. Нуклеатиднал последовательность ДНК.
Почему при секвенировании ДНК химическим методом молекула ДНК должна быть меченой только по одному концу, а не равномерно? 11. Нуклготидный состав ДНК фХ174. ДНК бактериофагв фХ174 может находиться в двух формах: в однопепочечной (в вирноне) и в двухцепочечной (в ходе реплнкации в клетке-кованые). Как вы думаете, олинаков ли нуклеотидный состав у этих ,двух форм ДНК? Обоснуйте свой ответ. 12 Размер эукариотических генов. В печени крысы имеется фермент, в полнпептидную цепь которого входит 192 амннокислотных остатка. Этот фермент кодируется геном, включающим 1440 пар оснований. Объясните взаимосвязь между числом амина кислотных остатков в ферменте и числом пар оснований в соответствующем ему гене. 13.
Видовые различил ДНК. Если пробирки, содержащие препараты ДНК, выделенные из Е, сой и иэ морского ежа (табл. 27-3), будут случайно перепутаны, то как вы определите, где какой препарат? !4. »Глазки» в частично денатурированной ДНК. Образец двухцепочечной линейной ДНК, тщательно выделенной нз одного вида ракообразньт, нанесен на сетку при Ю"С и проанализирован с помощью электронного микроскопа Другой образец этой же ДНК прелварительно выдержан при 60"С в течение 30 мин, а затем такие проанализирован с помощью электронной микроскопии. Вот как схематически выглядели эти образцы: Гус 27.
ДНК: СТРУКТУРА ХРОМОСОМ И ГЕНОВ 393 20'С 60'С Кас вы объясните такой результат? Какую полезную информацию можно из. влечь из наблюдаемого явления? 1й Гибридиэацил ДНК. На основании какой информации о структуре гомологичных белков вы можете предположить, что цепи ДНК из разных видов позвоночнык будут давать двухцепочечиые гибриды? 16.
Действие рсстриктируюи7их эндонукееаэ. Замкнутую кольпевую вирусную ДНК обрабатывают рестриктирующей эндонуклеазой, В этой ДНК есзь один сайт рестрикции со следунлцей структурой: Б'-А-Т-С вЂ” С-Т-А — С-С вЂ” А — Т вЂ” 3' 3'-Т-А-С-С-А-Т-С-С-Т-А-5' а) Отметьте точкой предполагаемый центр сайта рестрикции. б) Почему вы решили, что выбранная вами точке представляет собой центр? Каковы его свойства? в) После расщепления обеих цепей рестриктируюшей эндоиуклеаэой смесь нагревают, чтобы разрушить фермент, а затем медленно охлткдают. Пол электронным микроскопом вирусная ДНК выглядит как кольцевая молеку.
ла. Как вы это объюните? г) Если конечный раствор из цредыдуцкн го вопроса (и. в) подщелочить Ю,! М )с)аОН, то окажется, что в нем находятся лишь одиночные линейные пепи ДНК. Как вы объясните этот факт? 1?. РНКюадержатие вирусы: могут еи гены состоять из РНК? В составе РНК-содержашик вирусов Е. сей ДНК нет, в них присутствует лишь РНК, которая выполняет роль вирусной хромосомы. Это означает, что в таких вирусах гены состоят из РНК, а не иэ ДНК. Опровергает лн это центральную догму молекулярной генетики? Обоснуйте свой ответ.
ГЛАВА 28 РЕПЛИКАЦИЯ И ТРАНСКРИПЦИЯ ДНК Теперь, когда мы изучили структуру ДНК и природу хромосом и генов, посмотрим„как происходит репликация ДНК с образованием дочерних молекул и транскрипция с образонанием комплементарных ей РНК. Ферменты и прочие белки, участвующие в процессах реплнкации и транскрипции ДНК, относятся к числу самых замечательных из всех известнь1х биологических катализаторов. Они способны создавать эти гигантские макромолекулы из мононуклеотндов-предшественников„используя энергию фосфатной группы, и с исключительной точностью осуществлать перенос генетической информации от матрицы к новосинтезируемой цепи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
