Меню:

Главная страница

Гены

Нуклеиновые кислоты

Рак

Старость

Хромосомы



Синтез ДНК и РНК

В 1955 году американский биохимик, испанец по происхождению, Северо Очоа выделил из бактерий Azpbacter vinelandii фермент, который катализировал синтез РНК из нуклеотидов. В 1956 году Артур Корнберг, который прежде учился у Очоа, выделил из бактерий Esherichia coli другой фермент, катализирующий синтез ДНК из нуклеотидов. В результате Очоа удалось синтезировать из нуклеотидов РНК-подобную молекулу, а Корнбергу — молекулу, подобную ДНК, за что в 1959 году оба они были удостоены Нобелевской премии в области физиологии и медицины. Корнбергу удалось показать, что под действием его фермента, при использовании в качестве матрицы фрагмента ДНК, синтезируется молекула, идентичная природной ДНК.
В 1965 году Сол Шпигельман, который работая в Иллинойсском университете, использовав РНК, выделенную из вирусов (наиболее простой класс живых организмов), синтезировал молекулы такой же нуклеиновой кислоты. (Поскольку эти молекулы обладали свойствами вирусов, опыты Шпигельмана еще и продемонстрировали возможность искусственного создания жизни в пробирке.) В 1967 году Корнберг с сотрудниками проделал то же самое, взяв за матрицу ДНК, выделенную из живых вирусов.
Количество ДНК, связанное с наиболее простым проявлением жизни, небольшое — у вируса всего одна молекула, и оно может быть уменьшено. В 1967 году Шпигельман, проводя опыты по репликации вирусных нуклеиновых кислот, последовательно укорачивал время репликации и использовал получающиеся реплики в качестве матриц для дальнейших репликаций. В результате ему удалось уменьшить размеры вируса в 6 раз, а скорость репликации увеличить в 15 раз.
В обычных клетках при делении происходит репликация только ДНК, РНК в клетках не реплицирует, тогда как многие вирусы, организация которых ниже, чем у клетки, вместо ДНК содержат РНК, и эта РНК реплицирует при их размножении. (ДНК или РНК, содержащиеся в вирусах, могут быть как одноцепочечными, так и двухцепочечными).
Одноцепочечная структура нуклеиновой кислоты не означает, что ее молекула не может реплицировать. Американский биохимик Роберт Луис Синшаймер обнаружил вирусы, в которых ДНК была одноцепочечной, и такая ДНК была способна воспроизводить себя. Как одноцепочечная молекула может это сделать? Ведь при синтезе на ней второй молекулы получается не идентичная структура, а комплиментарная. Ответ на этот вопрос оказался простым. На одноцепочечной молекуле действительно вначале синтезируется комплиментарная цепь, но затем на этой цепи синтезируется вторая, комплиментарная ей (то есть комплиментарная комплиментарной), которая и является точной копией материнской молекулы. Другими словами, репликация одноцепочечной ДНК протекает в две стадии.
Совершенно очевидно, что одноцепочечная структура нуклеиновой кислоты менее рациональна, чем двухцепочечная (вероятно, по этой причине одноцепочечные нуклеиновые кислоты присутствуют исключительно в некоторых наиболее простых вирусах, тогда как двухцепочечные — во всех остальных более высокоорганизованных формах жизни). Во-первых, одноцепочечная ДНК воспроизводит себя в два этапа, тогда как двухцепочечной для этого требуется один. Во-вторых, как теперь стало ясно, в двухцепочечной молекуле только одна цепь является рабочей, вторая же просто сохраняет рабочую цепь, когда та находится в нерабочем состоянии. В этом аспекте двойную структуру ДНК можно сравнить с саблей, вложенной в ножны: сабля — это одна цепь, рабочая, а ножны — вторая, служащая для хранения рабочей цепи и защиты ее от повреждений. Если саблю не хранить в ножнах, то она скоро заржавеет и притупится.

Выделение тимусной и дрожжевой нуклеиновых кислот

Генетический код и синтез белков в организме

Исследование молекулярной структуры нуклеиновой кислоты

Местонахождение ДНК в хромосомах установлено

Модель Уотсона-Крика позволила объяснить клеточное деление

Неясные вопросы синтеза ферментов нашли объяснение при открытии репрессора ДНК

Обнаружена двойная спираль ДНК и компиментарный принцип ее построения

Открытие нуклеиновой кислоты

Отличия в составе РНК и ДНК

Растворимые РНК оказались транспортными

Рибосомы - место синтеза белка в клетке

Связь между ДНК и генами

Синтез ДНК и РНК

Соотношение кодонов и кодируемых ими аминокислот

Структура тРНК

Тимусные и дрожжевые нуклеиновые кислоты назвали ДНК и РНК















Популярная медицинская энциклопедия ©2009 med-000.ru