Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Ашмарин И.П. -> "Молекулярная биология, избранные разделы" -> 20

Молекулярная биология, избранные разделы - Ашмарин И.П.

Ашмарин И.П. Молекулярная биология, избранные разделы — М.: Медицина, 1974. — 360 c.
Скачать (прямая ссылка): molekulyarnayabiologiya1974.djvu
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 164 >> Следующая

С 1
Со 1 + kC0t ’
где Со — исходная концентрация денатурированной ДНК (выражаемая в числе мононуклеотидов данной ДНК на 1 л)\ С — концентрация ДНК, еще оставшейся денатурированной по истечении времени t (в с), a k — константа, тем большая, чем больше гомогенность фрагментов исследуемой ДНК. Доля денатурированной ДНК определяется одним из методов,' описанных в предыдущем разделе. Графически зависимость С/Со от Iogf выражается
симметричной S-образной кривой (рис. 10). То, что в качестве аргумента использован именно log Со/» а не log/, позволяет в каждом конкретном случае «автоматически» ввести поправку на концентрацию ДНК. Значения log Cot или С0/, соответствующие С/С0= =0,5, т. е. ренатурации наполовину, являются величинами постоянными для каждой ДНК- Последнюю мы будем обозначать
Рис. 10. Кинетика ренатурации фрагментированных и расплавленных ДНК из различных организмов (по Britten, Kohne, 1968).
СА* В частности, для ДНК 0,30-0,38 521^!,
а ДНК Е. coli Coto,5—4,9—5,3——¦—, что находится в удовлетворительном соответствии с различиями общей длины цепи генетической ДНК этих организмов (0,19-10е и 3,3-10® нуклеотидных пар). Полезно для наглядности оценить время ренатурации ДНК этих организмов в растворах с концентрацией ДНК около 0,1 мг/мл (в пересчете на концентрацию нуклеотидных компонентов ДНК это составляет 0,3-10-8 М на 1 л). Для первой она измеряется десятками минут, для второй — часами.
Кроме гетерогенности фрагментов ДНК данного организма, некоторое влияние на скорость ренатурации оказывает и доля ГЦ-пар. Большее сродство Г к Ц по сравнению со сродством А к Т (три водородных связи против двух) обусловливает повышение скорости ренатурации при возрастании доли ГЦ-пар. С учетом этого последнего фактора можно с высокой точностью определять
количество ДНК в геноме микроорганизмов по скорости ее ренатурации. Seidler и Mandel (1971) обосновали для этого формулу: '
2200 • 10* • Сп<а с . ¦
Р~ <^цЕ.сЫ1Б I* — 0.018(%ГЦ)Е.соНВ — (%ГЦЦ,
где Р — количество ДНК в геноме изучаемого микроорганизма в дальтонах; C0/o,s Е. coli В и (Vo,5 — значения величины C0fo,s для ДНК Е. coli В, избранной Seidler и Mandel в качестве стандартной, и исследуемой ДНК соответственно, (%ГЦ) Е. coli и (%ГЦ) —доля ГЦ в тех же ДНК. Применение этой формулы дает величины, очень близкие к количеству ДНК в геноме, определяемому другими методами.
Однако не каждый из цистронов ДНК большинства организмов является уникальным. Уже у бактерий отдельные цистроны, функционирующие особенно интенсивно, не единичны, а многократно повторяются. Таковы, например, цистроны, кодирующие состав рибосомальной РНК у Е. coli, повторяющиеся 3—10 раз. Повторяющиеся цистроны у бактерий встречаются относительно редко. У многоклеточных же организмов доля повторяющихся цистронов становится очень значительной — до 30—40%, а в ряде случаев они составляют большую часть ДНК (амфибии, некоторые рыбы). Кроме того, для этих животных описаны особые типы ДНК, которые, по-видимому, выполняют негенетические функции и состоят из большого числа повторяющихся по составу участков. Доля последних измеряется процентами и даже десятками процентов, а в отдельных клетках (яйцеклетка) —еще больше. Таким образом, в ДНК высших организмов имеется довольно значительная доля повторяющихся участков, размеры которых измеряются многими десятками или сотнями нуклеотидов. Число таких повторов может быть очень большим — тысячи и даже миллионы копий. Это явление, естественно, находит отражение в кинетике ренатурации ДНК. Часто повторяющиеся участки образуют при предварительном дроблении ДНК большую долю комплементарных фрагментов. Они ренатурируют очень быстро. Например, С^о,ъ этой доли
ДНК из тимуса теленка составляет лишь 0,03 мо-'с . В то же
время процесс ренатурации уникальных фрагментов идет очень медленно, в полном соответствии с огромным разнообразием уникальных генов в ДНК высших организмов. Так, для основной ча-
тттгт» п* л 3000 мол'С° „
сти ДНК тимуса теленка Со?о,5 близка к--------------. В соответст-
вии с этим кривая ренатурации приобретает сложный характер. Поэтому при изучении ренатурации ДНК организмов такого типа оказалось целесообразным после завершения быстрой ренатурации той доли ДНК, которая соответствует часто повторяющимся участкам, отделять остальную ДНК и исследовать кинетику ее ренатурации отдельно. Для этого быстро ренатурировавшую часть ДНК сорбируют на гидроксиапатите, который при 60° С связывает только двуцепочечную ДНК. При этом возможна прямая
количественная оценка доли часто повторяющихся участков, а при анализе соответствующих кривых ренатурации — установление числа повторяющихся участков в каждой фракции ДНК. Результаты таких определений рассмотрены в разделах, посвященных организации хранения генетической информации и молекулярно-генетическим основам эволюции.
Своеобразным следствием процесса ренатурации, с одной стороны, и наличия большего числа повторяющихся нуклеотидных
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 164 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed