Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Ашмарин И.П. -> "Молекулярная биология, избранные разделы" -> 26

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 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 164 >> Следующая

3' 5' —
1,1'иИ+фактор локальной денатурации
¦> .............................................in
5'
Схема 3. Схема структур матричных ДНК, допускающих или исключающих синтез ДНК с помощью ДНК-полимераз Е. coli, I и II типа, а также промежуточного типа — V—из тимуса теленка и колифага Т-5 (по Kornberg,
1969; Gulian. 1971).
содержаться в исходном препарате или возникать под действием примесей нуклеаз, вносимых с препаратом полимеразы. При небольшом размере олигонуклеотидов велика вероятность того, что они окажутся комплементарными какому-либо участку матрицы. Тогда, после их присоединения, синтез пойдет по вариантам 1а и 16. Более того, если во внутренних областях линейной полидезокси-рибонуклеотидной цепочки есть хотя бы небольшие участки, комплементарные З'-концевой нуклеотидной последовательности, то возможна частичная внутренняя спирализация — образование структуры типа Зв и синтез новой цепи от З'-конца образовавшейся затравки. Наконец, не вдаваясь пока в различия полимераз и других условий, определяющих синтез по схемам 4-й, 5-й и 6-й, заметим, что для начала синтеза на двуцепочечной матрице необходима, как минимум, насечка на одной из цепей. Такая насечка создается in vivo специальными эндонуклеазами, которые называют иногда «никазами» (от слова nick — насечка).
ДНК-полимераза способна функционировать и без матрицы, катализируя синтез полидезоксинуклеотида состава поли [Д (А-Т) ] •поли [д(Т—А)] или (и) поли (дГ)-поли (дЦ), в зависимости от преобладания тех или иных дНТФ в исходной смеси. Эта реакция протекает значительно медленнее, чем матричный синтез (с многочасовой «лагфазой»), и значение ее весьма ограничено, так как она не связана с воспроизведением и хранением генетической информации.
Положение равновесия в реакции репликации ДНК существенно смещено вправо, в сторону синтеза. Необходимо очень значительное повышение концентрации пирофосфата для того, чтобы существенно затормозить репликацию.
Реакция требует для своего протекания присутствия двухвалентных катионов Mg++ в концентрации 102—10-3М. Она стимулируется также физиологическими значениями концентраций КС1 и Н-ионов, а также спермидином. В оптимальных условиях одна молекула энзима обеспечивает включение в строющуюся ДНК более 1000 нуклеотидов в минуту.
Вопреки наиболее естественному априорному предположению, выбор из среды дНТФ, основание которого 'комплементарно очередному основанию матрицы, осуществляется не в результате прямого взаимодействия дНТФ с матрицей, а через энзим. Возможно, это происходит благодаря аллостерическому эффекту. Очередное основание матрицы так воздействует на конфигурацию центра энзима, связывающего дНТФ, что отбирается только комплементарный. Это позволяет, в частности, понять, почему при мутационных повреждениях структуры ДНК-полимеразы происходит в части случаев включение некомплементарных нуклеотидов.
ДНК-полимераза является необычным энзимом не только в связи с матричным характером катализируемой реакции образования ДНК. Это полифункциональный фермент. Помимо синтеза ДНК, она способна также катализировать реакцию обмена пиро-фосфатного остатка дНТФ на свободный пирофосфат. Кроме того,
одна из ДНК-Полимераз — первая — обладает выраженной экзо-нуклеазной активностью, катализируя отщепление концевых ну-клеозид-5'-фосфатов (а иногда и олигонуклеотидов) с 5'- или З'-конца полидезоксирибонукЛеотидной цепочки. Дальнейшее изучение З'-Иэ'-экзонуклеазной активности ДНК-полимеразы показало, что она неспособна атаковать концевой нуклеотид, уже спаренный с комплементарным нуклеотидом другой цепи. Отщепляется только неспаренный нуклеотид, ошибочно включенный или поврежденный. Иначе говоря, З'-Иэ'-экзонуклеазная активность полимеразы как бы контролирует правильность сборки цепи, отбраковывая ошибочно набранные или дефектные. Что касается 5'->3'-экзонуклеазной активности; то она служит для расширения области насечки или бреши на одной из цепей, участвуя в синтезе ДНК (вариант 4 схемы 3) и в различных процессах восстановления повреждений ДНК, описанных далее в главе V (Kelley et al., 1970; Brutlag, Kornberg, 1972; Setlow et al., 1972; Setlow, Korn-berg, 1972).
ДНК-полимеразы, выделенные из различных живых существ (бактерий, тканей млекопитающих) способны функционировать на матрице с любой последовательностью нуклеотидов. В этом отношении они представляются универсальными. Однако даже в пределах одной клетки имеются ДНК-полимеразы, функции которых различны. Длительное время преимущественным объектом углубленных исследований была ДНК-полимераза, открытая Kornberg и сотр., обозначаемая теперь, как I. Объяснимым, но тем не менее неожиданным, явился тот факт, что первая ДНК-полимераза, как сейчас полагают, является энзимом, специализированным не на воспроизведении ДНК хромосомы при размножении клетки, а на процессах репарации повреждений ДНК. Мутанты кишечной палочки, не способные синтезировать ДНК-полимеразу I, могут интенсивно размножаться.
В 1968—1970 гг. была открыта и изучена ДНК-полимераза II (Cairns, de Lucia, 1969; Knippers et al., 1970; Kornberg, Gefter,
Предыдущая << 1 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 164 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed