Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 9-1 Электронная микрофотография ДМ I? фвгаТ2, х 100 000 (Klunschmidt Л К clal , Diocbem Biophys Acta, 61, 857, 1962)
ГЕИ ЭТО (ПОЧ'Ш ВСЕГДА) ДНК
Первое серьезное указание на генетическую ролт» ДИК было получено в опытах по генетической трансформации нповмококков (гл 7) Вскоре после того, как обнаружилось, что клеточпые экстракты способны вызы вать такого род-i трансформацию были начаты тщательные химические исследования с целью выяснения природы трансформирующего фактора В то время почти все исследователи считали что гены имеют белковую природу Поатом.у. когда Эвери и ею сотрудники в 194-} i. сообщили, что трансформирующим фактором пвтяется ДНК (рис. 9-2) это оказалось дш многих неожиданностью Авторы пришли к данному выводу на основании экспериментов с дезоксирибонуклеазой. Оказалось, что под деи-
гг
Рис. 9-2 Химический метод, использовании и е первых, работах но выделешмо химически чистого трансформирующего агента (Stahl F VV The Mechanics ol Inherilaucc, Prentice-Hall. Englewood Cl ills, N 3 1964, рис 2..-S)
J Капсульные пневмококки выращивают в питательной с роде Б Осаждают клетки цснтрнфу гированисм В Рес\ спендируют в растворе соли (NaCl), нагревают до 65ЬС для инактивации ферментов разрушающих трансформирующую активность. Г. Промы вают раствором соли; встряхивают с деаок сихолатом натрия для экстрагирования водо растворимых компонентов клетки Д. Клетки удаляют центрифугированием н к надссадоч ной жидкости добавляют 3—4 объема этаиг-ла Е Осатуж отделяют и сушат (дезоксиходат остается и растворе), затем растворяют в растворе соли и этот раствор взбалтывают с хлор о формой для якстрагнроваптш белков. Ж Хл« роформ удаляют и к раствору вновь добавляют атанол, полученный осадок вновь растворяют в растворе соли 3 Добавляют ферменты разрушающие капсульные полисахариды опять осаждают этанолом, растворяют в растворе соли If. Взбалтывают с хлороформом для уда тения добавленных ферментов. Л Добавляют по каплям этанол л размешивают палочкой наматывая па нее нити вынадаюпу го осадка. Л. Ппти снимают с палочки и про яыввют смесью этанола и раствора соли Полученный продукт представляет собой химически чистую .ДНК
стилем дезокенрнбонукчеазы (фермента, специфически разрушающего ДИК) трансформирующая активность исчезала. Рибонуьлеаза (разрушает РНК) и иротео-читлческие ферменты (разрушают бетки) не вы шпали такого эффекта.
КОЛИЧЕСТВО ДНК Б ХРОМОСОМАХ ПОСТОЯННО
Хотя выводы из опытов но трансформации были весьма четкими и однозначными. мысль о широкой их приложимости вначале отнюдь не встретила сочувствия Многие были настроены крайне скептически и но лат л и, что вряд ли jtot феномен удастся паблюдать у каких либо иных форм, помимо некоторых штаммов бактерий. Тацим образом, фундаментальное значение открытия Эвери было оценено далеко ие сразу
Подтверждение генетической роли ДНК было получено при изучении химии хромосом ДИК обнаруживалась почти исключительно в ядрах, и обычно ее не иаходплн там, где не было пыражепиых хромосом Ьолее того оказалось, что количество ДНК в динлоидпом наборе хромосом дап-
ног о организма постоянно, в гаплоидпьтх половых клетках содержится вдвое меньшее количество ДНК В пользу гепетическои роли ДНК свидетельствовала и ее метаболическая стабильность. В отличие от многих других клеточных молекул ДНК стабильна атомы, однажды включенные в ее состав, не покидают молекулу, пока поддерживается нормальный рост клетки.
1ьны вирусов также представляют собой
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ
Еще более убедительные доказательства генетической роли нуклеиновых кислот быти получены при изучении вирусов и зараженных вирусами клеток К 1950 г. оказалось возможным получить ряд вирусов в чистом виде и определить природу молекул, из которых они состоят. Эти исследования привели к важному обобщению Выяснилось, что все без исключения вирусы содержат нуклеиновые кислотьт Поскольку в то время становилось все более ясным, что вирусы содержат генетический материал естественно возпик вопрос, не является ли нукленновокислотный компонент вируса хромосомой этого вируса? Первые убедительные данные на этот счет были получены в результате использования изотопной метки при изучении репродукции фага Т2 Фаг Т2 состоит из ДНК и покрывающей ее защитной белковой оболочки, построенной из ряда различных бс г ков Белок метили радиоактивной серой (55Л’}Т а ДНК — радиоактивным фосфором (а<1Р) Если пометить фаг таким образом, то можно проследить судьбу ДНК и белка в новом цикле равмпожения, установив, как распределилась метка в потомстве фага.
Опыты далн вполне однозначные результаты (рис. 9-3) В потомстве фага обнаруживался (в довольно значительном ко ]Ичестве) только *2Р, т е. та метка, которой была помечена нуклеиновая кислота. Меченый бе ток родительского фага потомству не передавался Более того выясни лось что при заражении фагом в клетку вообще проникает очень мало фагового белка почти весь белок присоединяется к клеточной стенке н остается здесь, не выполняя уже никакой функции после того как ДНК проникла в клетку Это было отчетливо показано в опыте, в котором зараженные фагом бактерпи после проникновения в них фаговой ДНК энергично встряхивались (в смесителе). Пустые бечковые оболочки
