Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Уотсон Дж. -> "Молекулярная биология гена" -> 89

Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.

Уотсон Дж. Молекулярная биология гена — М.: Мир, 1978. — 706 c.
Скачать (прямая ссылка): molekulyarnayabiologiyagena1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 83 84 85 86 87 88 < 89 > 90 91 92 93 94 95 .. 317 >> Следующая

КОМЕЛЕМЕНТАРНОСТЬ СТРУКТУРЫ УКАЗЫВАЕТ НА ВОЗМОЖНЫЙ .МЕХАНИЗМ САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ
Ранее, при обсуждении возможного механизма действия матриц, мы отмечали, что, вообще говоря, две одинаковые поверхности ье должны притягиваться друг к другу и что значительно более вероятпым следует считать присоединение противоположно заряженных групп пли двух поверхностей, комплементарных но форме (наподобие ключа и замка) Поэтому яе имея никаких данных о структуре гена, естественно было полагать, что такая сложная молекула, как геп, не кодируется прнмо Можно было допустить, что репликация протекает с образованием какой то промежуточной молекулы (комплеиентарной по форме) и уже эта пос'<едпяя используется как матрица для получения реплик исходной структуры Некоторые генетики еще не так давно (когда строение бе.1ка и нуклеиновых кислот не было достаточно хорошо изучепо) высказывали иредно ложение, что молекула ДНК играет роль матрицы в синтезе специфического белка, который в свою очередь служит матрицей для синтеза копий этой молекулы
Рис. 0-7. Репликация ДНК.
Старая Старая
Старая Новая цепь цепь
Новая
цепь
Сирая
цепь
Теперь, однако, мы знаем, что в молекуле ДНК специфические генетические поверхности двух иол ннук.1 еотидных цепей (т е пуриновые и ниримидиновые основания) комплементарны по форме и по зарядам. Это заставляет нас отказаться от мыглн, что репликация ДНК связана с синтезом какого-то белкового посредника (тем более что и с химической стороны такой процесс представляется очень сложным и маловероятным) Гораздо проще предположить, что в процессе репликации ДНК цепи .шлются и иа каждой Свободной цепи строится новая комплемен тарная цепь (рис 9-7) Согласно такому представлению, одна из двух цепей каждой молекулы ДНК сл>жит матрицей для образования другой комплементарной цепи
Необходимость разрыва водородных связей между парами оснований ие осложняет эту схему. Хотя водородные связи высокосиецифичны, однако они относительно слабы, так что для их разрыва (или, наоборот, образованна) не треб> етсн ферментов. Иными стонами они обеспечивают идеальный механизм для специфического взаимодействия матрицы и ее комплементарной реплики Не составляет серьезной проблемы и раскручивание ценен ДНК Молекула ДНК — это очень тонкая нить (диа-метрои всего 20 Л), и потому вращение вокруг оси спирачи почти ие свя-зано с расходованием энергии
СПЕЦИФИЧЕСКОЕ СПАРИВАНИЕ ОСНОВАНИЙ ДОЛЖНО ОЬГСПКЧПВЛТЬ ВЫСОКУЮ ТОЧНОСТЬ ПРОЦЕССА РЕПЛИКАЦИИ
Выше мы говорили о том, что если бы аминокислоты вьшолняли функцию матриц, то в силу химической структуры своих боковых групп онп ие могли бы обеспечить надлежащую точность репликации Щри новые и пиримидиновые основания, способпые к образованию нескольких водородных связей, обладают как раз такой структурой, которая обеспечивает JTy точность.
Водородные связи идеально подходят для роли матричных связей. Б отличие от ваидерваальсовых взаимодействий, характеризующихся более слабыми силами притяжения и фактически не зависящих от природы реагирующих химических групп, водородные связи высокоспеци-фнчиы
Средняя энергия водородной связи составляет около 4 ккал/моль, т. е. в 8 раз превышает среднюю энергию теплового движения молекул при комнатной температуре Зная эту величину, можно вычислить отношение частоты эффективных взаимодействий соответствующих молекул (т с. взаимодействий, ведущих к образованию водородных связей) к частоте неэффективных встреч 13 нормальных для клетки условиях это отношение ранпо приблизительно 104, откуда следует, чго если какие либо две молекулы могут удерживаться вместе несколькими водородными связями, то они почти никогда пе обнаруживаются в свободной форме.
Гак, наирпмер, частота, с которой цитозин может присоединяться к адснипу в процессе репликации ДНК примерно в К)8 раз ниже частоты присоединения адснипа к тнмину (1()! 10*, так как образуются две водородные связи) Пара Г• ¦ • Ц стабилизируется тремя водородными связями, н, следовательно, ее волпроизведенне в процессе репликации должно быгь даже еще более точным
Ценность этих соображении не спнжается от того, что основания способны образовывать почти такие же прочные водородные связи с молекулами поды. Если поверхность, предназначающаяся, папример, для тимина, временно занята несколькими молекулами воды, это не имеет значения Молекулы воды пе могут химически присоединиться к расту-
щей полип у кпеотидной цепи, поэтому они через некоторое время удаляются (диффундируют в среду) и заменяются подходящим нуклеотидом.
Пока еще невозможно дать такую же количественную оценку тому факту, чю два иурипа или два ппрпмиднна никогда не связываются друг с другом Несомненно, что в обоих этих случаях потребовалось бы значительное изменение в расположении углеводно-фосфатного остова молекулы, что само по себе энергетически невыгодно Большое число атомов, участвующих во взаимодействии, иишаег нас возможности провести точные подсчеты энергетических различии Отчасти эти затруднения связаны с тем, что пространственная локализация атомов в молекуле ДП К в настоящее время еще пе может быть определена с точностью до 0,1 Остается также неясным, как может повлиять нарушение конфигурации остова па связывание с ферментом, катализирующим образование мезкпуклео-тидных ковалентных связей.
Предыдущая << 1 .. 83 84 85 86 87 88 < 89 > 90 91 92 93 94 95 .. 317 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed