Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
ДИК
i Разрыв водородных евшей I
при нагревании 1
1
ъй
^УЬ
- /"
Рис 11-9 Возможность гибридизации ДИК с PH If (оказывает комплементарном » кукле мтидппч послецоватслыюстеп Pllli и одной нл дву* цепей ее ДИК- матрицы В левой части рисунка изображено образовать гибридной молекулы с участием молекулы
РНК и одной из двух цешп ДНК матрицы Драная часть рисунка демонстрирует снецг фнчиость метода- Б экст р и менте та же самая РНК была смешана с чужеродной ДНК При этом гибридные молекулы не образпнънм тсь.
вопроса о том, комплементарна ли синтезированная иод контролем вируса РНК одной или двум цепям ДИК
Дтя выяснения этого вопроса была использована методика получения искусственных гибридов ДНК — РНК путем смешения РНК с денатурированной одиоцепочечиой ДНК. При нагревании ДНК до температур несколько ниже 100°С водородные свяли, .удерживающие комплементарные цепи друг возле друга, разрываются и цепи быстро расходятся (денатурация ДНК) Если латем медленно понижать температуру, то комплементарные цепи вновь соединяются благодаря образованию правильных водо родных связей и двойная спираль восстанавливается (ренатурация ДНК). Однако если осторожное охлаждение проводить в присутствии одно
цепочечной РНК, синтезированной на гомологичной ДНК, то наряду с ренату рированной ДНК образуются также и гибриды ДНК — PIIK (рис. 11-9). Эти гибриды высокоспецифичны и образуются лишь тогда, когда некоторые участки цепей ДНК и РНК комплементарны друг другу Поэтому данная методика позволяет выяснить природу РНК, сиптезируе-мои in vivo при заражении клеток фагом SP8. Для этого нужно лишь установить, образует ли ока гибриды с обеими цепями ДНК или только с одной Результат оказался совершенпо однозначным колируется только одна цепь ДНК
Это избирательное копирование объясняет нам, почему РНК, синтезируемая на ДНК-матрице, по составу оснований обычно не комплементарна матричном ДНК Нет никаких причин для того, чтобы в какой-либо одной цепи ДНК количество А было равно количеству Т или количество Г — количеству Ц Соотношение 1 1 обеспечивается лишь в двухцепочечной молекуле, содержащей две комплементарные цени В одипочпых же цепях ДНК соотношение оснований лишь очень редко приближается к тому, которое характерно для комплементарных структур И соответственно очень редко встречаются одноцепочечные молекулы РНК, в кото рых А=У и Г=Ц.
Эффект избирательного копирования цепей ДНК можно также наблюдать in vitro. Результат в этом случае зависит от сохранения нативиости матричном ДНК Если, например, матричную ДНК фага Г7 денатурируют, вызывая разделение цепей, или если ее разрушают так, что возникают области, имеющие одноцепочечную структуру, то в таких случаях копируются обе цепи Если же используются интактные молекулы ДНК фага Т7 (мол вес 2,0- Ш7), то в системе in vitro копируется та же самая цепь ДНК, которая копируется ш vivo в процессе размножения вируса (рис. 11-10).
Часто транскрипция носит более сложный характер по сравнению с тем, который наблюдается у фагов Т7 или SP8 В хромосомах фагов Т-4 и Я транскрибируются обе цени, при этом для некоторых генов (обычно они расположены вместе) матрицей служит одна цень, в то время как остальные гены транскрибируются па другой цепи (рис. 15-24). Такая же картина наблюдается и у E.coli; и в этом случае хромосома может транскрибироваться в двух направлениях — как по часовой так и против часовой стрелки Значительно большее число генов (папример, группы генов, ответственных за синтез лактозы, тришофана и галактозы) считывается против часовой стрелки. Имеет ли этот факт какое-либо реальное значение, остается пока невыясненным. Поскольку реплицирующаяся бактериальная хромосома непрерывно вращается в определенном направлении, казалось, можно было бы думать, что раскручивание образующихся цепей РНК связано с вращением их матриц Однако это, по-видимому, пе соответслвует действительности. И.изестен один случай, когда в резучь тате изменения ориентации лактозных генов в хромосоме Е coli они должны считываться по часовой стрелке, а ие наоборот, как обычно Насколько можно судить по имеющимся данным, скорость транскрипции этих генов пе изменяется при зтом и, следовательно, не зависит от их ориентации
ЦЕПИ РНК НЕ БЫВАЮТ ЗАМКНУТЫМИ Б КОЛЬЦО
Нее цепи клеточной РНК, исследованные до сих пор, имеют .линейную форму Несмотря на лепленные поиски, пока не обнаружено никаких кольцевых РНК*. Размеры лилейных молекул РНК отличаются япачи-
1 Атол, Дрыгпп, Романова н Ьогдапов сообщили (FEBS Letters, 8, 13, 1970) оС обнаружении ими кольцевой ренлнкатпвной формы РНК вируса вызывающего эщефаломпокардит у мышеи. Вес другие известные формы инруснон РНК ивлятотси .швейными.
Рис 11-10 Электронные микрофотографии ДНК фага Т7, на которой происходит транскрипция РНК m vitro. (С любезного разрешения д-ра Дэвиса, Калифорнийский Технологический институт )
А. Несколько растущих цепей PIIK присоединены к ДНК-ыатрице Все цепи РНК транскрибируются с одной и той же цепи ДНК фага Т7. рост начинается в одиой точке, нахо-
