Тяжелые легкие ДНК

Цепи цепи тяжелая

Плотность высокая

Плотность средняя

Плотность низкая

Рующие кодоны

Сокращения:

стоп - кодон окончания синтеза

1. Ала - L-Аланин 11. Тре - L-Треонин У-урацил

2. Вал - L-Валин 12. Цис - L-Цистеин Ц-цитозин

3. Лей - L-Лейцин 13. Тир - L-Тирозин А-аденин

4. Иле - L-Изолейцин 14. Асн - L-Аспаргин Г-гуанин

5. Мет - L-Метионин 15. Глн - L-Глутамин

6. Про - L-Пролин 16. Асп - L-Аспаргиновая кислота

7. Фен - L-Фенилаланин 17. Глу - L-Глутаминовая кислота

8. Трп - L-Триптофан 18. Лиз - L-Лизин

9. Гли - L-Глицин 19. Арг - L-Аргинин

10. Сер - L-Серин. 20. Гис - L-Гистидин

Способ удвоения ДНК, описанный Уотсоном и Криком, известен под названием полуконсервативной репликации. Каждая дочерняя двойная спираль имеет 1 старую (консервативную) цепь материнской молекулы и 1 новую цепь. Полуконсервативный характер репликации ДНК доказан в опытах Меселсона и Сталя в серии изящных экспериментов в 1958 году.

Кишечные палочки выращивали на питательной среде с тяжелым изотопом азота N₁₅ в течение многих поколений. Затем микробные клетки с тяжелой ДНК переносили на питательную среду с обычным азотом N₁₄. Через 50 минут (время, соответствующее появлению нового поколения кишечных палочек при 36 С) брали пробы клеток и центрифугировали 20 часов при 40000 g в растворе (CsCl) с градиентом плотности (чем глубже, тем выше плотность раствора). ДНК кишечных палочек погружались на такую глубину, которая соответствовала их плотности, т.е., чем тяжелее была молекула, тем глубже она погружалась. Когда центрифужную пробирку исследовали в ультрафиолетовых лучах, слой ДНК имел вид узкой полосы.

Сравнили глубину этих полос при исследовании тяжелой материнской культуры (N₁₅), легкой обычной культуры (N₁₄) и пересаженной с тяжелого азота на обычный (N₁₅+N₁₄).

Если бы репликация ДНК имела полуконсервативный характер, то пересаженная культура давала бы полоску полутяжелой ДНК глубже легкой и выше тяжелой (рис. 1). Так и случилось. Исследования ДНК следующих поколений кишечной палочки дали еще более убедительное доказательство полуконсервативного характера репликации ДНК и справедливость гипотезы Уотсона и Крика.

Рисунок 1. Результаты экспериментов Меселсона и Сталя по изучению репликации ДНК

N15 N14 N(14=15)

│ │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │

│ │ ╞═════╡ │ │

│─ ─ ─│─ ─ │─ ─ ─│─ ─ ╞═════╡

╞═════╡ │ │ │ │

└─────┘ └─────┘ └─────┘

обе обе полу-

С помощью генетического кода ДНК можно записать информацию о любой последовательности аминокислот и синтезировать любой белок. ДНК косвенно хранит информацию и о молекулах небелковой природы (нуклеотиды, фосфолипиды, углеводы, пигменты и т.д.). Чтобы инициировать любую биохимическую реакцию надо обеспечить ее ферментативным аппаратом. Чтобы получить небелковое соединение (например, пигмент), надо сделать белок-фермент-катализатор для его синтеза.

Дата добавления: 2014-01-05