структура ДНК
формы ДНК
нуклеотидный состав ДНК
плавление ДНК
топология ДНК
ДНК - молекула, состоящая из двух антипараллельных молекул соединенных водородными связями по принципу комплементарности с образованием спиральной структуры.
Структура ДНК
Структурной единицей цепи ДНК является дезоксирибонуклеозид, состоящий из фосфата, сахара-дезоксирибозы и четырех нуклеотидов: аденина (A), цитозина (C), гуанина (G) и тимина (T). У некоторых фагов Тимин замещен Урацилом (фаг PBS1), который обычно входит в состав РНК. Нуклеотиды двух цепей ДНК соединены водородными связями по принципу комплементарности: А-T, G-C.пурины (2кольца) -Аденин, Гуанин пиримидины -Тимин, Цитозин |
d DNA=20A; - на пурин-12A, на пиримидин-8A |
В паре A-Т 2 H-связи, в паре Г-Ц – 3 |
Вращающаяся молекула ДНК
Tаутомерия оснований
В гетороциклах протоны связанные с азотом могут переходить
на другие атомы азота или на атомы кислорода кетогруппы и в растворах будет существовать равновесие различных таутомерных структур быстро переходящих друг в друга.
В результате таутомерых превращений U и G в енольной форме при спаривании могут имитировать С и А, а С и А в иминоформе - U и G, что может привести к мутациям в ДНК (рис.).
Стекинг взаимодействие
Основания в цепи ДНК лежат друг над другом в стопке, что обеспечивает дополнительную стабилизацию цепи - стекинг взаимодействие.
Величина стекинг взаимодействия между основаниями: пурин-пурин>пиримидин-пурин>пиримидин-пиримидин
В олиго- и полинуклеотидах стэкинг между соседними основаниями приводит к формированию стабильной одноцепочечной спиральной структуры (polyA) а отсутствие стекинга к разупорядоченному клубку (polyU)
Энергия стекинг взаимодействий ~ -3 - -15 ккал/моль
Сахарофосфатный остов снаружи основания внутри дезоксиробозофосфаты соединены фосфодиэфирными связями. ОН-группы фосфата соединены
с ОН-группой 3"- и 5"-углеродами дезоксирибозы.
Ошибочное спаривание может происходить, когда тимин находится в енольной форме или цитозин находится в имино форме.
Модификации нуклеотидов
рис.1 Модифицированные нуклеотиды [Сингер].
Нуклеотиды в ДНК могут подвергаться модификациям: 5-метилцитозин,
5-гидроксиметилцитозин, 5-гидроксиметилурацил,
N-метиладенин. В ДНК некоторых бактериофагов к гидроксиметильной группе гидроксиметилцитозина присоединены с помощью гликозидной связи моно- или дисахариды. ДНК большинства низших эукариот и беспозвоночных содержат относительно мало 5-метилцитозина и
N6-метиладенина. У позвоночных метилирование оснований играет
важную роль в регуляции экспрессии генов, причем наиболее распространен 5-метилцитозин. Показано, что
более 95% метильных групп в ДНК позвоночных содержится в остатках цитозина редко встречающихся CG-динуклеотидов и более 50% таких динуклеотидов метилировано. У растений 5-ме-тилцитозин можно обнаружить в динуклеотидах CG
и тринуклеотидах CNG (N – C, А или Т).
Формы ДНК
| Параметры | B-форма | А-форма | С-форма | Z-форма |
| спираль | правозакручена | правозакручена | правозакручена | левозакручена |
| ед. повтора | 1 пн | 1пн | 1пн | 2пн |
| пн в обороте | 10,4 | 10,7 | 9.3 | 12 |
| диаметр | 23,7А | 25,5А | 18,4А | |
| вращение/пн | 35,9 | 33,6 | 38,7 | 60/2 |
| наклон пн к оси | -1,2 | +19 | -9 | |
| раст. м-у пн вдоль оси | 0.332 nm | 0.23 nm | 0.38 nm | |
| длина оборота | 34А | 28А | 31А | 34,4А |
При исследовании ДНК различными методами обнаружено наличие различных форм ДНК образуемые при различных условиях (концентрации солей, влажность), некоторые из которых способны существовать в живых организмах.
Существуют A, B, C, D, T-семейства форм ДНК, которые могут быть подразделены на различные подтипы (C", C"").
В-ДНК
- основное состояние ДНК показанное на кристаллах и в водных растворах.
С-ДНК
- форма существующая при пониженной концентрации Na и влажности 44-66%, если GC=31-72%.
А-ДНК
- такая форма образуется у гибридов ДНК-РНК, следовательно при транскрипции ДНК переходит в А-форму, в месте контакта RNA-pol. Для этой формы характерно наличие внутренней пустоты диаметром 5A.
Z-ДНК
- левозакрученная формаПереходу B-->Z способстует наличие GC-5" последовательности являющейся местом метилирования у организмов. Такие последовательности в плазмидах при сверхспирализации переходят из B в Z форму.
При B-->Z переходе участок в 11 пн имеет переходную форму между левой и правой спиралью.
Z-ДНК обнаружена в междисках политенных хромосом D. melanogaster.
Полинуклеотид GC-5" находясь в В-форме при низкой концентрации соли образует нуклеосомы. При высоких концентрациях соли полинуклеотид GC-5" переходит в Z-форму которая не образует нуклеосом.
А-, Z- формы не могут существовать в водном растворе без дополнительных воздействий (белки, суперспирализация).
D-DNA
- AT-богатые участки ДНК фага Т2, у которого цитозин заменен на 5"-гидроксиметилцитозин, единственная из известных природных ДНК находится в D-форме. Кроме того ДНК фага гликозилирована более чем на 70%.
Двойная спираль D-ДНК закручена сильнее чем B-ДНК и имеет глубокий малый желоб - удобнуюю полость для размещения воды и катионов.
3D-структуры ДНК
Искривление ДНК
Нуклеотидный состав ДНК
Правила Чаргафа
Нуклеотидный состав ДНК некоторых
организмов
[Сингер].
| Источник | А | G | C | T | A+T/G+C | A+G/T+C | G+C, мол.% |
| Бактериофаг λ Бактериофаг Т2 Escherichia coli Bacillus subtilis Вирус папилломы Шоупа Saccharomyces cerevisiae Chlamydomonas Цыпленок Мышь Корова Пшеница |
26,0 32,5 23,8 29,0 26,6 31,3 19,6 27,9 28,9 27,3 27,2 |
23,8 18,2 26,0 20,7 24,5 18,7 30,2 21,2 21,1 22,5 22,6 |
24,3 16,72 26,4 21,3 24,2 17,1 30,0 21,5 20,3 22,5 22,8 |
25,8 32,6 23,8 29,0 24,7 32,9 |
1,08 1,86 0,91 1,38 1,05 1,79 0,65** 1,34** 1,44** 1,22** 1,20** |
0,99 1,03* 0,99 0,99 1,04 1,00 0,99** 0,96** 1,00** 0,99** 0,99** |
48 35* 52 42 49 36 60** 43** 41** 44** 45** |
* 5-гидроксиметилцитозин
** включая 5-метилцитозин
У эукариот частота встречаемости 5"-CG-3"выше, чем 5"-GC-3", т.к. динуклеотид 5"-GC-3" подвергается метилированию, участвующему в регуляции экспрессии генов. У прокариот соотношение 5"-CG-3"/5"-GC-3" близко к случайному (см.таблица).
Размер молекул ДНК
Размер ДНК выражается в парах нуклеотидов (пн), или в тысяче пар нуклеотидов (тпн)
| Источник | М, Да | Длина | пн | Тип структуры |
| Бактериофаг φХ174 SV40 Бактериофаг Т2 Хромосома Hemophilus influenzas Хромосома Escherichia coli Saccharomyces cerevisiae Хромосома 1 Хромосома 12 Drosophila melanogaster Хромосома 2 Хромосома 3 Хромосома 4 |
1,6 10 6
3,5 10 6 1,2 10 8 7,9 10 8 2,6 10 8 1,4 10 8
4 10 10
|
1,6 мкм 1,1 мкм 50 мкм 300 мкм 1 мм 50 мкм 15 мм |
5 10 3
5,2 10 3 2 10 5 1,2 10 6 4 10 6 2,1 10 5
6,0 10 7
|
Кольцевая одноцепочечная Кольцевая двухцепочечная Линейная двухцепочечная Неизвестен Кольцевая двухцепочечная Линейная двухцепочечная Линейная двухцепочечная |
Плавление ДНК
Денатурация
или плавление
- расхождение цепей ДНК при нагревании ДНК ~1000C или при повышении pH.
Расхождение цепей происходит из-за разрушения слабых водородных
связей и плоскостных взаимодействий между основаниями.
На денатурацию также влияют: ионы одно- и двухвалентных металлов, белки, нейтрализующие отрицательные заряды фосфатных групп.
Температура плавления ГЦ выше чем АТ
. Для разрушения двух Н-связей АТ-пар требуется меньше энергии, чем для разрыва трех H-связей GС-пар, значения температуры и рН, при которых происходит денатурация, зависят от нуклеотидного состава ДНК.
кривая плавления ДНК
Денатурация – процесс обратимый, последующее восстановление двухцепочечной структуры ДНК может происходить даже при полном расхождении цепей. Процесс воссоединения, называемый ренатурацией, реассоциацией или отжигом, происходит при
понижении температуры или рН
При резком понижении температуры или рН правильное воссоединение комплементарных цепей затрудняется из-за спари-
вания оснований локально комплементарных участков в пределах одной или разных цепей.
Ренатурация ДНК происходит при температупе на ~200C ниже температуры плавления.
При ренатурации сначало соединяются участки цепей с повторенной ДНК и затем с уникальными участками
кривая ренатурации ДНК
кривая зависимости т плав от конц. соли
Свойства ДНК
Ультразвук режет ДНК на равные фрагменты ~500 пн в длину.
ДНК нерастворима в неполярных растворителях.
Щелочь гидролизует ДНК.
Благодаря заряду фосфатных групп, ДНК имеет отрицательный заряд.
Топология молекул ДНК
Литература:
- Сингер: Гены и геномы т.1
- Зенгер.В: Принципы структурной организации нуклеиновых кислот. М., Мир, 1987
Физико-химические свойства ДНК
| Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | Физико-химические свойства ДНК |
| Рубрика (тематическая категория) | Спорт |
1. Денатурация
Денатурация ДНК осуществляется при действии химических факторов (мочевина, гуанидинхлорид, кислота, щелочь) и физических факторов (температура). В результате денатурации происходит разрушение вторичной структуры ДНК. При снятии воздействия денатурирующего фактора вторичная структура ДНК должна быть восстановлена. Это процесс носит название – ренатурация˸
Денатурация, или плавление, ДНК сопровождается увеличением оптической плотности растворов ДНК при длине волны 260 нм. Данное явление получило название – гиперхромный эффект. Максимальное повышение оптической плотности раствора ДНК при полном распаде её до мононуклеотидов при указанной длине волны приблизительно равно 80 %.
Молекула ДНК, состоящая только из поли-д(АТ), плавится при более низких температурах, чем молекула ДНК, состоящая из поли-д(ГЦ). Это связано с тем, что между А и Т образуются две водородные связи, а между Г и Ц – три водородные связи.
2. Температура плавления
Важнейшей характеристикой ДНК является её температура плавления, которая соответствует той температуре, при которой увеличение оптической плотности раствора ДНК равна половине максимального её увеличения, наблюдаемого при полной денатурации ДНК. Температура плавления ДНК, состоящей из поли-д(АТ), равна 66 о С, ДНК, состоящей из поли-д(ГЦ), – 85 о С. Природные ДНК имеют температуру плавления более 66 о С, но менее 85 о С, потому что в их состав входят все четыре азотистых основания, но в различных пропорциях у разных живых организмов. Так ДНК человека характеризуется температурой плавления, равной 81 – 82 о С, E.coli – 90,5 о С.
При охлаждении раствора ДНК (отжиге) может происходить восстановление исходной вторичной структуры ДНК в соответствии с принципом комплементарности.
3. Гибридизация
Если смесь различных молекул ДНК изначально расплавить, а затем провести их отжиг, то при наличии сходства в их первичных структурах между молекулами ДНК возможна гибридизация.
Рисунок – Гибридизация между различными молекулами ДНК
Чем выше сходство между молекулами ДНК, тем выше степень гибридизации. На основании результатов гибридизации между ДНК различных видов живых организмов можно судить о их родстве. Чем выше степень гибридизации, тем ближе родство между анализируемыми видами.
Гибридизация также возможна и между молекулами ДНК и РНК, при условии наличия гомологичных нуклеотидных последовательностей.
Рисунок – Гибридизация между ДНК и РНК
4.Нуклеиновые кислоты сильно поглощают ультрафиолетовый свет, и это свойство лежит в базе определения их концентрации. С этим же свойством связан и мутагенный эффект ультрафиолетового света.
Организация ДНК эукариот
Длина молекулы ДНК эукариот многократно превышает размеры клетки. Для обеспечения протекания различных биологических процессов она должна соответствующим образом быть упакована. Существуют несколько уровней её компактизации.
1. Голая ДНК – представляет собой двойную спираль, её диаметр равен 1,8 нм˸
Такая ДНК обладает сверхчувствительностью к ДНКазам – ферментам, гидролизующим фосфодиэфирные связи.
Физико-химические свойства ДНК - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Физико-химические свойства ДНК" 2015, 2017-2018.
Гибридизация ДНК
Гибридизация ДНК , гибридизация нуклеиновых кислот - соединение in vitro комплементарных одноцепочечных нуклеиновых кислот в одну молекулу. При полной комплементарности объединение происходит легко и быстро, а в случае частичной некомплементарности слияние цепочек замедляется, что позволяет оценить степень комплементарности. Возможна гибридизация ДНК-ДНК и ДНК-РНК.
Протокол эксперимента
- Двухцепочечную ДНК разогревают в соответствующем буфере . Из-за изменения внешних условий, водородные связи между комплементарными азотистыми основаниями становятся термодинамически невыгодными и цепочки расходятся.
- Препарат денатурированных ДНК смешивают с другой денатурированной ДНК.
- Препараты медленно охлаждают, при этом одноцепочечные ДНК отжигаются друг на друга (образуются водородные связи между комплементарными основаниями), при этом образуется «гибридная» молекула ДНК.
Анализ скорости отжига одноцепочечных ДНК позволяет оценивать сходства и различия в последовательностях ДНК между видами или особями одного вида.
Вычисление температуры плавления ДНК
Вторичная структура ДНК играет важную роль в биологии, генетической диагностики и других методов молекулярной биологии и нанотехнологии. Поэтому, точное определение температуры плавления ДНК или РНК молекул играет самую главную роль во всех молекулярно-биологических методах, например, как подбор проб или олигонуклеотидов для микрочипов или для подбора ПЦР праймеров . Существует несколько простых формул вычисления температуры плавления для коротких олигонуклеотидов. Грубое вычисление температуры плавления (T m) короткого олигонуклеотида (<20 нуклеотидов) проводят по прямому подсчету количества нуклеотидов (G+C - сумма всех гуанинов и цитозинов , L - длина олигонуклеотида):
Усредненная формула подсчета T m для короткого олигонуклеотида (и для длинных ДНК фрагментов), с учетом концентрации ионов K + и DMSO :
Однако, эти уравнения не учитывают инициацию связывания при гибридизации олигинуклеотида, не учитывают особенности самой последовательности и концевого эффекта, характерный для олигонуклеотидных дуплексов. Поэтому, данная формула пригодна в большей степени, где последовательность ДНК усредненная и длина дуплексов свыше 40 нуклеотидов.
ДНК термодинамика
Наиболее распространенный метод используемый сегодня для расчета температуры плавления двухцепочечной или одноцепочечной ДНК, основан на двух ступенчатой термодинамической модели. Две комплементарные ДНК молекулы А и В, либо они связаны друг с другом либо свободны в растворе («random coil state»). Обычно считается, что обе молекулы А и В полностью комплементарны, поэтому очевидна их гибридизация, а также разрешены одна или несколько ошибок комплементарности в дуплекс, в том числе допустимы и некомплементарные G-G, G-T и G-A пары (wobble pairs). В случае же только одной молекулу, предполагается упаковка ее в петлевую структуру. Процесс гибридизации в дуплекс описывается формулой:
где А и В разные цепи в растворе («random coil state»), и АВ образованный дуплекс. Данная реакция обратима. Константа равновесия k , для этой реакции определяется как: .
Константа равновесия зависит от концентрации цепей, от температуры, концентрации солей, рН и других компонентов в реакции (например, глицерин или DMSO). Константа К меняется в ответ на изменение концентрации одной или обоих цепей ( и/или ), тогда вся система отвечает на изменения и тогда индивидуальные концентрации [A], [B] и тоже изменятся. Например, если в системе больше цепи А, то концентрация увеличится. Предположим, константа равновесия равна 1.81x10 6 и концентрация цепей = = 10 -5 M:
Подставляем компоненты в формулы для вычисления k:
После перестановки получаем:
Например, подставить в эту формулу = 7.91x10 -6 M тогда концентрацию цепей составит [A] = [B] = 2.09x10 -6 M. То есть только 79% цепей будет связаны в дуплекс .
Возможно ли определить константы равновесия при изменении температуры? Это подводит нас к пониманию важных термодинамическим параметрам как свободной энергии (dG), энтальпия (dH) и энтропия (dS). Изменения свободной энергии, энтальпия и энтропия происходят при переходе от «температуре Т гибридизации» к беспорядочному, случайному состоянию. Эти отношения определяются формулой dG = dH – TdS , (для концентрации цепей [A] = [B] = = 1M), тогда идеальная формула для вычисления свободной энергии Гиббса:
где T температура в кельвинах, dH° (cal/mol) и dS° (cal/mol K).
Существует полезное соотношение, связывающее изменение свободной энергии Гиббса в ходе химической реакции с её константой равновесия:
где R – универсальная газовая постоянная (1.987cal/mol K).
Комбинируя обе формулы получаем:
Температура плавления (T m) определяется при равновесии, когда половину цепей связаны друг с другом и другая половина находится в свободном состоянии, то есть k=1:
Температуру плавления для простой петли рассчитывают как . Для ДНК дуплекса необходимо учитывать концентрацию каждой цепи (в молях, М). Таким образом, если [A] и [B] концентрации молекул А и В, то общая концентрация цепей, C равна их сумме, [A] + [B].
Предполагается, что концентрация обоих цепей одинаковая [A] = [B] = C/2. В таком случае,
где f = 4. Для самокомплементарного олигонуклеотида = C и тогда и f = 1. Данная температура плавления определяется только в случае, когда половина молекул связаны друг с другом.
Для самокомплементарного олигонуклеотида, k = 1/ поэтому:
Для не комплементарного дуплекса, когда ≥ , k =1/( – /2), Tm вычисляют так:
где молярная концентрация преобладающей цепи (как правило ПЦР праймер), а [Вt] молярная концентрация цепи с низкой концентрацией (геномная ДНК).
Вычисление температуры плавления
Термодинамические параметры dG, dH и dS рассчитываются на основе модели ближайших соседей (nearest neighbour). Для точного прогнозирования вторичной структуры ДНК при гибридизации с использованием динамических алгоритмов программирования требуется база данных по всем возможным термодинамическим параметрам для каждой комплементарной пары оснований, а также для для всех вариантов при не совпадающих нуклеотидов, для свободных концов, шпилек и петель. Термодинамическая формула вычисления короткого олигонуклеотида основывается на термодинамических параметрах - энтропии dS и энтальпии dH, для каждой из 10 вариантов сочетаний четырех нуклеотидов (Таблица 1). В Таблице 1 представлены термодинамические параметры для ближайших соседей (NN) для пар нуклеотидов при концентрации 1М NaCl.
Для подсчета Tm (°С) осуществляется суммирование всех значений свободной энергии Гиббса для каждой пары с шагом один нуклеотид:
dG общая = dG начальное + dG симетрия +∑dG + dG AT конец
dG теоретическая = 1.96 + 0 - 2.17 – 1.44 – 1.44 – 1.00 – 1.45 – 1.30 +0.05
dG теоретическая = -5.35 kcal/mol
Аналогично подсчитываются значения энтропии (dH = -43.5 kcal/mol) и энтальпии (dS = -122.5):
Многие ДНК дуплексы имеют конкурирующие однонитевые структуры, и это сдвигает равновесии системы и как результат снижение значения T m от предсказуемой формулой значения.
Общая формула для вычисления T m с коррекцией на соль в растворе:
где L - длина олигонуклеотида, R - газовая постоянная (1.987cal/K mol), c - концентрация олигонуклеотида в (обычно 2x10 −7 M), - концентрация ионов калия в молях (обычно 5x10 −2 M).
| Последовательность пар (5"-3"/3"-5") |
° kcal/mol |
° cal/(mol·K) |
° 37 kcal/mol |
|---|---|---|---|
| AA/TT | -7.6 | -21.3 | -1.00 |
| AT/TA | -7.2 | -20.4 | -0.88 |
| TA/AT | -7.2 | -20.3 | -0.58 |
| CA/GT | -8.5 | -22.7 | -1.45 |
| GT/CA | -8.4 | -22.4 | -1.44 |
| CT/GA | -7.8 | -21.0 | -1.28 |
| GA/CT | -8.2 | -22.2 | -1.30 |
| CG/GC | -10.6 | -27.2 | -2.17 |
| GC/CG | -9.8 | -24.4 | -2.24 |
| GG/CC | -8.0 | -19.9 | -1.84 |
| инициация | +0.2 | -5.7 | +1.96 |
| концевая A-T пара | +2.2 | +6.9 | +0.05 |
| коррекция на симметрию | 0.0 | -1.4 | +0.43 |
Одиночная ошибка внутри дуплекса
Модель ближайших соседей для комплементарных нуклеотидных пар может расширен для пары, включающие некомплементарные нуклеотиды. Было показано, что существует тенденция уменьшающая стабильность не комплементарных пар оснований в порядке убывания:
G-C > A-T > G·G > G·T ≥ G·A > T·T ≥ A·A > T·C ≥ A·C ≥ C·C
Гуанидин G является наиболее «неразборчивым» основанием, поскольку он образует сильный пары оснований и с некомплементарными основаниями (G·G, G·T и G·A). С другой стороны, цитозин C является наиболее дискриминационным основанием, поскольку он образует самые стабильные комплементарные пары и неустойчивые пары с некомплементарными основаниями (T·C ≥ A·C ≥ C·C) , .
Ссылки
См. также
- PrimerDigital: инструменты онлайн для ПЦР и анализ олигонуклеотидов
Если медленно нагревать растворы вирусной или бактериальной ДНК, то их молекулы денатурируют при вполне определенных температурах (рис. 27-16). Переход от нативного дуплекса ДНК к расплетенной беспорядочно скрученной денатурированной форме можно обнаружить по увеличению поглощения ультрафиолетового света или по уменьшению вязкости раствора ДНК. Для каждого вида ДНК характерна своя температура денатурации, называемая «точкой плавления». Чем выше содержание в ДНК пар G=C, тем выше точка плавления этой ДНК. Это объясняется тем, что пары GC более стабильны и на их диссоциацию требуется больше энергии, чем на разрушение пар А=Т; отчасти это обусловлено тем, что пары G=C соединены тремя водородными связями, а пары А=Т - лишь двумя.
Тщательное определение точки плавления препарата ДНК при фиксированных условиях pH и ионной силы может дать, следовательно, информацию о соотношении пар А=Т и G=C в ДНК.
Второе физическое свойство ДНК, обусловленное соотношением пар G=C и А=Т, это плавучая плотность. Препарат ДНК с более высоким содержанием G=C-nap обладает чуть большей плотностью, чем ДНК с повышенным содержанием А=Т-пар. Препараты ДНК центрифугируют при высоких скоростях в концентрированном растворе хлористого цезия (), плотность которого лежит в том же диапазоне, что и плотность ДНК.
Рис. 27-15. Принцип гибрилизационного теста. Два препарата ДНК, выделенной из организмов разных видов нагревают так, что они полностью денатурируют и их цепи расходятся. При смешивании этих препаратов и медленном охлаждении комплементарные цепи ДНК каждого вида найдут друг друга и будут ренатурировать с образованием нормальных дуплексов. Если между двумя ДНК существует значительная гомология по последовательности, то возможно образование гибридных молекул, представляющих собой частичные дуплексы. Чем выше степень гомологии, тем больше вероятность образования гибридов. Содержание гибридов в смеси можно измерить разными способами, в частности с помощью хроматографии или центрифугирования в градиенте плотности. Обычно, чтобы упростить процедуру измерения, одну из ДНК метят радиоактивным изотопом
Рис. 27-16. Кривая денатурации (плавления) двух препаратов ДНК. Температура, соответствующая средней точке перехода называется точкой плавления. Поскольку величина зависит от pH и концентрации соли, всегда надо конкретизировать условия ее измерения.
При центрифугировании в центрифужной пробирке формируется градиент плотности с наибольшей плотностью у дна пробирки. Если поместить в нее ДНК, то она сначала будет перемещаться по направлению ко дну пробирки, но затем в определенном положении остановится и будет держаться на плаву. В этом положении она не может ни всплыть, ни осесть, поскольку плотность раствора здесь равна ее плотности. С помощью этого метода, более подробно описанного в гл. 28, можно отделить друг от друга молекулы ДНК, различающиеся по содержанию G=С-пар, поскольку они обладают разной плавучей плотностью. Исходя из плавучей плотности данной ДНК, можно подсчитать соотношение в ней пар G=С и А=Т.
1 плавление ДНК
процесс расплетения комплементарных цепей двухцепочечной ДНК под действием температуры (см. денатурация ДНК), переход регулярной двойной спирали линейной молекулы ДНК в клубкообразное состояние. Переход "спираль-клубок" может быть вызван различными факторами, но, как правило, исследуется температурный переход. Наблюдение за этим переходом может осуществляться различными методами, так как он сопровождается изменением многих физических свойств ДНК. Наиболее часто для количественных измерений степени перехода используется изменение поглощения света раствором ДНК в области длин волн 250-270 нм. При переходе ДНК из спирального состояния в клубкообразное поглощение раствора в этой области длин волн увеличивается на 30-40 %.
См. также в других словарях:
Плавление (ДНК или РНК) - * плаўленне (ДНК альбо РНК) * melting (DNA or RNA) диссоциация комплементарных цепочек двунитчатых ДНК или РНК, а также ДНКРНК гетеродуплексных () молекул и формирование одиночных нитей. В лаборатории П. обычно достигается путем нагревания, в то… …
плавление
- melting плавление. Процесс диссоциации двухцепочечных молекул нуклеиновых кислот (ДНК, РНК, ДНК/РНК гибридов) с образованием одноцепочечных при нагревании до температуры П.
Дезоксирибонуклеиновая кислота Днк - Дезоксирибонуклеиновая кислота, Днк * дэзоксірыбануклеінавая кіслата, Днк * deoxyribonucleic acid, DNA природное высокомолекулярное органическое соединение, обеспечивающее хранение и передачу генетической информации у живых организмов. Это… … Генетика. Энциклопедический словарь
ПОЛИМЕРЫ БИОЛОГИЧЕСКИЕ - (биополимеры) природные макромолекулы, играющие осн. роль в биол. процессах. К П. б. относятся белки, нуклеиновые кислоты (НК) и полисахариды. П. б. образуют структурную основу всех живых организмов; все процессы в клетке связаны с… … Физическая энциклопедия
Дезоксирибонуклеиновая кислота - (ДНК) присутствующая в каждом организме и в каждой живой клетке, главным образом в её ядре, нуклеиновая кислота (См. Нуклеиновые кислоты), содержащая в качестве сахара дезоксирибозу, а в качестве азотистых оснований аденин, гуанин,… …
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ - биополимеры, состоящие из остатков фосфорной кислоты, сахаров и азотистых оснований (пуринов и пиримидинов). Имеют фундаментальное биологическое значение, поскольку содержат в закодированном виде всю генетическую информацию любого живого… … Энциклопедия Кольера
Биополимеры - высокомолекулярные природные соединения, являющиеся структурной, основой всех живых организмов и играющие определяющую роль в процессах жизнедеятельности. К Б. относятся белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды; известны также смешанные… … Большая советская энциклопедия
Аллелоспецифическая гибридизация олигонуклеотидов - * алеласпецыфічная гібрыдызацыя алігануклеатыдаў * allelespecific oligonucleotide hybridization or ASo фрагменты ДНК, амплифицированные с помощью ПЦР с использованием в качестве матрицы ДНК обследуемых индивидуумов и ДНК дикого типа, денатурируют … Генетика. Энциклопедический словарь
Белки (протеины) - Белки, протеины, высокомолекулярные природные органические вещества, построенные из аминокислот и играющие фундаментальную роль в структуре и жизнедеятельности организмов. Именно Б. (ферменты и др.) осуществляют обмен веществ и энергетические… … Большая советская энциклопедия
Белки - I Белки (Sciurus) род млекопитающих семейства беличьих отряда грызунов. Распространены в лесах Европы, Азии и Америки. Около 50 видов. Приспособлены к древесному образу жизни. Длина тела до 28 см. Мех обычно густой, у некоторых пушистый.… … Большая советская энциклопедия
TfIID or transcription factor II D - - белковый комплекс, в состав которого входит белок (ТВР), первым связывающийся ТАТАпоследовательностью промотора, и по меньшей мере еще 9 белковых субъединиц. Белок ТВР необходим также для осуществления транскрипции РНК полимеразами I и III, т. к … Генетика. Энциклопедический словарь
