Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Биоорганическая химия

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Денатурация, ренатурация и гибридизация

Двуспиральная структура нуклеиновых кислот стабильна в физиологических условиях (pH среды, близкое к нейтральному, температура 30-40 °С и в присутствии 0,15 М NaCl). При изменении pH, повышении температуры и добавлении некоторых веществ (например, мочевины) происходит разрыв слабых водородных связей между парами нуклеотидов и образование отдельных нуклеотидных цепей вместо двухцепочечной структуры ДНК или двуспиральных участков РНК. Этот процесс называется денатурацией или плавлением нуклеиновых кислот.

В процессе плавления ДНК уменьшается вязкость раствора и увеличивается оптическая плотность.

Разрушенная двуспиральная структура в определенных условиях может быть восстановлена, по крайней мере, частично. Этот процесс называют рена- турацией.

Ренатурация широко применяется для исследования структуры ДНК, в частности для изучения сходства и различий разнородных ДНК. Две ДНК из разных источников сначала денатурируют, а затем их смесь ренатурируют. При этом наряду с исходными нативными молекулами образуются гибридные молекулы, содержащие цепи из различных ДНК. Двухцепочечные участки образуются в областях гомологии исследуемых ДНК. Ренатурация в этом случае называется гибридизацией. Исследование гибридных молекул под электронным микроскопом или электрофоретически позволяет определить в них положение одно- и двухцепочечных участков.

Нарушения, возникающие в ДНК под влиянием факторов окружающей среды

Благодаря своему устойчивому ароматическому характеру и направленности внутрь двойной спирали ДНК (гидрофобные взаимодействия и водородные связи между комплементарными основаниями) азотистые основания, последоватсльность которых кодирует информацию, становятся мснсс доступными для повреждения.

Однако, несмотря на все особенности строения, ДНК постоянно подвергается химическим изменениям, как спонтанным, так и индуцируемым мутагенами и даже клеточными метаболитами. Еще одной причиной повреждения ДНК является воздействие радиации и УФ-излучения. Большинство изменений ДНК несовместимо с нормальным функционированием клеток: они либо приводят к вредным мутациям, либо блокируют репликацию ДНК и вызывают гибель клеток. Поэтому все клетки имеют специальные системы репарации ДНК.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>