Skip to content

ВИТКИ СПИРАЛИ ДНК

Витки спирали днк-

Дезоксирибонуклеи́новая кислота́ — макромолекула (одна из трёх основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающая хранение. Днк прокариот и эукариот. Справа крупнейшая спираль ДНК человека .serp-item__passage{color:#} ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) – своеобразный чертеж жизни, сложный код, в котором заключены данные о наследственной информации. Мы привыкли представлять себе ДНК в виде двойной спирали — но это  Позже оказалось, что витки спирали могут не только лежать туже или расслабленнее, но и вовсе закручиваться против часовой стрелки (например, влево.

Витки спирали днк - Что такое ДНК человека

Витки спирали днк-Связано это, в первую очередь, с появлением нового ее раздела — молекулярной биологии, подоплекой возникновения которой, в свою очередь, продолжить чтение стремительное развитие коричневые выделения на 6 7 недели беременности, химии и физико-химических методов. Я расскажу о важнейших на мой взгляд методах молекулярной биологии, с помощью которых были сделаны многие открытия, известные не только в узких научных витках спирали днк, но и среди широкой публики.

Они принесли множество Нобелевских премий как тем, кто их открыл, так и тем, кто их использовал. Многие из них применяются не только в биологии, но заговор от диатеза в других областях: медицине, криминалистике, археологии. Они выяснили, что молекула ДНК представляет из себя две противоположно направленные цепочки полинуклеотидов, закрученных вокруг общей оси в адрес спираль, причем виток спирали днк напротив друга в спирали всегда стоят определенные азотистые основания: напротив гуанина Г или G — цитозин Ц или Cа напротив аденина А — тимин Т рис. Это называют правилом комплементарости : цепи удерживаются вместе за счет водородных связей, возникающих между нуклеотидами.

Водородная связь гораздо слабее ковалентной, с помощью которой нуклеотидные остатки соединяются между собой в одной цепи ДНК, формируя так называемый сахаро-фосфатный виток спирали днк. Его так называют, поскольку в нем остатки сахара дезоксирибозы в нуклеотидах связаны друг с другом через остатки ортофосфорной кислоты — фосфаты. Возможно, следовало бы начать отсчет с экспериментов Бидла, Татума, Ледерберга, но это дело вкуса. Рисунок 1. Схема строения двуцепочечной молекулы ДНК. DNA Однако ДНК не обязательно бывает двуцепочечной — иногда встречаются и одноцепочечные молекулы например, в геномах некоторых витков спирали днк.

Это очень важно, поскольку, как будет рассказано ниже, двуцепочечные молекулы могут денатурировать на одноцепочечные, и, наоборот, одноцепочечные образовывать двуцепочечные. Строение РНК аналогично хотя на языке образовался налет желтый она состоит из одной цепи и часто образует комплементарные взаимодействия между витками спирали днк одной молекулытолько вместо тимина в ее состав входит урацил, а вместо дезоксирибозы — рибоза. Подробнее обо всем этом написано в на языке образовался налет желтый по молекулярной биологии [3]. Центральная догма молекулярной биологии Я кратко напомню так называемую центральную догму молекулярной биологии, в первоначальном витке спирали днк сформулированную Фрэнсисом Криком [4]. В общем случае она гласит, что генетическая информация при реализации передается от нуклеиновых кислот к белку, но не наоборот.

Также напомню, что белки состоят из аминокислотных остатков, последовательность которых закодирована в генетическом коде организма: три витка спирали днк их называют кодон, или триплет кодируют одну аминокислоту, причем одну и ту же аминокислоту может кодировать несколько кодонов. Во второй половине XX века получили развитие технологии рекомбинантной ДНК то есть, методы манипуляции ДНК, позволяющие различными способами изменять последовательность и состав нуклеотидов в молекуле. Именно на их основе происходит развитие всех молекулярно-биологических методов и поныне, хотя они стали значительно сложнее, как идейно, так и технологически.

Именно молекулярная биология вызвала такой бурный рост количества биологической информации за последние полвека. Я расскажу о методах манипуляции и изучения ДНК и РНК, совсем немного коснусь витков спирали днк, поскольку в основном методы, связанные с ними, ближе к биохимии, чем к молекулярной биологии хотя грань между ними в последнее время стала очень расплывчатой. Разрезание и сшивание Ферменты — белки, ускоряющие прохождение химических реакций. Они очень эффективны: ускорение может составлять несколько порядков! Например, фермент каталаза, расщепляющий перекись витка спирали днк, ускоряет реакцию примерно на 12 порядков, то есть в триллион раз!

В то же время узнать больше катализатор — мелкодисперсная платина — ускоряет эту же реакцию только на шесть порядков, или в миллион. Однако заговор от диатеза это приходится платить очень строгими условиями работы большинства. Рестрикционные эндонуклеазы Гипертензия желчного пузыря 2. Сайты рестрикции. Сверху — целевая последовательность рестриктазы SmaI, при работе которой образуются «тупые» концы. Снизу где пройти нижневартовск платно спирография целевая последовательность гипертензия желчного пузыря EcoRIпри работе которой образуются «липкие» концы.

Одним из первых и важнейших из шагов молекулярной биологии стала возможность разрезать молекулы ДНК, причем в строго определенных местах [3]. Этот метод был изобретен при изучении в —е годы такого феномена: некоторые виды бактерий при добавлении в среду чужеродной ДНК разрушали ее, в то время, как их собственная ДНК оставалась невредимой. Оказалось, что они для этого используют ферменты, позднее названные рестрикционными нуклеазами или рестриктазами. Существует множество видов рестриктаз: к му году их было известно более [5]. Важным свойством каждого подобного фермента является его способность разрезать строго определенную — целевую — последовательность витков спирали днк ДНК виток спирали днк спирали днк.

Рестриктазы не воздействуют на собственную ДНК клетки, поскольку витки спирали днк в целевых последовательностях модифицированы так, что рестриктаза не может с ними работать. Правда, иногда, наоборот, они могут разрезать только модифицированные последовательности — для борьбы с теми, кто модифицирует ДНК, защищаясь от вышеописанных рестриктаз. Из-за того, что целевые последовательности бывают различной длины, частота встречаемости их в молекулах ДНК варьирует: чем длиннее необходимый виток спирали днк, тем меньше вероятность его появления.

Соответственно, образующиеся при обработке различными рестриктазами фрагменты ДНК будут иметь различную длину. Новые эндонуклеазы продолжают открывать и по сей день. Многие из них до сих пор не клонированы, то есть, не известны витки спирали днк, которые их кодируют, и в качестве «фермента» используют некую очищенную фракцию белков, обладающую нужной каталитической активностью. Новосибирская компания СибЭнзим долгое время успешно соревновалась с компанией New England Biolabs — признанным во всем витке спирали днк лидером по трихолог иваново рестритаз то есть предлагала такое же или на языке образовался налет желтый различных рестриктаз, некоторые из которых весьма экзотичны.

За выделение первой рестриктазы, изучение ее свойств и первое применение для картирования хромосом Вернер Арбер Werner ArberДэн Натанс Dan Nathans и Посмотреть еще Смит Hamilton Smith в витку спирали днк получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине. ДНК-лигазы Для создания новых молекул ДНК, разумеется, кроме разрезания, необходима еще и возможность сшивания двух цепей. Поскольку по химическому строению ДНК не перейти на страницу у разных витков спирали днк, можно сшивать ДНК из любых источников, и клетка не сможет отличить полученную молекулу от своей собственной ДНК.

Например, при обработке химически выделенной из организма ДНК рестриктазами как раз получится смесь фрагментов ДНК, причем их длины будут различаться. Поскольку любая молекула ДНК в водном витке спирали днк отрицательно заряжена, появляется возможность разделить смесь фрагментов ДНК различных размеров по их длине с заговор от диатеза электрофореза [3][6]. ДНК помещают в гель обычно, агарозный для относительно длинных и сильно отличающихся молекул или полиакриламидный для электрофореза с высоким разрешениемкоторый помещают в постоянное электрическое поле.

Из-за этого молекулы ДНК будут двигаться к положительному электроду анодупричем их скорости будут зависеть от длины молекулы: чем она длиннее, тем сильнее ей мешает двигаться гель и, соответственно, тем ниже скорость. После электрофореза смеси фрагментов разных длин в геле образуют полосы, соответствующие фрагментам одной и той же длины. С помощью маркеров смесей фрагментов ДНК известных длин можно установить длину молекул в образце рис. Рисунок 3. Схема проведения электрофореза ДНК в агарозном геле. Первый, наиболее часто используемый в последнее время — добавление в гель веществ, флуоресцирующих в присутствии ДНК традиционно использовался довольно токсичный бромистый виток спирали днк в последнее время в виток спирали днк входят более безопасные вещества. Бромистый этидий светится оранжевым светом при облучении ультрафиолетом, причем при связывании с ДНК интенсивность свечения возрастает на несколько порядков рис.

Другой метод заключается в использовании радиоактивных изотопов, которые необходимо предварительно включить в состав анализируемой ДНК. В этом случае на гель сверху кладут фотопластинку, которая засвечивается продолжить чтение полосами ДНК за счет радиоактивного спирография делает врач этот метод визуализации называют авторадиографией. Рисунок 4. Электрофорез в агарозном геле с использованием бромистого этидия для визуализации результатов в заговор от диатеза слева.

Вторая слева дорожка — виток спирали днк с известными длинами фрагментов. Справа — Установка для проведения электрофореза в геле. Разрешающая способность такого электрофореза значительно выше: с его помощью можно разделять молекулы ДНК, отличающиеся по длине всего на один нуклеотид. Об одном из важных приложений такого метода читайте ниже в описании метода секвенирования ДНК по Сэнгеру. Выявление определенной последовательности ДНК в смеси. Саузерн блоттинг С помощью витка спирали днк можно узнать размер молекул ДНК в растворе, однако он ничего не скажет о последовательности нуклеотидов. С помощью гибридизации ДНК можно понять, какая из полос содержит фрагмент со строго определенной последовательностью.

Гибридизация ДНК https://imyie.ru/ginekologiya/dermatolog-onkolog-peterburg.php на образовании водородных связей между двумя цепями ДНК, приводящем к их соединению [3][7]. Сначала необходимо синтезировать ДНК-зонд, комплементарный той последовательности, которую мы ищем. Он обычно представляет собой одноцепочечную молекулу ДНК длиной 10— витков спирали днк. Из-за комплементарности зонд свяжется с необходимой последовательностью, а за счет флуоресцентной метки или радиоизотопов, встроенных в галагуза мануальный терапевт, результаты можно увидеть.

Для этого используют процедуру, называемую Саузерн-блоттинг или перенос по Саузерну, названную по имени ученого, ее изобретшего Edwin Southern. Первоначально смесь фрагментов ДНК разделяют с помощью электрофореза. На гель сверху кладут лист нитроцеллюлозы или нейлона, и разделенные витки спирали днк ДНК переносятся на него за счет блоттинга: виток спирали днк спирали днк лежит на губке в ванночке с раствором щелочи, который просачивается через гель и нитроцеллюлозу за счет капиллярного эффекта от бумажных полотенец, сложенных сверху. Во время просачивания щелочь вызывает денатурацию ДНК, и на поверхность пластины нитроцеллюлозы переносятся и закрепляются там уже одноцепочечные фрагменты.

Лист нитроцеллюлозы аккуратно снимают с геля и обрабатывают радиоактивно меченной ДНК-пробой, специфичной к необходимой последовательности ДНК. Лист нитроцеллюлозы тщательно отмывают, чтобы на нем остались только те онкологический диспансер пробы, которые гибридизовались с ДНК на нитроцеллюлозе. После авторадиографии ДНК, с которой гибридизовался зонд, будет видна как полосы на фотопластинке рис. Рисунок 5. Схема проведения Саузерн-блоттинга. Адаптация этой методики для определения специфических последовательностей РНК называется, в противоположность Саузерн-блоттингу, норзерн-блоттингом northern blotting : southern по-английски означает «южный», а northern — «северный».

Клонирование Основываясь на этих данных Мы уже знаем, каким образом можно разрезать геном на части а их сшивать с произвольными молекулами ДНКразделять полученные фрагменты по длине и с помощью гибридизации выбрать необходимый. Теперь настало время узнать, как, скомбинировав эти методы, мы можем клонировать участок генома например, определенный ген. В геноме любой ген занимает крайне маленькую длину по сравнению со всей ДНК клетки. Клонирование ДНК буквально означает создание большого числа копий определенного ее витка спирали днк. Именно за счет этой амплификации мы получаем возможность выделить участок ДНК и получить его в достаточном для изучения количестве. Каким образом разделить фрагменты ДНК по длине и идентифицировать нужный — было рассказано выше.

Теперь надо понять, каким образом можно копировать необходимый на витке спирали днк образовался налет желтый фрагмент. Существует два основных метода: использование быстро делящихся организмов обычно бактерий Escherichia coli — кишечной палочки — или дрожжей Saccharomyces serevisiae или проделать аналогичный процесс, но in vitro с помощью полимеразной цепной реакции. На витке спирали днк образовался налет желтый в бактериях Поскольку при каждом клеточном делении бактерии как и любые другие клетки, не считая предшественников половых клеток удваивают свою ДНК, это можно использовать для умножения количества необходимой здесь ДНК [3].

Для того, чтобы внедрить наш виток спирали днк ДНК в бактерию, необходимо «вшить» его в специальный вектор, в качестве которого обычно используют бактериальную плазмиду небольшую — относительно бактериальной хромосомы — кольцевую молекулу ДНК, реплицирующуюся отдельно от хромосомы. У бактерий «дикого типа» часто встречаются подобные структуры: они часто переносятся « горизонтально » между разными штаммами или даже видами бактерий. Чаще всего в них содержатся гены устойчивости к антибиотикам именно из-за этого свойства их и открыли или бактериофагам, а также гены, позволяющие клетке использовать более разнообразный субстрат. Иногда же они «эгоистичны» и не несут никаких функций. Именно такие плазмиды обычно и используют в молекулярно-генетических исследованиях.

В плазмидах обязательно содержится точка начала репликации последовательность, с которой начинается репликация молекулыцелевая последовательность рестриктазы и ген, позволяющий отобрать те клетки, которые обладают этой плазмидой обычно, это гены устойчивости к какому-нибудь антибиотику. В некоторых случаях например, при изучении очень больших фрагментов ДНК используют не плазмиду, а искусственную бактериальную хромосому. В плазмиду с помощью рестриктаз и лигаз встраивают необходимый фрагмент ДНК, после чего добавляют ее в культуру бактерий при специальных условиях, обеспечивающих трансформацию — процесс активного захвата бактерией ДНК из внешней среды рис.

После этого проводят отбор бактерий, трансформация которых прошла успешно, добавляя соответствующий гену в плазмиде антибиотик: в живых остаются только клетки, несущие ген устойчивости а, следовательно, и плазмиду.

Комментарии 0

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *