|
Учебно-методический комплекс дисциплины «Нуклеиновые кислоты»КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙТm = ТАТ + (ТGC – TAT) ∙ XGC,
где Тm – температура плавления ДНК, TAT и TGC – температуры плавления молекул ДНК, состоящих только из AT- и только из GC-пар, соответственно, XGC – доля GC-пар в ДНК.
Температура плавления ДНК многих видов повышается линейно от 77 до 100ºС с увеличением содержания GC от 20 до 78%.
Разошедшиеся комплементарные цепи сохраняют способность к ассоциации с восстановлением двойной спирали. При медленном охлаждении ниже Tm ранее неупорядоченные отдельные цепи вновь реассоциируют благодаря спариванию оснований. Этот процесс ренатурации ДНК при постепенном понижении температуры часто называют отжигом. Легкостьплавления и затем реассоциации двойной спирали очень важна для осуществления биологических функций нуклеиновых кислот. Расхождение цепей ДНК в живой клетке происходит под действием ферментов. Способность ДНК к обратимому плавлению и отжигу широко используется в генной инженерии, в молекулярно-биологических исследованиях гомологии последовательностей ДНК, а также структуры и экспрессии генов.
Сателлитная ДНК
Фрагментированная ДНК из различных бактерий при центрифугировании в градиенте полотности CsCl дает симметричные пики, а ДНК эукариот часто распределяется в градиенте несимметрично. У основного пика оптической плотности ДНК при раскапывании градиента может быть плечо или один или несколько малых пиков (спутников, сателлитов). ДНК этих пиков называется сателлитной и имеет GC-содержание, отличное от основного пика. Именно гомогенный нуклеотидный состав фракции сателлитных ДНК, определяемый наличием в ней многочисленных коротких повторяющихся последовательностей, изменял ее плавучую плотность, что легко обнаруживалось при центрифугировании (рис. 2.12).
Рис. 2.12. Результат ультрацентрифугирования фрагментированной суммарной ДНК Drosophila melanogaster
В классическом определении сателлитных ДНК Р.Д. Бриттен и соавторы (1974 г.) отмечали, что сателлиты – это минорный компонент ДНК, отделяющийся от основной ДНК при равновесном ультрацентрифугировании в градиенте плотности CsCl. В настоящее время под сателлитами понимают также характерный компонент генома эукариот, состоящий из тандемно (друг за другом) организованных повторов. Сателлитная ДНК не кодирует белки и локализована в гетерохроматине хромосом.
Для сателлитов характерен ряд свойств:
а) быстрая и точная реассоциация в процессе ренатурации ДНК;
б) множество копий;
в) простая первичная структура;
г) гомогенный состав (протяженные кластеры одних и тех же повторяющихся блоков);
д) пурин-пиримидиновая асимметрия в распределении нуклеотидов по цепям ДНК;
е) концентрирование в прицентромерном гетерохроматине;
ж) ограниченная репликация (недорепликация) при политенизации хромосом;
з) нахождение в составе хромосом в виде тандемно расположенных кластеров.
Содержание сателлитных ДНК в геноме эукариот может достигать 5–50% от суммарного количества ДНК. В геноме человека обнаружено по крайней мере шесть видов сателлитных повторов.
Сателлитная ДНК включает в основном нетранскрибирующиеся последовательности. Функция сателлитных ДНК большей частью неизвестна. Отмечено их участие в структурной организации хромосом. Возможно, сателлитные ДНК участвуют в перемещениях хромосом во время митоза и мейоза.
Достарыңызбен бөлісу: |
|
|