Строение хроматина и рибосом
Гибридизация нуклеиновых кислот
Вторичная структура нуклеиновых кислот, образованная за счет водородных связей, может быть обратимо разрушена при щадящем внешнем воздействии. Процесс разрушения вторичной структуры получил название денатурацией. После денатурации нуклеиновые ДНК раскручивается и представляет собой отдельные нити. При возвращении условий к нормальным вторичная структура ДНК восстанавливается. На явлении денатурации и ренативации основан метод биологической гибридизации. Если смешать растворы ДНК, выделенных из организмов разных видов, денатурировать эту смесь и ренативировать, то наряду с нормальными ДНК могут возникать и гибридные, т.е. одна цепь ДНК принадлежит одному виду, а вторая – другому виду. Такие гибридные молекулы несовершенны. Помимо спирализованных комплементарных усчастков, они содержат и несперализованные. Очевидно, что во вторых участках полинуклеотидные цепи некомплементарны друг другу.
Изучение гибридизации нуклеиновых кислот позволило сделать следущие важные выводы:
1. ДНК всех органов и тканей одного и того же вида идентичны
2. ДНК, выделенные из тканей разных особей одного и того же вида так же идентичны, но могут быть небольшие различия.
3. ДНК, полученные из особей разных видов не идентичны и при гибридизации образуют несовершенные гибриды. Эти различия тем больше, чем отдаленнее филогенетическое родство между ними.
Нуклеиновые кислоты в организме находятся в форме соединений с белками – нуклеопротеинов. Лишь тРНК обнаруживается преимущественно в свободном виде. Основные нуклеопротеиновые структуры -– хроматин и рибосома.
Хроматин. Структурная организация хроматина сложна и изучена неполностью. Состояние хроматина изменяется в зависимости от клеточного цикла. В фазе покоя хроматин равномерно распределен по всему объему ядра. В фазе деления хроматин образует компактные частицы – хромосомы.
Примерно 2/3 массы хроматина – белки, 1/3 – ДНК. Половину всех белков хроматина это гистоны. Характерная особенность гистонов – большое содержание лизина и аргинина, что придает им щелочной характер и возможность взаимодействовать с кислотными группами ДНК. В хроматине так же присутствует РНК.
Рибосома.Рибосома представляет собой субклеточную частицу с коэффициентом седиментации для эукариот = 80S, для прокариот = 70S. Состоит из двух субъединиц большой –60S (50S для прокариот) и малой – 40S (30S для прокариот). Каждая субъединица содержит РНК и белки. Большая субъединица состоит из 28S, 5,8S, 5S РНК, малая только из 18S РНК. В присутствии мРНК субъединицы объединяются в рибосому. Важную роль в таком объединении играют катионы Mg2+. При их концентрации ниже 0.1 мМ\л рибосома распадается. Главная роль рибосомы – биосинтез белка.