Стр. 103 - А.Я.Николаев - Биологическая химия (2004)

Упрощенная HTML-версия

1 0 8
Часть I. Строение информационных молекул и матричные биосинтезы
отмечалось, молекулы ДНК имеют очень большие размеры: молекула среднего раз­
мера из клеток человека содержит примерно 150 млн нуклеотидных пар, ее длина
равна 4 см, отношение длины к толщине равно 3106 (толщина двойной спирали
ДНК 20 нм). Такие молекулы очень чувствительны к сдвиговым усилиям, возника­
ющим в растворе, поэтому в процессе выделения из тканей ДНК фрагментирует­
ся, и получаются молекулы размером в тысячи-десятки тысяч нуклеотидных пар.
Таким образом, каждая молекула среднего размера распадается на 15 000-150 000
фрагментов. Ho и такого размера молекулы неудобны для исследования, и их при­
ходится фрагментировать дополнительно.
Рестриктазы
Для фрагментирования ДНК обычно используют ферменты рестриктазы, выделя­
емые из бактерий. В отличие от других ДНКаз, рестриктазы узнают определенную
нуклеотидную последовательность в двухцепочечной молекуле ДНК, часто из че­
тырех или шести нуклеотидных пар, присоединяются к ней и гидролизуют по од­
ной 3',5'-фосфодиэфирной связи в каждой из цепей в области этих последователь­
ностей. Разные рестриктазы узнают разные последовательности (рис. 3.10), и с по­
мощью набора рестриктаз можно разрезать молекулу ДНК на фрагменты
желаемой длины и в местах, выбранных экспериментатором.
Рис. 3.10.
Последовательности нуклеотидов в ДНК, узнаваемые некоторыми рестрик-
тазами
Для изучения первичной структуры удобны фрагменты размером около 300
нуклеотидных пар, и, следовательно, молекулу ДНК длиной в 150 000 000 нуклео­
тидных пар нужно разрезать на 500 000 фрагментов, и каждый из них изучать от­
дельно. Для многих других исследований требуются и гораздо более короткие, и
гораздо более длинные фрагменты.
Разделение фрагментов ДНК
Разделение фрагментов проводят методом электрофореза в полиакриламидном
или агарозном геле. ДНК содержит отрицательно заряженные фосфатные группы,
и поэтому в электрическом поле фрагменты перемещаются в направлении положи­
тельного электрода. Скорость перемещения зависит от размера фрагмента: чем
H pa /
H in d / / /