Стр. 107 - А.Я.Николаев - Биологическая химия (2004)

Упрощенная HTML-версия

1 1 2
Часть I. Строение информационных молекул и матричные биосинтезы
Денатурация данного образца ДНК происходит в довольно узком интервале тем­
ператур, поэтому ее часто называют плавлением. Денатурация сопровождается
увеличением поглощения при 260 нм (т. н. гиперхромный эффект). Поглощение
может увеличиться примерно в 1,5 раза. Это дает удобный метод наблюдения за
ходом денатурации (см. рис. 3.14). Денатурацию можно обнаружить также по
уменьшению вязкости раствора.
Относительное поглощение — это отношение поглощения УФ-излучения ра­
створом ДНК при комнатной температуре к поглощению при температурах, ука­
занных на графике.
Если раствор ДНК, денатурированной нагреванием, охлаждать, то вновь воз­
никают слабые связи, и при определенных условиях могут получиться двуспираль­
ные структуры, идентичные структурам исходного (до денатурации) препарата;
т. е. произойдет ренативация (отжиг ДНК). На явлениях денатурации и ренатива-
ции основан метод молекулярной гибридизации, который применяют для изуче­
ния строения нуклеиновых кислот, а также для их фракционирования.
Гибридизация ДНК-ДНК
Если смешать растворы ДНК, выделенных из организмов разных видов (напри­
мер, лягушки и кролика), нагреть эту смесь (т. е. денатурировать ДНК), а затем
охладить, то вновь будут возникать двуспиральные структуры. При этом наряду с
двуспиральными молекулами, идентичными исходным молекулам ДНК, могут об­
разовываться гибридные молекулы, содержащие одну нуклеотидную цепь из ДНК
лягушки, а другую — из ДНК кролика (рис. 3.15). Такие гибридные молекулы быва­
ют несовершенными: спирализованные участки чередуются в них с неспирализо-
ванными; очевидно, в неспирализующихся участках полинуклеотидные цепи не
комплементарны друг другу. Несовершенство гибридов ДНК-ДНК можно обнару­
жить с помощью электронного микроскопа. Изучение гибридизации ДНК-ДНК
позволило сделать следующие важные для биологии выводы:
1. ДНК клеток всех органов и тканей одного и того же организма идентичны.
2. ДНК, выделенные из тканей разных особей одного биологического вида,
идентичны (точнее — почти идентичны).
3. ДНК, полученные от особей разных биологических видов, неидентичны ,
образуют несоверш енные гибридные молекулы. Степень несоверш ен ­
ства гибридов ДНК -ДНК тем больше, чем отдаленнее филогенетическое
родство между видами. Иначе говоря, первичная структура ДНК харак­
теризуется видовой специфичностью . В связи с этим метод гибридиза­
ции ДНК -ДНК оказалось возможным применять для уточнения система­
тики организмов.
Гибридизация ДНК-РНК
Сходным образом может происходить и гибридизация ДНК-РНК: в этом случае
гибридная молекула содержит одну дезоксирибонуклеотидную цепь и одну рибо-
нуклеотидную (см. рис. 3.15, б). Из результатов гибридизации следует, что каждая