6. Денатурация и ренатурация нуклеиновых кислот. Гибридизация рнк и днк.

Полное расплетение цепей и их разделение называют денатурацией. Денатурация происходит только in vitro. Двухцепочечная ДНК может быть денатурирована воздействием высоких температур.

При медленном повышении температуры двойная спираль ДНК денатурирует постепенно, за счет нарушения стэкинг и водородных связей. Две цепи постепенно расплетаются и наконец полностью диссоциируют (разделяются). Температура, при которой половина молекулы ДНК подверглась денатурации, называется точкой плавления

Ренатурация происходит самопроизвольно при охлаждении раствора, в котором содержатся диссоциировавшие цепи ДНК.

Гибридизация ДНК, гибридизация нуклеиновых кислот — соединение in vitro комплементарных одноцепочечных нуклеиновых кислот в одну молекулу. При полной комплементарности объединение происходит легко и быстро, а в случае частичной некомплементарности слияние цепочек замедляется, что позволяет оценить степень комплементарности. Возможна гибридизация ДНК-ДНК и ДНК-РНК.

7. Функции нуклеиновых кислот.

1. ДНК – геномная (хранение и передача наследственной информации)

2. РНК - геномная (вирусы), рибосомальная, матричная

3. РНК - затравки/ праймеры участвуют в репликации ДНК)

4. Антисмысловая РНК (соединяется с ДНК, в результате соединения репликации не будет)

5. РНК учавствует в обратной транскрипции, является матрицей для синтеза ДНК

6. Рибозины, ферменты (белок+РНК= теломераза)

8. Механизм репликации по Уотсону и Крику. Эксперимент Мезельсона и Сталя.

Модель ДНК Уотсона и Крика сразу же позволила понять принцип удвоения ДНК. Поскольку каждая из цепей ДНК содержит последовательность нуклеотидов, комплементарную другой цепи, при удвоении ДНК цепи расходятся, а затем каждая цепь служит матрицей, на которой выстраивается комплементарная ей новая цепь ДНК. В результате образуются два дуплекса ДНК, каждый из которых состоит из одной цепи исходной родительской молекулы ДНК и одной новосинтезированной цепи. Экспериментально показано, что именно так, по полуконсервативному механизму, происходит репликация ДНК.

Эксперимент Мезельсона-Сталя - эксперимент, проведённый двумя молекулярными биологами — Мэтью Мезельсоном и Франклином Сталем в 1958 году. Он показал, что репликация ДНК имеет полуконсервативный характер. Это означает, что каждая дочерняя двойная спираль ДНК состоит из одной старой (матричной) цепи и из одной вновь синтезированной цепи.

Мезельсон и Сталь показали, что если вырастить несколько поколений бактерий Escherichia coli в среде, богатой 15N или 14N, затем центрифугировать их ДНК в градиенте плотности хлористого цезия, то окажется, что более тяжёлая 15N-ДНК останавливается ближе ко дну центрифужной пробирки, чем 14N-ДНК.

Для того чтобы установить механизм репликации, E. coli, которые в течение нескольких поколений росли в 15N-содержащей среде (а значит их ДНК содержала только 15N) были перенесены в 14N-содержащую среду, где им было позволено разделиться только один раз. Плотность выделенной из этих клеток ДНК оказалась больше плотности ДНК бактерий, выращенных в среде, богатой 14N, но меньше плотности ДНК бактерий, выращенных в 15N среде.

Репликация ДНК происходит полуконсервативно.