Основы биохимии Том 3 - А. Ленинджер 1985
Молекулярные механизмы передачи генетической информации
ДНК: структура хромосом и генов
ДНК разных видов имеет различный нуклеотидный состав
Самым важным ключом к разгадке структуры ДНК стало открытие, сделанное в конце 40-х годов Эрвином Чаргаффом и его коллегами из Колумбийского университета. Они обнаружили, что четыре основания встречаются в ДНК разных организмов в различных соотношениях и что между основаниями существует определенная количественная связь. В табл. 27-3 представлены количественные соотношения четырех оснований (А, Т, G и С) в препаратах ДНК, выделенных из разных видов живых организмов. Такого рода результаты, полученные для препаратов ДНК, выделенных из огромного множества различных видов, привели Чаргаффа и более поздних исследователей к следующим выводам:
1. Препараты ДНК, выделенные из разных тканей одного и того же вида организма, имеют одинаковый нуклеотидный состав.
Таблица 27-3. Соотношение оснований в ДНК1)
Организм |
Нуклеотидный состав, мол. % |
Соотношения оснований |
|||||
А |
G |
С |
Т |
А/Т |
G/C |
Пурины |
|
Пиримидины |
|||||||
Человек |
30,9 |
19.9 |
19,8 |
29,4 |
1,05 |
1,00 |
1,04 |
Овца |
29,3 |
21,4 |
21,0 |
28,3 |
1,03 |
1,02 |
1,03 |
Курица |
28,8 |
20,5 |
21,5 |
29,3 |
1,02 |
0,95 |
0,97 |
Черепаха |
29,7 |
22,0 |
21,3 |
27,9 |
1,05 |
1,03 |
1,05 |
Лосось |
29,7 |
20,8 |
20,4 |
29,1 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
Морской еж |
32,8 |
17,7 |
17,3 |
32,1 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
Саранча |
29,3 |
20,5 |
20,7 |
29,3 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
Проросток пшеницы |
27,3 |
22,7 |
22,8 |
27,1 |
1,01 |
1,00 |
1,00 |
Дрожжи |
31,3 |
18,7 |
17,1 |
32,9 |
0,95 |
1,09 |
1,00 |
Е. coli |
24,7 |
26,0 |
25,7 |
23,6 |
1,04 |
1,01 |
1,03 |
Staphylococcus aureus |
30,8 |
21,0 |
19,0 |
29,2 |
1,05 |
1,11 |
1,07 |
Фаг Т7 |
26,0 |
24,0 |
24,0 |
26,0 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
Фаг λ |
21,3 |
28,6 |
27,2 |
22,9 |
0,92 |
1,05 |
1,00 |
Фаг фХ174 (репликативная форма) |
26,3 |
22,3 |
22,3 |
26,4 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1) Обратите внимание на то, что нуклеотидные составы ДНК человека и бактерии S. aureus почти одинаковы. Каждому виду соответствует определенный нуклеотидный состав ДНК, причем у разных видов различия в нуклеотидном составе могут быть очень незначительными.
2. Нуклеотидный состав ДНК у разных видов различен.
3. Нуклеотидный состав ДНК у данного вида не меняется с возрастом организма, не зависит от его питания и от изменений окружающей его среды.
4. Число адениновых остатков в любой ДНК независимо от вида организма равно числу тиминовых остатков (т. е. А = Т), а число гуаниновых остатков всегда равно числу цитозиновых остатков (G = С). Из этих соотношений следует, что сумма пуриновых остатков равна сумме пиримидиновых остатков, т. е. А + G = Т + С.
Эти количественные соотношения, подтвержденные позже многими исследователями, не только стали важной предпосылкой при установлении трехмерной структуры ДНК, но и помогли понять, каким образом генетическая информация кодируется в ДНК и передается от одного поколения другому.