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.