растений табака,- один из наиболее изу-
ченных РНК-содержащих вирусов. Он
образован одной молекулой РНК, окру-
женной белковой оболочкой из 2130 одина-
ковых субъединиц (обсуждение структуры
и сборки вирусов см. в гл. 30). Обработав
вирус фенолом, можно отделить белок от
РНК. Изолированная вирусная РНК инфек-
ционна, тогда как изолированный белок ли-
шен инфекционности. Использование син-
тетических гибридных вирусных частиц
еще раз показало, что генетическая специ-
фичность вируса заключается только в его
РНК. Существует множество штаммов ви-
руса табачной мозаики. Был получен син-
тетический гибридный вирус из РНК
штамма 1 и белка штамма 2. Другой такой
вирус был приготовлен из РНК штамма
2 и белка штамма 1. После заражения
клетки гибридным вирусом вирусное по-
томство всегда состояло из РНК и белка,
соответствующих специфичности РНК ги-
бридного вируса, использованного для зара-
жения.
24.4. Двойная спираль ДНК Уотсона-Крика
В 1953 г. Джеймс Уотсон и Френсис Крик
(James Watson, Francis Crick) установили
трехмерную структуру ДНК и сразу же
предложили возможный механизм ее ре-
пликации. Это блестящее достижение
стоит в ряду важнейших событий в исто-
рии биологии, так как оно открыло путь
к пониманию функции гена на молекуляр-
ном уровне. Уотсон и Крик проанализиро-
вали картины дифракции рентгеновских
лучей на нити ДНК (рис. 24.6), полученные
Розалиндой Франклин и Морисом Уилкин-
сом (Rosalind Franklin, Maurice Wilkins),
и предложили структурную модель, кото-
рая в основных своих чертах оказалась
верной. Характерные особенности этой мо-
дели сводятся к следующему.
1. Две спиральные полинуклеотидные
цепи закручены вокруг общей оси. Цепи
направлены в противоположные стороны
(рис. 24.7).
2. Пуриновые и пиримидиновые основа-
ния расположены внутри спирали, а остат-
ки фосфата и дезоксирибозы - снаружи
(рис. 24.8). Плоскости оснований перпенди-
кулярны оси спирали. Плоскости остатков
сахара расположены почти под прямым
углом к основаниям.
3. Диаметр спирали 20 А. Расстояние
Межплоскостное расстояние 3,4 А
Рис. 24.6. Фотография дифракции рент-
геновских лучей на влажной ни-
ти ДНК (В-форма). Крест в се-
редине картины характерен для
спиральной структуры. Интен-
сивные меридианальные ре-
флексы возникают в результа-
те дифракции на стопке пар
оснований, расположенных на
расстоянии 3,4 А друг от друга.
(Печатается с любезного разре-
шения д-ра Maurice Wilkins.)
между соседними основаниями вдоль оси
спирали 3,4 А, они повернуты относитель-
но друг друга на 36°. Таким образом, на
один виток спирали каждой из цепей при-
ходится 10 нуклеотидов, что соответствует
34 А.
4. Две цепи удерживаются вместе водо-
родными связями между парами основа-
ний. Аденин всегда спаривается с тимином,
гуанин - с цитозином (рис. 24.9 и 24.10).
5. На последовательность оснований
в полинуклеотидной цепи не накладывает-
ся никаких ограничений. Определенная по-
следовательность оснований несет кон-
кретную генетическую информацию.
Важнейшее свойство двойной спирали -
специфичность спаривания оснований. Ис-
ходя из стерических ограничений и способ-
ности к образованию водородных связей,
Уотсон и Крик постулировали, что аденин
24. ДНК: генетическая роль,
структура и репликация
11