Процедура выделения какого-либо белка начинается с переведения белков ткани в раствор. Для этого ткань измельчают и клетки разрушают с помощью специальных приборов — гомогенизаторов, или просто растиранием с песком. Нерастворимые части ткани из гомогената осаждают центрифугированием. В надосадочной жидкости (экстракте) содержатся растворимые белки.
Наиболее характерная черта, отличающая ферменты от других катализаторов — высокая специфичность их действия. Активный центр ферментов, как и других белков, образован боковыми группами аминокислотных остатков пептидной цепи. Строение активных центров ферментов, катализирующих разные реакции, различно.
Мономеры в молекулах нуклеиновых кислот соединены сложноэфирной связью, образованной фосфатным остатком одного мононуклеотида и З'-гидроксиль-ной группой пентозного остатка другого мононуклеотида (3',5'-фосфодиэфир-ная связь) Межнуклеотидная 3',5'-фосфодиэфирная связь гидролитически расщепляется нуклеазами.
Особенностью нуклеотидного состава ДНК является то, что число адениловых нуклеотидов равно числу тимидиловых, а число гуаниловых нуклеотидов равно числу цитидиловых: А = Т, G = С; следовательно, A + G = T + C, т. е. число пурино-вых нуклеотидов равно числу пиримидиновых (правила Чаргаффа). Такие соотношения не свойственны РНК.Исходя из правил Чаргаффа о нуклеотидном составе ДНК и из рентгенострук-турных исследований, Дж. Уотсон и Ф. Крик (Великобритания) предложили модель строения ДНК (1953 г.).
Молекулы РНК в отличие от ДНК построены из одной полинуклеотидной цепи. Однако в этой цепи имеются комплементарные друг другу участки, которые могут взаимодействовать, образуя двойные спирали. При этом соединяются нуклеотид-ные пары A**»U и G***C. Такие спирализованные участки (их называют шпильками) обычно содержат небольшое число нуклеотидных пар, в пределах двух-трех десятков, и чередуются с неспирализованными участками Характерную вторичную структуру имеют тРНК.
Если смешать растворы ДНК, выделенных из организмов разных видов (например, 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 образовываться гибридные молекулы, содержащие одну нуклеотидную цепь из ДНК лягушки, а другую — из ДНК кролика.
Гистоны представляют собой белки с молекулами сравнительно небольшого размера (молекулярная масса 11 000-22 ООО). Различают нуклеосомные гистоны (их четыре типа — Н2А, Н2В, НЗ, Н4) и линкерный гистон HI. Характерная особенность гистонов — высокое содержание лизина и (или) аргинина; это придает им щелочной характер и способность взаимодействовать с кислотными группами ДНК.
Синтез предшественников рРНК и тРНК сходен с синтезом ире-мРНК. Первичный транскрипт рибосомных РНК не содержит интронов, и при действии специфических РНКаз расщепляется с образованием 28S-, 18S- и 5,8S-pPHK; 5S-pPHK синтезируется при участии РНК-полимеразы III.
Биосинтез белков (трансляция) отличается от других типов матричных биосинтезов — репликации и транскрипции — двумя принципиальными особенностями:
Вторичная и третичная структуры белков формируются в процессе трансляции по мере удлинения пептидной цепи. Пространственная структура белка, конечно, определяется его первичной структурой, однако в условиях живой клетки, и особенно по причине высокой концентрации белков, возникают помехи для правильной укладки пептидной цепи.
