25.9. Обычно в данном участке генома транскрибируется только одна цепь ДНК

Транскрибируются ли обе цепи двухспиральной матричной ДНК, или только одна? А priori кажется маловероятным, что в одном и том же участке ДНК обе цепи кодируют функциональные белки. Один из первых ответов на этот вопрос был получен при использовании метода гибридизации в опытах с Е. coli, зараженной фагом Частицы фага содержат одноцепочечную ДНК, которую называют

Рис. 25.10. Как показывает этот гибридизационный эксперимент, только одна цепь РФ-ДНК фага используется в качестве матрицы при транскрипции.

Рис. 25.11. Электронная микрофотография, на которой виден процесс транскрипции. [Miller О. L., Hamkalo В. A., Visualization of RNA synthesis on chromosomes, Int. Rev. Cytol., 33, 1 (1972).]

плюс-цепью. После того как плюс-цепь проникает в бактерию, синтезируется комплементарная минус-цепь, и в результате образуется кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, называемая репликативной формой Эта РФ-ДНК направляет синтез мРНК, которая в свою очередь детерминирует фаговые белки. Вскоре после заряжения E. coli фагом в среду добавляли -фосфат; так получили радиоактивную фаговую РНК. Ее выделили. Кроме того, РФ-ДНК разделили на составляющие плюс- и минус-цепи, что нетрудно сделать, поскольку они различаются по нуклеотидному составу и, следовательно, по плавучей плотности. Затем осуществили гибридизацию, с тем чтобы выяснить, комплементарна ли новосинтезированная мРНК плюс-цепи, или минус-цепи, или же обеим цепям. Был получен однозначный результат: только минус-цепь РФ-ДНК образовывала гибрид с меченой мРНК. Итак, только одна цепь РФ-ДНК фага служит in vivo матрицей для транскрипции.

Точно так же только одна цепь таких вирусов, как транскрибируется in vivo. В случае таких вирусов, как фаги Т4 или X, ситуация сложнее. В одних участках генома матрицей служит одна цепь, в других - другая. Такая же транскрипция с переменой матрицы в различных группах генов происходит и в клетках Е. coli.