СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
генетика, строение клетки

Новости

Д. Хервиц и Дж. Фёрс РНК-посредник

В результате новых экспериментов была найдена рибонуклеиновая кислота (РНК), которая служит посредником, переносящим информацию от генов к особым клеточным частицам (рибосомам), где происходит синтез белков.Генная теория наследственности исходила из того, что специфичность каждого живого организма каким-то образом определяется информацией, закодированной в генах. Эта информация воплощается в структуру 1000—2000 белковых катализаторов, называемых ферментами. Ферменты обусловливают все многообразие химических реакций в живых клетках. Казалось бы, гены могут непосредственно служить матрицами для ...

Механизм считывания информации с генов

До сих пор еще недостаточно ясно, каким образом данная аминокислота встает на определенное место в белковой цепи. Хотя для синтеза полифенилаланина требуется, как известно, РНК-переносчик, все же были основания полагать, что именно аминокислота, а не РНК-переносчик, узнаёт кодирующее слово, содержащееся в поли-У, играющем роль РНК- посредника.Для разрешения этого вопроса был поставлен блестящий опыт, осуществленный совместно Ф. Шапвилем, Липманом, Г. фон Эренштейном, а также Бензером, Вайсблюмом и У. Реем (мл.). Цистеин включается в белок с помощью поли-УГ. Аланин отличается от цистеина лишь т...

Природа РНК-посредника

Функционирует ли каждая молекула РНК-посредника при биосинтезе белка только один или много раз? Получить ответ на этот вопрос оказалось довольно сложно, поскольку большая часть поли-У в эксперименте разрушается еще до того, как начинает действовать в качестве посредника. Тем не менее нам удалось установить, что для включения в белок одной молекулы фенилаланина требуется в среднем всего 1,5 остатка урацила, входящего в поли-У. По данным Д. Спайрайдса и Ф. Липмана, для включения одной молекулы этой аминокислоты требуется лишь 0,75 остатка У. Если кодирование осуществляется триплетами, то понадоб...

Универсальность кода ДНК

Обладает ли каждый вид растений или животных своим собственным генетическим кодом или же все виды, населяющие нашу планету, пользуются одним и тем же генетическим языком? Предварительные данные свидетельствуют о том, что код в основном универсален и что даже виды, стоящие на противоположных концах эволюционной лестницы, используют почти один и тот же код. Так, например, исследования, проведенные недавно в ряде лабораторий США и Англии, говорят о том, что синтетические полимеры РНК совершенно одинаково работают в бесклеточных системах, полученных из тканей млекопитающих или из бактерий. Пока ус...

Объяснение вырожденного кода с молекулярной точки зрения

Объяснение вырожденного кода с молекулярной точки зрения было получено недавно несколько необычным путем. Как известно, в некоторых организмах имеется несколько РНК-переносчиков для каждой аминокислоты. Так, в кишечной палочке существуют два четко различимых вида РНК-переносчиков для одной и той же аминокислоты — лейцина. Б. Вайсблюм и С. Бензер, а также Р. Холли выделили каждую из этих РНК-переносчиков в отдельности и исследовали их в бесклеточных системах. Они установили, что одна РНК-переносчик «узнает» поли-УЦ, но не «узнает» поли-УГ, а другая — «узнает» поли-УГ, но не поли-УЦ (рис. 7). Чи...

Словарь кодов их слов, РНК-полимеры

В настоящее время Очоа с сотрудниками, а также наша группа в Национальном институте здоровья независимо друг от друга синтезировали и исследовали РНК-полимеры, содержащие всевозможные сочетания четырех оснований — А, Г, Ц и У. В первых опытах использовались только те РНК-полимеры, в состав которых входил У; в последнее время М. Бретшер и Грунберг-Манаго, а также О. Джонс и автор статьи обнаружили много других РНК-полимеров, не содержащих У, но также способных выполнять функцию матрицы. В табл. 1 суммированы экспериментальные данные по синтезу белка в бесклеточных системах при добавлении РНК- п...

Первый шаг к расшифровке природы генетического кода

Процесс белкового синтеза удобнее всего изучать на бесклеточных экстрактах кишечной палочки (Escherichiacoli). Суспензию бактерий, выращенных на. соответствующей питательной среде, центрифугируют, собирают выпавшие в осадок клетки и осторожно разрушают их, растирая в ступке с тонкоразмолотым порошком окиси алюминия. При этом освобождается клеточный сок, содержащий ДНК, РНК-посредник, рибосомы, ферменты и ряд других компонентов. Такие экстракты получили название бесклеточных систем; при добавлении к ним богатых энергией веществ (главным образом аденозинтрифосфата) такие системы способны произво...

Генетический посредник в ДНК - матрица РНК

Вскоре после создания Уотсоном и Криком модели ДНК исследователи установили, что сама ДНК, возможно, и не участвует непосредственно в синтезе белка и что, по-видимому, роль посредника в этом процессе играет матрица РНК (рибонуклеиновой кислоты). Синтез белка протекает в клеточных частицах — рибосомах, состоящих приблизительно наполовину из белка и наполовину из РНК (так называемой рибосомной РНК). Несколько лет назад Ж. Моно и Ф. Жакоб ввели термин «РНК-посредник» для обозначения матричной РНК, которая переносит генетическую информацию от ДНК к рибосомам (рис. 4).Совсем недавно Д. Хервиц, С. В...

Выяснение природы генетического кода (продолжение)

Две спиральные цепи молекулы ДНК, состоящие из чередующихся единиц дезоксирибозы (простого сахара) и фосфата, связаны между собой основаниями. Основания прикрепляются к углеводному остатку и всегда образуют друг с другом комплементарные пары: А и ?, Г и Ц (рис. 1 и 2). Одна цепь молекулы ДНК может служить матрицей для образования второй цепи с комплементарным набором оснований. Правильная репликация генов в процессе клеточного деления зависит, очевидно, от такого копирующего механизма.Проблема кодирования выдвигает на первый план такой вопрос: каким образом алфавит из четырех букв (основания А...

Выяснение природы генетического кода

Всего 10 лет назад Д. Уотсон и Ф. Крик предложили общеизвестную в настоящее время модель структуры ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), за которую они вместе с Уилкинсом были в 1962 году удостоены Нобелевской премии. Молекула ДНК представляет собой гигантскую спираль, в которой у всех живых организмов заключен генетический код. Благодаря остроумным опытам с бактериальными вирусами Крику и его сотрудникам удалось установить, что «буквы» в этом коде считываются последовательно, а «слова» состоят, скорее всего, из различных комбинаций букв по три. Буквами кода в молекуле ДНК служат четыре азотис...

Общие черты генетического кода

Мы можем вывести еще одно общее заключение относительно генетического кода. Если сравнить ген В с каким-нибудь другим геном, размеры которого приблизительно известны, то можно примерно установить действительную величину гена В. Тогда мы получим возможность определить, при каком минимальном числе оснований между «плюсом» и «минусом» ген В все еще будет сохранять свою функцию. Зная, кроме того, частоту, с которой образуются «бессмысленные» триплеты в области между «плюсом» и «минусом», где происходит неправильное считывание информации, ...

Как происходит считывание информации с генов

До сих пор все факты очень хорошо укладывались в общее представление о том, что информация считывается триплетами начиная с одного конца. Однако мы получили бы такие же результаты, если бы информация считывалась группами по четыре основания или даже гораздо большими группами. Для проверки такой возможности мы объединяли в одном гене не по две, а по три мутации, полученные действием акридиновых соединений. В частности, мы комбинировали в гене как можно ближе друг к другу три такие мутации с одним и тем же знаком, например три «плюс»- мутации. Взятые поодиночке или парами, эти мутации вызываю...

Промежутки между генами

Итак, будет логично предположить, что один ген отделяется от другого некоторым количеством ДНК. Это предположение может быть подвергнуто экспериментальной проверке на одном из мутантов фага Т4, у которого произошла делеция в области г II. Мутант, известный под названием Т4 1589, утратил большую часть правого конца гена А и меньшую часть левого конца гена В. Как это ни странно, но ген В продолжает до некоторой степени проявлять свою функцию; именно поэтому мы и считаем, что эта часть гена В не играет особой роли.Результаты работы по составлению генетической карты такого мутанта говорят о том, ч...

Что такое «Бессмысленные» триплеты?

Чтобы понять, что такое «бессмысленные» триплеты, необходимо еще раз вернуться к рассмотрению кода. Мы уже говорили о том, что теоретически возможны 64 триплета, хотя закодировать надо всего 20 аминокислот. Следовательно, каждой аминокислоте могут соответствовать два триплета или даже больше. Вместе с тем вполне логично предполагать, что по крайней мере один или два триплета не соответствуют какой-либо аминокислоте, а имеют иной смысл, например «здесь начало» или «здесь конец». Хотя такие гипотетические триплеты и могут нести какую-то смысловую нагрузку, их тем не менее назвали «бессмысленн...

Значение генных мутаций (продолжение)

Впервые четкую схему кодирования предложил в 1954 году физик Д. Гамов. Согласно его схеме, соседние кодоны перекрываются (рис. 4). Но при помощи такого кода нельзя было бы зашифровать некоторые последовательности аминокислот, которые встречаются в природе. Кроме того, замена одного основания должна в этом случае приводить к изменению сразу трех соседних аминокислот. Факты, накопившиеся позднее, свидетельствуют против перекрывающегося кода Гамова. Прежде всего никаких ограничений в комбинациях аминокислот друг с другом до сих пор не обнаружено. Далее, в результате типичных мутаций происходит...

Значение генных мутаций

Благодаря работе Бензера и других исследователей мы знаем, что одни мутации в участке, содержащем гены А и В, приводят к инактивации одного или обоих этих генов, тогда как другие мутации вызывают лишь частичную инактивацию. Кроме того, были обнаружены мутации, которые снимают действие неблагоприятных мутаций, восстанавливая тем самым функцию генов. Мы предполагаем, что различные — и нередко озадачивающие — последствия разнообразных мутаций могут послужить ключом к расшифровке природы генетического кода. Итак, мы приступили к более подробному изучению вопроса о том, к чему приводит скр...

Генетический код человека

Каким образом последовательность оснований в нуклеиновой кислоте определяет порядок аминокислот, в белке? Создается, впечатление, что каждая аминокислота закодирована триплетом оснований и что триплеты считываются в естественной последовательности. За последний год были достигнуты крупные успехи в решении проблемы кодирования. Для биолога эта проблема сводится к тому, чтобы выяснить, каким образом содержащаяся в генах информация определяет структуру белков. В состав белков входит 20 различных видов аминокислот, соединенных в длинные полипептидные цепи. Нередко в белках содержитс...
Перейти к странице:
Разработка web-studio, ©-2012.
при использовании материалов с сайта гиперссылка на источник обязательна.
Яндекс.Метрика