СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
генетика, строение клетки

Новости

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 азотистых основания: аденин, гуанин, цитозин и тимин (сокращенно А, Г, Ц и Т).

В этой статье мы хотели бы остановиться на вопросе о том, каким образом в различных комбинациях четырех оснований, или букв кода, закодирована специфическая биохимическая информация, используемая клеткой для синтеза гигантских молекул белков; материалом для построения белков служат 20 общераспространенных аминокислот. Место каждой отдельной аминокислоты в белковой цепи определяется последовательностью букв кода в молекуле (или молекулах) ДНК, унаследованной каждым организмом от своих предков. Именно ДНК претерпевает изменения в процессе эволюции. Среди случайных беспорядочных изменений информации, содержащейся в ДНК, иногда возникают полезные изменения, дающие организмам преимущества в борьбе за существование. Таким образом, они постепенно обогащаются информацией, облегчающей их выживание.

Нам неизвестно точное число белков, необходимых для функционирования живой клетки; мы знаем лишь, что это число достигает многих сотен. Огромное большинство белков (а возможно, что все они) служат ферментами, или биологическими катализаторами, сотен различных химических реакций, протекающих одновременно в каждой клетке. Молекула типичного белка представляет собой цепь, состоящую примерно из 200 отдельных аминокислот, связанных друг с другом в специфической последовательности. В каждом белке, как правило, содержатся все 20 известныхаминокислот или их большая часть. Код для каждого белка заключен в одном гене, который в свою очередь представляет собой часть молекулы ДНК. Для того чтобы закодировать белок, состоящий из 200 аминокислотных субъединиц, ген должен содержать по крайней мере 200 кодовыхслов, представленных последовательностью примерно 600 оснований. До сих пор полная последовательность оснований хотя бы для какого-нибудь одного гена еще не выяснена. Вирусы — мельчайшие структуры, способные к репликации,— могут содержать от нескольких генов до нескольких сотен их. В бактериях содержится до 1000 генов, а в клетке человека — до 1 000 000. У человека гены распределены по меньшей мере между 46 молекулами ДНК. Это минимальное число молекул ДНК определяется числом хромосом у человека (46), в которых заключен весь наследственныйматериал. В действительности в каждой хромосоме содержится, видимо, не одна или две, а несколько копий одной и той же генетической информации. Если бы можно было соединить все молекулы ДНК одной клетки человека в единую непрерывную нить, то ее длина достигла бы приблизительно 1 метра. Весь этот набор информации для каждого организма образуется в результате слияния яйцеклетки и сперматозоида при оплодотворении, и в процессе развития зародыша он миллиарды раз подвергается точной репликации.

Разработка web-studio, ©-2012.
при использовании материалов с сайта гиперссылка на источник обязательна.
Яндекс.Метрика