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 синтеза ферментов и других белков, однако, по-видимому, дело все же обстоит иначе. Гены находятся в клеточном ядре, белки же образуются главным образом вне ядра, на многочисленных мелких структурах — рибосомах, своего рода фабриках белка (рис. 1). В этой статье мы хотели бы остановиться на последних работах, в которых удалось экспериментально установить существование особых «посредников», переносящих информацию от генов к рибосомам и определяющих, таким образом, ход синтеза каждого белка.

Во многих областях современной биохимии в качестве объектов для исследования успешно используются обычная бактерия Escherichiacoli (кишечная палочка) и фаги, которые быстро размножаются внутри этой бактерии (в основном так называемые Т-четные вирусы: Т2 и Т4). Те же организмы оказались наиболее удобными для расшифровки сложной взаимосвязи между генами и белками. Через несколько минут после того, как гены фага проникнут в клетку Е. coli, они полностью перестраивают ее обмен веществ. Клетка прекращает производство обычного набора ферментов; образуются лишь те ферменты, которые необходимы для создания около сотни копий фаговых частиц, снабженных белковой оболочкой. Через считанные минуты новые частицы фага разрывают клетку и выходят из нее.

Гены фагов Т2 или Т4 содержат значительно меньше информации, чем гены бактерий или человека; тем не менее химическая структура всех генов одинакова. Информация заключена в длинной цепи гигантской молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты, или ДНК, в которой субъединицы — гены — линейно соединены друг с другом. ДНК обычносуществует в виде двухцепочечнои молекулы, напоминающей веревочную лестницу, которую перекрутили в спираль. Боковые стороны этой «лестницы» состоят из чередующихся единиц сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Перекладины лестницы прикреплены к остаткам сахара. Каждая перекладина представляет собой пару органических азотистых оснований: аденин, соединенный с тимином, или гуанин, соединенныйс цитозином (рис. 2—3). Такова общепринятая в настоящее время модель молекулы ДНК, впервые предложенная в 1953 году Д. Уотсоном и Ф. Криком.

TBegin-->Д. Хервиц и Дж. Фёрс РНК-посредникTEnd-->

Рис. 1. Местом белкового синтеза являются рибосомы. На этой электронной микрофотографии они имеют вид мелких темных частиц. Здесь представлена цитоплазматическая мембрана клетки подчелюстной железы человека, увеличенная в 60 000 раз. Рибосомы могут быть «сданы внаем» РНК-посреднику и будут образовывать тот белок, для синтеза которого закодирована РНК.

TBegin-->Д. Хервиц и Дж. Фёрс РНК-посредникTEnd-->

?ис. 2. В состав молекул РНК и ДНК входят пять оснований, два сахара и фосфорная кислота. Соединение основания, сахара и фосфорной кислоты дает нуклеотид. Гигантская молекула РНК построена из нуклеотидов, содержащих сахар рибозу и любое из четырех оснований: аденин, урацил, гуанин или цитозин; это рибонуклеотиды. ДНК состоит из нуклеотидов, содержащих дезоксприбозу и те же четыре основания, с той разницей, что вместо урацила стоит тимин; это дезоксирибонуклеотиды. Адениловая кислота представляет собой рпбонуклеотид; если удалить атом кислорода, указанный стрелкой, то это будет дезоксиадениловая кислота — составная часть ДНК.

TBegin-->Д. Хервиц и Дж. Фёрс РНК-посредникTEnd-->

Рис. 3. Гены клеток и многих вирусов заключены в молекулярной цепи ДНК. Генетический код каждого организма определяется специфической последовательностью сотен тысяч оснований. Это те же основания, что и в РНК, стой разницей, что вместоурацила присутствует тимин.

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