СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
генетика, строение клетки

Новости

Хромосомы человека принято изучать на соматических клетках

Хромосомы человека принято изучать на соматических клетках, полученных из костного мозга, кожи или крови. Клетки костного мозга, как правило, находятся в состоянии активного деления, поскольку их функция сводится именно к замещению отмирающих, «отработавших свое» клеток крови. Поэтому деление клеток костного мозга можно наблюдать непосредственно после того, как образец был взят из организма. Клетки внутреннего слоя кожи также делятся, хотя и медленно, замещая те клетки наружного слоя, которые слущиваются. Эти клетки приходится культивировать по меньшей мере две недели, прежде чем о...

Половые различия в клетках (часть 2)

Ранний период цитогенетики был завершен появлением в 1925 году книги Э. Вильсона «Клетка» (русск. изд. Биомедгиз, 1936—40), в которой изложены основные принципы хромосомного механизма определения пола. Начало второго плодотворного периода в исследовании проблем цитогенетики, связанных с определением пола, в частности у человека, следует отнести приблизительно к 1950 году. С этого времени цитогенетика начала неуклонно развиваться. Объединение двух линий исследования — изучения хромосом и исследований, способствовавших открытию индикаторов пола в ядре,— необычайно б...

Половые различия в клетках

В организмах мужского и женского пола, хромосомы наряду с некоторыми другими структурами клеточных ядер различаются между собой. Все эти различия служат ключом к пониманию процессов, определяющих дифференцировку полов.«И сотворил их бог мужчиной и женщиной». Этим утверждением ограничивались до XX века все наши знания о механизме дивергенции полов. По мере развития цитогенетики выяснилось, что у животных мужского и женского пола наблюдаются различия в хромосомах — клеточных структурах, в которых закодирован наследственный план организма. Пол определяется при оплодотворении и з...

Синтез белка протекает под контролем РНК-посредника

Для отделения «тяжелых» рибосом от «легких» эти исследователи применили метод центрифугирования в градиенте плотности. Для лучшего разделения требуется достаточное количество «легких» рибосом; поэтому такие рибосомы добавляли из обычных незарайсенных клеток. Исследование обеих рибосомных фракций на присутствие радиоактивной РНК- посредника показало,что радиоактивными были только «тяжелые» рибосомы, т. е. те, которые находились в клетке до заражения. «Легкая» фракция не содержала никакой радиоактивности; следовательно, после заражения ...

Синтез РНК-посредника

Мы можем представить себе, что во время реакции двойная спираль молекулы ДНК частично раскручивается. Рибонуклеотиды (в форме трифосфатов) получают возможность при участии фермента РНК-полимеразы достраиваться в пару с дезоксирибонуклеотидами одной из цепей ДНК (рис. 11). После такого комплементарного спаривания отщепляются две фосфатные группы, что дает рибонуклеотидам возможность соединиться в полимерную РНК. Тогда РНК сходит с матрицы ДНК, а ДНК возвращается к своей первоначальной двухцепочечной структуре.В чем же заключается биологическая роль этой РНК? Ответ на вопрос дало изучение перест...

Направленный синтез РНК из нуклеозидтрифосфатов

Затем мы исследовали связь между ДНК, взятой в качестве затравки, и образовавшейся РНК. Выше мы уже говорили о том, что количество аденина в ДНК всегда соответствует количеству тимина, а количество гуанина — количеству цитозина. Кроме того, каждый тип организмов характеризуется определенным отношением пар основании: Аденин+Тимин / Гуанин+Цитозин. Для кишечной палочки, например, это отношение равно 1, для Micrococcuslysodeukticus —0,4, а для ДНК из зобной железы теленка — 1,3. Вскоре мы выяснили, что в синтетической РНК четыре основания находятся в таком же соотношении, что и в ДНК-затравке, т...

Включение всех четырех нуклеотидов в молекулу РНК катализируется ферментом

В клетках рибонуклеотиды могут содержать две и даже три фосфатные группы. Связи, удерживающие вторую и третью фосфатные группы, гораздо богаче энергией, чем связь с первой фосфатной группой. Совершенноочевидно, что клетке гораздо легче синтезировать РНК из рибонуклеотидоз, содержащих две (нуклеозиддифосфаты) или три (нуклеозидтрифосфаты) фосфатные группы, чем из нуклеотидов с одной фосфатной группой (нуклеозидмонофосфатов).В 1955 году Марианна Грунберг-Манаго и С. Очоа, используя нуклеозиддифосфаты, обнаружили впервые фермент, способный катализировать синтез РНК в лабораторных условиях. Они по...

Генетическая модель Уотсона — Крика

Модель Уотсона — Крика отчасти основана на тщательном химическом анализе различных образцов ДНК. Эту работу осуществили Э. Чаргафф и его сотрудники. Они обнаружили, что во всех образцах двухцепочечной ДНК содержание аденина всегда соответствует содержанию ДНКтимина, а содержание гуанина — содержанию цитозина. Однако отношение Аденин+Тимин/Гуанин+Цитозин в ДНК широко варьирует от вида к виду. Сейчас принимается, что последовательность оснований в ДНК представляет собой код для белкового синтеза. Однако ни для одной из существующих в природе дезоксирибонуклеиновых кислот действительн...

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