Обратная и перенос генетической информации

Рис. 5.1. Согласно центральной догме молекулярной биологии, генетическая информация, заключенная в нуклеиновой кислоте, может передаваться в ряду поколений, но при этом перенос информации происходит лишь в направлении нуклеиновая кислота -> белок. Передача информации в обратном направлении-от белка к нуклеиновой кислоте-невозможна.

Химически агрессивная среда цитоплазмы обычно разрушает такие фрагменты гораздо быстрее, чем с них снимается копия для синтеза белка. Как и все организмы, бактерии живут только благодаря избирательному поглош ению веш,ества из внешней среды. Вероятность захвата фрагмента чужого генома обратно пропорциональна его длине (молекулярному весу) и, следовательно, осмысленности и специфичности содержаш ейся в нем информации. А ведь этот фрагмент предстоит не только прочесть (что возможно благодаря универсальности генетического кода), но и правильно понять , т. е. на основе полученной информации отдельные молекулы должны не только синтезироваться, но и правильно собраться в надмолекулярные функциональные системы клетки. Еще труднее представить себе подобную систему, эффективно работающую в чуждой для нее цитоплазматической среде. Обычно последствия такой работы оказываются негативными для клетки в целом. Иными словами, неспецифический горизонтальный перенос, если и отражается на физиологии клетки, то почти всегда разрушительно. [c.93]

В конце 1950-х годов Г. Темин предсказал существование обратной транскрипции. Он обнаружил, что опухолевые РНК-содержащие вирусы исчезают при добавлении их к клеткам в культуре ткани. Для объяснения этого он предположил, что вирус создает ДНК-копию своего РНК-генома, затем встраивает эту ДНК-копию в хромосомы клетки (причем исходный вирусный РНК-геном, в конце концов, разрушается). Следовательно, он предсказал существование фермента, который, используя в качестве матрицы молекулу РНК, создает молекулу ДНК. После десятилетних поисков, в конце 1960-х годов, сам Говард Темин обнаружил этот фермент. За эту работу он был удостоен Нобелевской премии (в 1975 году), разделив ее с Дэвидом Балтимором, который подтвердил существование фермента, названного обратной транскриптазой. Это открытие изменило первоначальные представления о переносе генетической информации. В последние годы стало также известно, что молекулы РНК могут играть роль катализаторов. Они могут сами себя разрезать и сшивать ( редактировать ) и потенциально способны к саморепликации. [c.47]

Это правило переноса генетической информации составляет суть молекулярной биологии. Только один раз, в 1970 г., оно было модифицировано, когда признали существование обратной транскрипции. Впервые обратная транскрипция бьиа обнаружена у опухолевых вирусов мышей и кур. Сейчас эти РНК-содержащие вирусы называют ретровирусами. Их инфекционный цикл хорошо изучен. Вирус проникает в клетку-мишень, и на основе своей РНК создает копию ДНК, которая встраивается в хромосому хозяина. При делении клетки встроенная копия ДНК вирусного генома удваивается и передается дочерним клеткам. Таким образом, наследственный материал вируса оказывается включенным в геном клетки. Вирусная РНК может образоваться позже путем копирования встроенной ДНК. Это приведет к образованию новых инфекционных вирусов. [c.59]

Открытие процесса обратной транскрипции не поколебало основного генетического постулата матричной теории наследственности, а лишь уточнило его. Оказалось, что в редких, особых случаях РНК молсет служить матрицей для ДНК. Но генетическая информация всегда сначала переписывается а РНК, а затем переводится (транслируется) на аминокислотную последовательность белков. С белков в нуклеиновые кислоты информация переноситься не мол<ет. Здесь природа налол ила строгий запрет. [c.157]

В итоге дискуссий и экспериментов в области проблемы наследования приобретенных признаков в начале XX в. была сформулирована точка зрения, своего рода закон ненаследования изменений, приобретенных в ходе онтогенеза. В наше время этот закон нашел подтверждение в виде центральной догмы молекулярной биологии (см. гл. 15), согласно которой перенос информации возможен только от генетического материала (нуклеиновых кислот) к белкам — генным продуктам, но не в обратном направлении. [c.440]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология