Структура образование у эукариот

Очевидно, что важную роль в ко-трансляционном сворачивании белка может играть образование дисульфидных связей между цистеиновыми остатками. Дисульфидные связи, скрепляющие третичную структуру, особенно распространены у секреторных белков эукариот. Наоборот, внутриклеточные белки чаще характеризуются свободными сульфгидрильными группами цистеиновых остатков. Действительно, условия внеклеточной среды, по сравнению с внутриклеточной, являются более окислительными. Дисульфидные связи, по-видимому, могут завязываться между цистеиновыми остатками растущей полипептидной цепи уже по мере ее прохода через мембрану в межмембранный просвет. Такие связи могут возникать спонтанно при достаточно окислительных условиях среды. Однако, во-первых, скорость спонтанного образования дисульфидных связей в белке, по сравнению со скоростью его синтеза и сворачивания, не велика во-вторых, в процессе сворачивания всегда существует вероятность образования дисульфидных связей между не теми остатками цистеина, которые должны образовать мостики в законченной свернутой белковой молекуле. Более 20 лет назад [c.286]

В клетках прокариот органеллы, типичные для эукариот, отсутствуют. Ядерная ДНК у них не отделена от цитоплазмы мембраной. В цитоплазме находятся функционально специализированные структуры, но они не изолированы от цитоплазмы с помощью мембран и, следовательно, не образуют замкнутых полостей. Эти структуры могут быть сформированы и мембранами, но последние не замкнуты и, как правило, обнаруживают тесную связь с ЦПМ, являясь результатом ее локального внутриклеточного разрастания. В клетках прокариот есть также образования, окруженные особой мембраной, имеющей иное по сравнению с элементарной строение и химический состав. [c.18]

Какова была исходная организация генов, имеющих в настоящее время прерывистое строение Представляли ли собой исходные, кодирующие белок единицы непрерывные последовательности ДНК, в которые впоследствии, в процессе их эволюционирования с образованием современной структуры, были встроены интроны Или эти гены исходно возникли как прерывистые структуры, которые так и сохранили свое строение В другой форме этот вопрос сводится к следующему обусловлены ли различия между эукариотическими и прокариотическими генами приобретением интронов эукариотами или потерей интронов прокариотами [c.264]

Чем больше клетка, чем сложнее и специализированнее ее внутренние структуры, тем больше необходимость контролировать положение и перемещение этих структур. Все эукариотические клетки имеют внутренний скелет цитоскелет, определяющий форму клеток, их способность двигаться и перемещать органеллы из одной части клетки в другую Цитоскелет образован сетью белковых волокон Наиболее важные среди них -это актиновые нити и микротрубочки (рис 1-25), которые, очевидно, возникли на очень ранних этапах эволюции, так как встречаются у всех эукариот практически в неизменном виде. И те, и другие участвуют в механизмах клеточных движений, например, актиновые нити (филаменты) обеспечивают мышечное сокращение, а микротрубочки являются основными структурными и силовыми элементами, обусловливающими движение ресничек и жгутиков - длинных выростов на поверхности некоторых клеток, биения которых напоминают удары бича. [c.34]

Клетки эмбриона имеют много общего с компьютером, поскольку постоянно получают информацию о своем расположении в данный момент и объединяют эту информацию с поступившей ранее для того, чтобы на каждой стадии развития действовать соответствующим образом Изучение дрозофилы генетическими методами показало, что в образовании и поддержании основного плана строения тела участвует относительно небольшое число (порядка 100) генов, кодирующих главные регуляторные белки, взаимодействующие между собой. В любом многоклеточном организме подавляющее большинство генов (и жизненно важных, и тканеспецифичных), вероятно, регулируются посредством сложных контролирующих цепочек, исходящих от генов главных регуляторных белков. Если в регуляции генов эукариот центральную роль играют механизмы, сильно отличающиеся от бактериальных (например, механизмы, зависящие от прямого наследования структуры хроматина), можно ожидать, что именно эти механизмы контролируют некоторые гены главных белков-регуляторов. [c.220]

Третичная структура ДНК эукариот также проявляется в многократной суперспирализации молекулы, однако в отличие от прокариот она осуществляется в составе комплексов ДНК с белками (нуклеопротеины). Основная нуклеопротеиновая структура, содержащая ДНК, — это хроматин (дезоксирибонуклеопротеин). Структурная организация хроматина сложна и изучена далеко не полностью. Примерно V3 массы хроматина приходится на белки, остальное количество — на ДНК. Кроме того, в состав хроматина входит до 10 % РНК. Половина всех белков хроматина — это гистоны. На электронно-микроскопических фотографиях хроматина легко можно рассмотреть образования, напоминающие бусы. Каждая бусина содержит 8 молекул гистонов и намотанную на них (примерно полтора витка) молекулу ДНК длиной около 150 нуклеотидных пар. Такую структуру называют нуклеосомой (рис. 8.9). При таком способе укладки длина молекулы ДНК уменьшается примерно в 7 раз по сравнению с вытянутой спирализованной молекулой. [c.277]

В первой из трех глав части III (гл. 8) приведены данные о структуре генов эукариот и современные представления о механизме их экспрессии, в частности сведения о сложных сигналах регуляции транскрипции, а также о происхождении, локализации и структуре ингронов и тех механизмах, с помощью которых интроны удаляются из первичных транскриптов при сплайсинге. Очень существенным здесь явилось применение обратной генетики-введение специфических мутаций в определенные сегменты ДНК и последующий анализ структурно-функциональных взаимоотношений в генах эукариот. В гл. 9 основное внимание сосредоточено на организации сложных эукариотических геномов. Рассмотрено расположение генов и других элементов в молекуле ДНК, в частности в центромерных и теломерных областях. Красной нитью через всю главу проходит концепция генома как летописи эволюционной истории. В заключение дано описание геномов внутриклеточных орга-нелл-митохондрий и хлоропластов. В гл. 10 представлены механизмы случайных и неслучайных перестроек геномной ДНК. Речь идет об амплификациях, делециях и транспозициях—как неза-нрограммнрованных и приводящих к мутагенезу, так и запрограммированных в геноме и осуществляющих точную регуляцию генной экспрессии, например изменение типов спаривания у дрожжей и образование генов иммуноглобулинов. [c.7]

По структуре центриоли сходны со жгутиками или более короткими образованиями — ресничками (эти термины, в сущности, синонимы), обычно находятся на поверхности клеток эукариот и являются органами движения. Неподвижные клетки тела человека также нередко имеют реснички. Например, эпителий бронхов несет 10 ресничек на 1 см Г26]. Модифицированные жгутики образуют светочувствительные рецепторы нашего глаза и рецепторы вкуса на языке. Жгутики и реснички несколько больше по диаметру (около 0,2 мкм), чем центриоли, и обладают характерной внутренней структурой они состоят из И полых микротрубочек диаметром 24 нм, организованных по схеме 9 + 2 (рис. 1-5 и 1-6). Каждая микротрубочка внешне похожа на жгутик бактерии, но существенно отличается от него по химическому составу. Базальное тельце, называемое также кинетосомой (рис. 1-5), по структуре, размерам и способу воспроизведения сходно с центриолью. Микротрубочки, подобные тем, которые входят в состав жгутиков, обнаружены также в цитоплазме клеток [27]. Они выглядят как маленькие канальцы, но действительно ли играют такую роль — неясно. Скорее всего микротрубочки выполняют опорную функцию цитоокелета . В аксоне нерва микротрубочки расположены по всей длине аксона и, вероятно, составляют часть механической системы переноса клеточных компонентов. [c.37]

Если угол, образуемый двумя субъединицами при связывании а с /, несколько отличается от угла, соответствующего замкнутому кольцу, то образуется структура типа спирали, изображенная на рис. 4-6, Б. На один виток спирали может приходиться как целое число субъединиц, так и не целое (как в спиральной структуре, показанной на рисунке). Каждая последующая субъединица присоединяется к предыдущей за счет тех же гетерологических контактов типа aj, однако в этом случае могут иметь место и другие взаимодействия. Если поверхности субъединиц комплементарны и их геометрия благоприятствует образованию дополнительных контактов, то группы, расположенные в разных частях молекулы (например, Ь и к), могут соединиться друг с другом, образуя другую гетерологическую связь. Возможно образование и третьей гетерологической связи, с1, между двумя другими участками поверхностей субъединиц. Если контакты aj, bk и l достаточно прочны (т. е. если площади комплементарных поверхностей субъединиц достаточно велики, а сами поверхности высококомплементарны), то могут образовываться чрезвычайно прочные структуры из микротрубочек (например, жгутики у эукариот, рис. 1-5). Когда взаимодействия не столь сильны, то образуются часто обнаруживаемые в клетках лабильные структуры из микротрубочек, которые возникают и вновь распадаются. [c.273]

Детальное исследование молекулярной организации генома высших эукариот, особенно млекопитающих, показало, что существенная часть генома, около 10 % общей массы ДНК, образовалась в результате интеграции в геном фрагментов ДНК, синтезирован-лых на РНК-матрицах в результате обратной транскрипции (рис. 118, а). Впервые подобный процесс был описан при исследовании ретровирусов, в геноме которых имеется ген, кодирующий обратную транскриптазу (ревертазу) (см. гл. ХИ1). В геноме млекопитающих, птиц, амфибий и насекомых обнаруживаются ретропо-зоны, представляющие собой внедрившиеся в геном ДНК-копии, синтезированные на разных типах клеточных РНК как на матрицах. Молекулярные механизмы ретропозиции не изучены, остается не установленным источник клеточной обратной транскриптазы. Не ясно, что служит затравкой для ревертазы возможно, это шпилька на З -конце РНК, образующаяся в результате комплементарных взаимодействий. Как будет видно, структура ретропозонов позволяет с уверенностью говорить об участии обратной транскрипции в процессе их образования. Таким образом, наряду с переносом информации от ДНК к РНК осуществляется и обратный процесс — возвращение ее в геном в виде ретропозонов. У млекопитающих ретропозоны составляют более 10 % ДНК следовательно, мощность встречного потока информации от РНК к ДНК может быть существенной, по крайней мере при оценке его во временном эволюционном масштабе. Различают разные типы ретропозонов. [c.222]

Следующим уровнем пространственной организации являются надмолекулярные структуры — комплексы, образованные несколькими белками, и нуклеопротеиды. Так, в биосинтезе белка неотъемлемым элементом. являются такие сложные надмолекулярные структуры, как рибосомы. Основные стадии репликации, репарации и траскрипции ДНК у эукариот проходят в чрезвычайно сложной многокомпонентной структуре, какой является хроматин. Ранее неоднократно упоминались в разных контекстах многосубъединичные белки с аллостерическим взаимодействием между субъединицами. [c.431]

В связи с биосинтезом рибосом интересно упомянуть важную особенность этого процесса, имеющую прямое отношение к самосборке надмолекулярных структур. Рибосомные РНК эукариот транскрибируются в виде единого предшественника, так называемой 45S РЖ, содержащей в своем составе полные нуклеотидные последовательности для трех из четырех рибосомных РНК эукариот, а именно 28S, 18S и 5,8S РНК. Сборка нуклеопротеидной структуры начинается на этой единой полинуклеотидной цепи и приводит к образованию единого предшественника рибосомы, уже содержащего большую часть из числа примерно 70 рибосомных белков, входящих в зрелые рибосомные частицы. В них содержатся также некоторые дополнительные белки, в конечной структуре отсутствующие и, по-видимому, нужные на промежуточных этапах сборки. Только после этого происходит первая фаза процессинга рибосомных РНК, приводящая к формированию предшественников рибосомных субъединиц. Незрелые субъединицы выходят на определенном этапе их формирования из ядрышка и ядра в цитоплазму, где они проходят заключительные фазы процессинга и превращаются в зрелые рибосомы. На этом примере видно, что для правильной сборки сложных нукле-432 [c.432]

В ядрах клеток всех эукариотов ДНК присутствуют в виде ассоциатов с гистоновыми белками. Эти ассоциаты, или хрома-тиновые фибриллы, представляют собой надмолекулярную структуру, повторяющимся элементом которой является частица, называемая нуклеосомой. Каждая нуклеосома состоит из восьми гистонов (по две молекулы гистонов Н2А, Н2В, НЗ и Н4) и включает участок намотанной на этот белковый октамер нити ДНК длиной в 140 нуклеотидных пар. Продолжение этой нити образует перемычку со следующей нуклеосомой. В зависимости от т ого, какому организму или какой ткани этого организма принадлежит данная клетка, перемычка между нуклео-сомами может содержать от О (дрожжи) до 100 (сперма морского ежа) нуклеотидных пар. Стафилококковая нуклеаза расщепляет молекулу ДНК в области перемычек с образованием фрагментов, длина которых кратна длине участка ДНК, входящего в состав нуклеосомы [136]. После отделения от белков эти фрагменты можно разделить с помощью электрофореза в агарозном геле и таким образом обнаружить различия в структуре повторяющегося звена хроматина (рис. 10.13, Л). При обработке хроматина ДНКазой I нуклеосомальная ДНК расщепляется на фрагменты, содержащие в среднем 10,4 нуклеотидных пар (я —целое число) [137]. Эти сравнительно более короткие фрагменты ДНК можно разделить с помощью электрофореза в полиакриламидном геле (рис. 10.13, ). [c.193]

В цитоплазме гиф располагаются обычные для эукариот органеллы митохондрии, аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум, рибосомы и вакуоли. В старых участках мицелия вакуоли крупнее, а цитоплазма занимает лишь небольшое место по периферии. Время от времени гифы агрегируют с образованием более плотных структур — плодовых тел, на которых образуются споры. Дрожжи образуют особую группу в том отношении, что это одноклеточные организмы и поэтому у них нет структур, подобных гифам, например Sa haromy es (рис. 2.27). [c.41]

Роль гистонов в процессе дифференцировки. Функции постоянно действующих репрессоров частично или полностью выполняют гисто-ны — сильноосновные белки, связанные с ядерной ДНК в эукариотических клетках с молекулярной массой 10 ООО—21 ООО молярное содержание лизина и аргинина в молекулах гистонов достигает 25—30 %. Гетеро-генность гистонов по первичной структуре сравнительно невелика. В большинстве клеток эукариотов содержится пять основных гистоновых фракций, некоторые из которых можно разделить еще на 3—5 субфракций, гомогенных по аминокислотной последовательности. Общее число гомогенных по первичной структуре гистоновых фракций не превышает 10—12. Высокий, равномерно распределенный положительный заряд молекул гистонов обусловливает образование прочных комплексов гис-тон — ДНК. В ядрах эукариотических клеток значительная часть ДНК находится в форме дезоксирибонуклеогистонных комплексов. Например, прокариоты не обладают способностью к дифференцировке по причине отсутствия в них сильноосновных белков. Итак, присутствие больших количеств гистонов в ядрах эукариот указывает на существенную роль гистонов в процессе дифференцировки. [c.395]

Мембранный аппарат бактерий представлен цитоплазматической и внутрицитоплазматическими мембранами, образующими единую, морфологически связанную систему. Цитоплазматическая мембрана у бактерий защищена с наружной стороны клеточной стенкой, как у синезеленых водорослей и грибов (Пешков, 1966 Drews et al., 1966 Мейсель и др., 1967, 1968 Бирюзова, 1973), и соединена с нею перемычками. Изучение структурной связи цитоплазматической мембраны с клеточной стенкой представляет интерес для понимания своеобразия структуры этих организмов по сравнению с теми эукариотами, у которых клеточная стенка отсутствует. Система внутрицитоплазматических мембран у различных бактерий может быть образована сложно устроенными органоидами, имеющими структуру мезосом (большинство грамположитель-ных бактерий) или образованных тилакоидами (фотосинтезирующие бактерии). Она может иметь вид кольцевидных мембранных структур простого строения (большинство грамотрицательных бактерий), а также сети мембран, беспорядочно пронизывающих цитоплазму (некоторые анаэробные бактерии). [c.25]

Нуклеоиды из клеток Е. соН были выделены непосредственно в виде очень быстро седиментирующего комплекса, который на 80% своей массы состоял из ДНК. (В аналогичных комплексах в клетках эукариот ДНК составляет около 50% всей массы см. гл. 29.) У бактерий, содержащих более одной копии генома (в результате репликации ДНК), комплекс пропорционально увеличивается в размере. Этот комплекс можно перевести в менее компактное состояние, обработав его реагентами, действующими на РНК или белок. Из этого следует, что именно указанные компоненты способствуют стабилизации нуклеоида. Возможная роль белков очевидна. Роль, которую может играть РНК, неясна. Попытки выделить специфическую РНК, участвующую в образовании структуры, оказались безуспешными. Попытки изучения новосинтезированной РНК (т. е. незавершенных продуктов транскрипции) также не дали результата. [c.347]

ДНК эукариот тесно связана с большим количеством гистонов, которые служат для образования множества повторяющихся частиц, содержащих белки и ДНК и называемых нуклеосомами. Нуклеосомы обычно упакованы вместе в регулярную структуру — фибриллу, имеющую диаметр 30 нм. Однако в областях ДНК, содержащих гены, гистоновый октамер, образующий каждую нуклеосому, должен конкурировать с разнообразными сайт-специфическими белками за участки связывания на ДНК. Такие участки, на которых нуклеосома замещена ДНК-связывающими белками, обычно выявляются как области более активной транскрипции ДНК. [c.118]

Строматолиты, по-видимому, в основном были образованы сине-зелеными водорослями, между липкими нитями которых застревали частицы осадка (ила). Строматолиты действительно напоминают так называемые биогермы —образования, создаваемые современными сине-зелеными водорослями. В известняковых строматолитах из Трансва1аля [1309] найдены хорошо сохранившиеся остатки ископаемых нитчатых, т. е. более развитых юине-зеленых водорослей. Виды си-не-зеленых водорослей определены также в кремнистых строматолитах из Парадайз-Крик в Квинсленде [1145] эукариотов в этих структурах не найдено, возраст структур — 1,6 млрд. лет. [c.232]

Известно два основных нути желаемая структура может быть образована в один этап, нанример, в результате рекомбинации в пределах короткого района гомологии — при введении последовательностей, содержащихся в селекционной плазмиде, в специфический участок космидного клона (рис. 3.3). Примером может служить подстановка энхансерных или промоторных последовательностей в участок, предшествующий гену, введение селективных маркеров или индикаторных генов (устойчивости к неомицину, хлорамфеникол-ацетилтрансферазы, р-га-лактозидазы) под контроль промотора, который несет космида, или создание случайных составных сегментов, образованных гомологичными генами, принадлежащими космиде и плазмиде. При необходимости может быть использован перенос в клетки-хозяева, непермиссивные для репликации одного из этих компонентов, что позволяет элиминировать независимо реплицирующиеся плазмиды, возникающие в результате вторичных рекомбинационных событий. Сходным образом селекционные плазмиды с последовательностями, гомологичными космидному вектору, используют для введения специфических последовательностей (например, маркеров, селектируемых в эукариоти- [c.85]

Таким образом, сборка трехмерных структур белковых молекул и образование гомо- и гетерогенных олигомерных белковых комплексов происходят в разных условиях в зависимости от локализации и состояния рибосом, клеточных компартментов, в которых осуществляется рибосомный синтез, и типа клетки. Очевидно, они не совсем одинаковы у прокариот и эукариот. В еще большей мере условия in vivo могут отличаться от условий ренатурации развернутой белковой цепи in vitro. Между тем, свертывание полипептида в процессе биосинтеза и в искусственных условиях во многих случаях приводит к идентичным пространственным структурам. [c.408]

Возможно, новая волна интереса к ископаемым остаткам докембрия принесет новые сведения, которые позволят нам приблизиться к решению этой проблемы. Первый шаг уже сделан Шоп-фом, изучавшим формацию Биттер-Сирингс в центральной Австралии (фиг. 84) [41]. В углистых кремнистых сланцах этой формации найдена богатая микрофлора, которую мы не будем рассматривать подробно, поскольку в эволюционном отношении она стоит на том же уровне, что и флора, описанная Пфлюгом из формации Белт в Северной Америке (гл. ХП, разд. 6). Но сохранность австралийских находок настолько хороша, что в некоторых случаях удается различить внутренние клеточные структуры, которые можно интерпретировать как остатки ядер (фото 41). Если такая интерпретация верна, то эти ископаемые представляют собой остатки эукариотических клеток. Более того, среди ископаемых остатков другого вида, обнаруженных в той же породе, можно найти ряд форм, как будто бы представляющих собой разные стадии онтогенеза особей одного и того же вида. Если это действительно так, то эти стадии можно расположить в ряд, напоминающий последовательность процесса митотического деления, известного сейчас только у эукариотов (фото 42). Хотя это второе предположение менее убедительно, чем первое, однако, вместе взятые, они, видимо, служат веским доказательством существования эукариотических организмов в период образования формации Биттер-Спрингс. [c.313]

Изучение дифференцировки у высших эукариот представляет собой чрезвычайно сложную проблему, однако мы уже располагаем несколькими системами, способными к дифференцировке in vitro. Некоторые из этих систем будут рассмотрены в гл. 15. Преимущество систем in vitro заключается в том, что после воздействия дифференцировочного стимула популяция клеток претерпевает определенные изменения, которые можно легко выявить и количественно проследить. Такими изменениями могут быть образование белка (например, гемоглобина в случае клеток эритролейкоза Френд — разд. 15.1) или более сложные изменения структуры и характера роста клеток, как это имеет место при дифференцировке и слиянии миобластов (разд. 15.5) или дифференцировке эпидермальных кератиноцитов, образующих систему, напоминающую ороговевающий слой кожи (разд. 15.2). [c.10]

Состав и структурно-функциональная организация молекулярных компонентов биомембран. Классификация, состав, структура, физико-химические и динамические свойства, фукции мембранных липидов. Особенности липидного состава мембран клеток прокариот, эукариот и вирусов. Лиотропный и термотропный мезоморфизм липидов биомембран. Кинки, механизм их образования. Динамическая модель липидного бислоя. Структурная асимметрия липидов. Фазовые переходы липидов в мембране. Связь между фазовым состоянием липидов и функцией мембран. [c.282]

У примитивных эукариот ядерная оболочка во время митоза не распадается (Lima-de-Faria, 1983). Непременная диссоциация клеточного ядра—эволюционно более позднее явление. В приобретаемой ядром способности к диссоциации и к обратной сборке, быть может, кроется прямое указание на процесс его первоначального формирования. Ядро возникает одноактно путем самосборки части эндоплазматического ретикулума в сферическую структуру. Вот почему у него нет явных предшественников. С точки зрения эволюции органелл и клетки это быстрое образование путем самосборки имеет большое значение. Оно показывает, что на уровне клеточной организации многоступенчатые процессы не обязательны — могут происходить и скачкообразные события. Соответственно и управляют ими только такие простые химические реакции, как фос-форилирование, участвующее в самосборке внутренней ядер-ной мембраны. [c.215]

Смотреть страницы где упоминается термин Структура образование у эукариот: [c.139] [c.42] [c.42] [c.222] [c.485] [c.202] [c.490] [c.219] [c.432] [c.49] [c.43] [c.148] [c.93] [c.77] [c.102] [c.105] [c.102] [c.105] [c.165] [c.386] [c.121]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология