Генетический поведения

Из сопоставления этих замечательных фактов выведена гипотеза, позволившая объяснить всю картину генетического поведения бактерий. Мы уже говорили, что в культурах присутствует [c.321]

Такой подход можно было бы назвать генетическим. Наиболее удобным средством его реализации, на наш взгляд, является темпоральная логика (TL-логика). Это сравнительно новое направление модальной логики (первые основополагающие работы появились на рубеже 60-х- 70-х годов) применяется в настоящее время почти исключительно для анализа поведения программных систем. Однако потенциальные возможности TL-логики позволяют существенно расширить область ее применения, включив в нее проблемы надежности не только виртуальных (таких, как программы), но и реальных технических объектов. [c.37]

Каким образом увеличивался размер генома клеток при эволюции организмов от низших форм к высшим Изменения формы и поведения организмов обусловлены мутациями, меняющими последовательность аминокислот в белках. Однако такие мутации не могли увеличить количества генетического материала в процессе эволюции. Вполне возможно, что в ряде случаев в клеточное ядро случайно включалась копия одного илн нескольких генов [32а]. Тогда при наличии дополнительной копии гена клетка могла выжить, даже если в результате мутации в одном из парных генов нарушались структура и функция кодируемого им белка если парный ген оставался неповрежденным, организм был способен расти и размножаться. Дополнительный, несущий мутацию ген мог оставаться в нефункционирующем состоянии много поколений. До тех пор, пока этот ген продуцировал безвредные, нефункционирующие белки, он не элиминировался под давлением естественного отбора и со временем мог опять мутировать. Вполне возможно, что в конце концов белок, кодируемый этим многократно мутировавшим геном, оказывался в каком-то отношении полезным для клетки. [c.38]

Установление химического типа белков (и только белков ) является для чисто химических методов принципиально неразрешимой задачей, так как белки не являются классическими объектами органической химии. Они обладают практически неограниченной химической потенцией, и их исключительность состоит не в особой склонности к тем или иным, вполне определенным и характерным только для них химическим реакциям, а, напротив, в их универсальности. Химическое поведение белков характеризуется необозримо широким спектром действия, несопоставимым по своему функциональному многообразию с действиями любого другого класса молекул живой и неживой природы или соединений, синтезированных человеком. Именно благодаря универсальным биохимическим свойствам белков назначение генетического аппарата любого живого организма сведено только к их синтезу. В органической химии аналитические методы основаны на эмпирическом тестировании реакций, на выявлении тех химических особенностей, которые присущи лишь данному типу молекул или атомных групп. Со времени Бутлерова считалось незыблемым, что такому условию удовлетворяют все синтезируемые соединения. Не явились исключением здесь и жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Поэтому определение типов их молекулярного строения на чисто химической основе не встретило непреодолимых осложнений. Подчеркнем, что сказанное относится ко всем природным и синтетическим полимерам, в том числе и к ближайшим искусственным аналогам белков -полиаминокислотам. Таким образом, предпринятые после Фишера попытки решить с помощью органической химии структурную задачу белков не достигли и не могли достичь цели. История химии белка данного периода скорее свидетельствует об обратном - имевшее место увеличение количества химических данных о белках сопровождалось ростом неопределенности в понимании их химического строения. Изучение на такой основе белков не приближало, а, напротив, уводило в сторону от решения этой типичной по своей постановке для синтетической органической химии задачи. [c.65]

Другой пример относится к шимпанзе и человеку [514]. В среднем полипептид человека идентичен (более чем на 99 %) соответствующему полипептиду шимпанзе это согласуется с генетическим расстоянием между близко родственными видами разных млекопитающих. Однако анатомические различия между человеком и шимпанзе и различия в их поведении столь существенны, что их относят к разным семействам. [c.211]

Попробуем ограничиться при дальнейшем изложении минимумом параметров. Поскольку (см. гл. I) структура полимеров на любом уровне надмолекулярной организации закодирована в первичной структуре, или стереохимической конфигурации, макромолекул, удобно выбрать в качестве кодирующих параметр гибкости /о и конформационный параметр р (или <р>). Разумеется (см. гл. I), речь при этом идет о статистическом — вероятностном кодировании, которое не следует путать с дискретным генетическим кодированием, однозначно предопределяющим поведение макромолекул на всех стадиях образования организованных биологических структур. [c.67]

Как уже указывалось (см. стр. 144), наличие линейной па-Л яти в полимерной цепи приводит к ее особым физическим свойствам [1] Поведение молекулы белка определяется свойствами цепи как целого, электронно-конформационными взаимодействиями (см стр. 146) и конкретными особенностями первичной структуры— информационными характеристиками, кодируемыми на генетическом уровне. Важная физическая задача состоит в установлении связи между пространственным строением молекулы белка и первичной структурой цепи или цепей, ее образующих. [c.178]

Генетически кодируется только первичная структура белка. Однако биологические функции определяются его пространственным строением. Первичная структура и пространственное строение однозначно связаны (см. 4.9). Тем самым, генетически закодированы пространственное строение и биологическая функция белка. В то же время естественный отбор идет не по первичной, а по пространственной структуре — по биологическому поведению. [c.589]

Мы знаем, что клетки многоклеточного организма обладают способностью резко менять программу своего поведения и без изменения в ДНК. Так из одной-единственной оплодотворенной яйцеклетки возникает целый организм, построенный из клеток, весьма отличающихся друг от друга по свойствам и функциям (скажем, клетки печени и кости). Но во всех (точнее, почти во всех) этих клетках содержится вся исходная генетическая информация. [c.144]

Химическими функциональными группами называются группы атомов, обладающие характерной реакционной способностью. Эти группы обусловливают в основном химическое поведение вещества и определяют принадлежность его к определенному классу соединений. Генетическая связь между перечисленными выше соединениями и особенности строения их функциональных групп могут быть пояснены следующей простой схемой [c.66]

Обратим внимание читателя еще на одно место учебника, на этот раз касающееся достижений цитологии Очень интересны для проблемы рака наблюдения А. Левана и других исследователей над поведением хромосом в нормальных клетках культуры ткани в период их превращения в постоянные клеточные штаммы. После пересадки нормальных клеток на питательную среду у них сейчас же возникает изменчивость в отношении числа и структуры хромосом. Результатом этого является, так же как и у популяций клеток раковых опухолей, генетическая гетерогенность, которая в том случае, если клетки способны к существованию в культуре, постепенно приводит к созданию нового наследственного типа, приспособленного к жизни на питательной среде. Таково происхождение так называемых клеточных штаммов, способных к неограниченному размножению в культурах (см. стр. 446). [c.9]

Число групп сцепления совпадает с числом хромосом. Относительная длина групп сцепления аналогична относительным размерам хромосом. На рис. 1.11 в качестве примера рассматриваются хромосомы дрозофилы, у которых оказалось легко измерить длину. Сформулированная Менделем концепция гена как дискретного элементарного фактора наследственности может быть расщире-на в концепцию, рассматривающую хромосому как протяженную единицу, состоящую из многих генов. Физическое положение генов лежит в основе их генетического поведения. [c.16]

Систематическое изучение наследственности начиналось со сложных в генетическом отношении объектов-растений и животных. Благодаря этим ранним исследованиям была сформулирована концепция неделимого гена как функциональной единицы наследственности и принято положение, что перенос генов от одного поколения к другому подвержен действию разных случайных факторов. Однако до понимания химической природы генов и механизма их функционирования бьшо еш е далеко. Исследование генетических молекул и тонких механизмов регуляции наследственности стало возможным лишь тогда, когда в качестве экспериментальных моделей начали использоваться бактерии и вирусы, о сугцествовании которых первые генетики даже не подозревали. Только благодаря этим организмам впервые бьшо показано, что дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), рибонуклеиновая кислота (РНК) и белок—универсальные детерминанты генетического поведения. Стремительность дальнейшего прогресса в этой области и убедительность полученных результатов стали реальными благодаря особым биологическим свойствам микроорганизмов, которые позволяли проводить манипуляции, необходимые для анализа генетических структур. Аналогичные аналитические исследования более сложных генетических систем тогда бьши невозможны, поэтому на животных и растения этот прогресс не распространялся. Развитие технологии рекомбинантных ДНК разрушило труднопреодолимые технические и концептуальные барьеры на пути расшифровки и понимания сложных генетических систем. Неудивительно, что наши взгляды на структуру и функцию генов значительно изменились, а новое мышление в свою очередь радикально изменило перспективы биологии. [c.11]

В то время Луриа занимался в основном размножением бактериальных вирусов (бактериофагов, или, короче, фагов). Уже в течение нескольких лет среди наиболее прозорливых генетиков бытовало подозрение, что вирусы — это нечто вроде чистых генов. В этом случае для того, чтобы узнать, что же такое ген и как он воспроизводится, следовало изучать свойства вирусов. А так как простейшими вирусами были фаги, то в 40-х годах стало появляться все больше ученых, которые изучали фаги (так называемая фаговая группа), надеясь в конце концов узнать, каким образом гены управляют наследственностью клеток. Во главе этой группы стояли Луриа и его друг, немец по происхождению, физик-теоретик Макс Дельбрюк, который в то время был профессором Калифорнийского технологического института. Но если Дельбрюк продолжал надеяться, что проблему помогут решить чисто генетические ухищрения, то к Луриа все чаще начинала приходить мысль, что верный ответ удастся получить только после того, как будет установлено химическое строение вируса (гена). В глубине души он понимал, что невозможно описать поведение чего-то, если неизвестно, что это такое. Не сомневаясь, что он никогда не заставит себя изучить химию, Луриа избрал, как ему казалось, наиболее мудрый выход из положения и отправил к химику меня, своего первого серьезного ученика. [c.21]

Успешное развитие химии в целом как интегральной науки невозможно без гармоничного развития частных (дифференцированных) химических наук, но не изолированных, а взаимно дополняющих и обогащающих друг друга. В этом смысле надо признать, что классическая химия в последние годы замегно отстает в своем развитии от некоторых естественно-химических наук, таких как геохимия, биохимия, биофизическая химия и др. Наиболее важный их вывод, который следует перенять науке о свойствах вещества - это то, что существуют чрезвычайно простые и универсальные законы функционирования и развития как живой, так и неживой природы, законы, общие для физических, химических и биологических процессов. Установлено, что поведение химических и биологических субстратов генетически строго закодировано. Используя эти представления, вслед за кибернетикой появилась (1980 г. Г. Хакен [31, 32]) новая интегральная междисциплинарная наука, получившая название синергетика - наука о самоорганизации сложных систем, устойчивости и распаде структур различной природы. Одновременно с синергетикой Б. Мандельбротом (1980 г. [33]) была предложена теория фракталов - структур, состоящих из частей, подобных целому и обладающих дробной мерностью. Благодаря этой теории появилась возможность математически описывать системы необычной сложности, которые считались хаотическими [34]. Было установлено, что практически все окружающие нас объекты в том или ином аспекте проявляют фрактальные свойства. Следствием философского обобщения этой теории явилась идея единства материального мира, о том, что мир зиждется на неких законах, и все процессы мира имеют единое происхождение и аналогичные законы поведения. Исключительно прав А. Пуанкаре, утверждая, что наука развивается по направлению к единству и простоте . [c.16]

Так,. в осно1ву пластометрической классификации коксующихся углей, разработанной Са-пожниковьш [Л. 15, 16], положено разделение углей в соответствии с особенностями их поведения в периоде пластичности. Опорными показателями в этой системе являются количество пластического вещества, выделяемого угольной пробой при ее нагреве, и величина усадки. В сущности, первый показатель является генетическим признаком, так как говорит [c.31]

Б. X. тесно связана с практич. задачами медицины и с. х-ва (получение витаминов, гормонов, антибиотиков и других лек. ср-в, стимуляторов роста растений н регуляторов поведения животных и насекомых), хим., пищ. и мн-кробиол. пром-сти. В результате сочетания методов Б. х. и генетической инженерии стало возможным практич. решение проблемы получения сложных биологически важных в-в белково-пептидной природы, включая такие высокомо- [c.288]

Напомним, что последовательности аминокислот в цепях белков всегда точно заданы генетически. Знание аминокислотной последовательности очень важно для понимания поведения специфических белков. По этой причине в последнее время усилия многих биохимиков направлены на определение последовательностей сотен бел/сов. Одним из крупных белков, для которых эта задача решена, является у-имму-ноглобулин человека, содержащий 446 остатков в одной цепи и 214 — в другой. Полная аминокислотная последовательность другого белка приведена на рис. 2-1. На рис. 2-2 даны последовательности некоторых небольших пептидных гормонов и антибиотиков. [c.85]

Этот эксперимент (а также аналогичные эксперименты, проведенные в других местах) показал, что рыбы возвращаются не в ту реку, которую предпочли их родители, а в ту, где они вылупились из икринок и провели свои вос-прищлчивые годы . Таким образом, возвращение в родные реки не носит генетического характера, а является результатом запечатления . Это название дано теперь хорошо известному явлению животные, птицы или рыбы приобретают пожизненную черту, или манеру поведения, в результате воздействия (или запечатления ) определенного фактора внешней среды в критический период их развития, который обычно наступает довольно рано. [c.84]

Неклеточные формы жизни не существуют на Земле. Вирусы и бактериофаги не могут рассматриваться как самостоятельные живые системы — из всех функций живой клетки они обладают лишь способностью передавать генетическую программу. Напротив, основные характеристики жизни прпсущи как одноклеточным организмам, так и подавляющему большинству типов специализированных клеток многоклеточных. Строение и поведение отдельных клеток настолько сложно, что оказывается возможным формулировать проблемы поведения на клеточном уровне, проблемы цитоэтологии (Александров, 1970). [c.332]

Доказано, что генетический контроль за развитием нервной системы ограничен. Например, Левинталь показал, что у генетически идентичных дафний с одинаково развитой нервной системой число синаптических контактов, локализация участков этих контактов и тонкая структура дендритов различаются. У экспериментальных животных при выработке навыков поведения число и размер дендритных отростков может варьировать. Толщина коры головного мозга крысы зависит от количества сигналов, полученных из среды, окружающей животное (мы еще вернемся к этому). Но решающим доказательством гибкости генетической программы является наша способность обучаться, наша способность хранить в центральной нервной системе информацию, которая не могла быть заложена в хромосому, так как она не предполагалась в ходе эволюции. [c.333]

Аналогичные причины лежат в основе и других мутантных проявлений. Однако еше не найдены гены, ответственные за мутации и их функции. Мы уже упоминали отсутствие специфического белка мозжечка Р-400 у мышей Staggerer и Nervous (гл. 10). Еще один важный момент анализа поведения заключается в том, что модель такого типа позволяет анализировать генетические причины ненормального поведения при заболеваниях нервной системы человека. Мы уже описали несколько наследственных заболеваний нервной системы человека (например, болезни липидного накопления типа заболевания Тея-—Сакса (гл. 2)) и уже можем предсказать, что многие заболевания, причины которых еще не выяснены (шизофрения, депрессия и т. д.), имеют генетическую природу. [c.364]

Продолжением геохимического рассмотрения микроэлементного состава нефтей в сопоставлении с составом сопутствующих нм в недрах минеральных фаз, но с привлечением новой техники машинной обработки полученных экспериментальных данных на основе методов корреляционного и регрессивного анализа, а также результатов лабораторного изучения поведения модельных систем явилась работа С. А. Пунановой [3]. Несмотря на использование электронно-вычислительной техники и достаточного количества экспериментальных данных, автор смогла выявить лишь некоторые региональные, но не общие зависимости между концентрациями элементов и свойствами нефтей. Ею подмечено, что изменение концентраций некоторых металлов (Со, Ыа) происходит в значительной степени параллельно и изменением состава нефтей (содержания парафина, смол, асфальтенов), а также структуры парафино-нафтеновых углеводородов , иначе говоря, в зависимости от химической природы нефти. Неизбежность существования связи между микроэлементным составом и химическим типом нефти обусловлена генетическим единством всех нефтяных компонентов. Для понимания характера и количественной оценки такой связи необходимы глубокие знания природы металлосодержащих компонентов нефти. [c.141]

Вопрос об эволюционной выработке альтруистического поведения, приносящего пользу близким родственникам, широко обсуждался социобиологами. Примером может служить забота родителей о потомках, и еще более яркий пример-забота рабочих пчел о матках. Необычайно альтруистичное поведение общественных насекомых, таких как муравьи, пчелы и осы, можно объяснить генетическими особенностями их полового репродуктивного цикла этот цикл организован таким образом, что сестринские особи имеют значительно более сходные геномы, чем сестры или братья (а также родители и нх потомки) у большинства других видов. Поэтому альтруистический акт по отношению к сестринской особи у муравьи, пчел или ос больше способствует сохранению генов, ответственных за такое поведение, чем тот же альтруистический [c.181]

Конечно, отдельные клетки клона могут и не придерживаться стратегии специализации и альтруизма тысячи генетически идентичных бактерий . oli, происходящих от одной родительской клетки, конкурируют между собой, вместо того чтобы сотрудничать. Но если стратегия сотрудничества, предназначенная для распространения данного генома, уже возникла, тогда всякая мутация, приводящая к неальтруистичному поведению отдельных членов сообщества, становится особенно опасной. Эгоистичное поведение мутантной, клетки в организме подвергает риску будущее всего многоклеточного коллектива. Иными словами, мутации и естественный отбор, действующие внутри популяции соматических клеток, могут привести к гибели. Насколько велика опасность в этом случае и какого рода защита от иее выработалась в процессе эволюции [c.182]

Исследование углей с помощью растворителей преследовало различные цели. На основании их действия были сделаны попытки объяснить такие свойства углей, как их место в генетическом ряду, их поведение при коксовании, стеиень их окисленности и т. д. Изучая продукты растворения, химики пытались косвенным путем разрешить также проблему химического состава углей. Однако, за небольшим исключением, этим путем удавалось идентифицировать только те соединения, которые встречались в окклю- [c.146]

Решение многочисленных и сложных задач, вставших при этом перед исследователями, оказалось невозможным без предварительного разделения и выделения в чистом виде веществ, являюш,ихся носителями радиоактивных свойств, установления их химической природы и сложных генетических связей, существующих между ними. Это вызвало необходимость развития специфических методов химического исследования (широкое использование процессов соосаждения изучаемых радиоактивных веществ с различного рода носителями, наТблюдение за их поведением путем измерения радиоактивности отдельных фаз и фракций и т. п.). [c.11]

Было приложено немало усилий, чтобы выделить и описать отдельные микроорганизмы. Исследования на чистых культурах имеют существенное значение, так как помогают оценить потенциальные возможности и функции отдельных видов в природе. Таксойомические, физиологические, биохимические и генетические исследования некоторое время уводили микробиологов в сторону от основной цели их науки-от изучения поведения микроорганизмов в их естественных местах обитания. [c.502]

Можно привести две причины, вызывающие необходимость расширять спектр исследований. Во-первых, новые методики, развившиеся на волне биотехнологических новшеств, можно применять для проверки безопасности вирусов, чтобы с большей уверенностью судить об их поведении в млекопитающих. Для этого используются нуклеотидные зонды и генетическое маркирование, которое еще несколько лет назад было невозможным. Во-вторых, до сегодняшнего дня не найдено кросс-инфекций между насекомыми и позвоночными, и можно думать, что их вообще не существует [644] Ba illus thuringiensis родственна В. anthra is, но это не является серьезной помехой ее использованию). [c.315]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология