Гены молекулярная биология

Таким образом, концепция Ф. Жакоба и Ж. Моно о механизме проявления (экспрессии) активности генов признана одним из блестящих достижений молекулярной биологии. Она явилась логическим развитием многочисленных исследований, проведенных генетиками и биохимиками в предшествующие десятилетия. [c.538]

Практическое применение молекулярной биологии и молекулярной генетики успешно развивается в генной инженерии и биотехнологии. Эти области техники посвящены прежде всего-получению необходимых для медицины и сельского хозяйства белков и полипептидов, основанному на искусственном манипулировании генами. [c.221]

Биотехнология. Заметный прогресс в понимании основных принципов, определяющих структуру биомолекул (ДНК, белков) и их функционирование в биологических системах, был достигнут молекулярными биологами и биохимиками. Сейчас создается промышленность, использующая новые биотехнологии, являющиеся результатом успехов генной инженерии - способности контролировать на клеточном уровне химические процессы в организмах. [c.540]

Молекулярная биотехнология — это увлекательнейшая область научных исследований, с появлением которой произошел настоящий переворот во взаимоотношениях человека с живой природой. В ее основе лежит перенос единиц наследственности (генов) из одного организма в другой, осуш ествляемый методами генной инженерии (технология рекомбинантных ДНК). В большинстве случаев целью такого переноса является создание нового продукта или получение уже известного продукта в промышленных масштабах. В ч. I мы познакомим читателя с концепциями молекулярной биотехнологии и теми микроорганизмами, которые в ней используются, с основами молекулярной биологии и методологией рекомбинантных ДНК. Будут описаны такие методы, как химический синтез генов, полимеразная цепная реакция (ПЦР), определение нуклеотидной последовательности (секвенирование) ДНК. Помимо успешного клонирования нужного гена очень важно обеспечить его правильное функционирование в организме нового хозяина, поэтому мы остановимся также на способах оптимизации работы клонированных генов в про- и эукариотических системах. И наконец, мы рассмотрим, как можно улучшить свойства конечных продуктов, модифицируя клонированные гены путем введения в них специфических нуклеотидных замен (мутагенез in vitro). В целом материал, изложенный в первой части, служит фундаментом, который позволяет понять различные аспекты конкретных применений молекулярной биотехнологии. [c.13]

Корана X. Г., цитировано по лекции Полный синтез биологически функционального гена , в сб. Итоги и перспективы развития биоорганической химии и молекулярной биологии , Овчинников Ю. Л,, Колосов М. Н. (ред.). — М. Наука, 1978, сс, 203 - 209. [c.59]

Важная проблема молекулярной биологии и молекулярной биофизики состояла в чтении текстов нуклеиновых кислот. Решение этой проблемы сыграло существенную роль в возникновении генной инженерии — в практических применениях науки о генах. Задача генной инженерии — искусственное перераспределение генов и построение новых генов с целью создания новых белковых веществ и организмов, с целью получения нужных для медицины и сельского хозяйства белков в удобных для производства системах, таких, например, как культуры Е. соИ. [c.268]

Вторая проблема — молекулярные основы жизни. Шредингер аргументирует материалистическое представление о молекулярной природе генов и ставит вопросы о структуре вещества наследственности и причинах его устойчивого воспроизведения в ряду поколений. Ответы на эти вопросы дала молекулярная биология, возникновение которой было в большой степени стимулировано книгой Шредингера. [c.16]

Наконец, молекулярная биология установила, что гены представляют собой участки молекул ДНК, входящих в состав хромосом. Уточнение материального носителя наследственности можно представить следующей исторической схемой [c.484]

В дальнейшем биосинтетическая функция генов выявлялась со все большей определенностью. Кольцов сформулировал соответствующую гипотезу вполне отчетливо, но полагал, что вещество гена — это белок (значение нуклеиновых кислот еще не было известно) [15]. Молекулярная биология установила, что нуклеиновые кислоты ответственны за биосинтез белковых цепей. Основной тезис молекулярной биологии, сформулированный Бидлом, гласит один ген — один фермент (см., например, [16]). Сейчас этот тезис формулируется более точно один ген — одна белковая цепь . [c.485]

Огромное значение для молекулярной биологии последнего десятилетия имеет развитие генетической инженерии (возникшей в 1972—1973 гг. П. Берг, П. Лобан, С. Коэн и Г. Бойер) и методов работы с рекомбинантными ДНК в сочетании с методами химического синтеза крупных фрагментов ДНК. В результате сделались доступными для исследования индивидуальные гены и регуляторные генетические элементы, было стимулировано изучение ферментов биосинтеза и обмена нуклеиновых кислот. Благодаря этому после 1977 г. были обнаружены мозаичное (экзон-интронное) строение генов, явление сплайсинга и ферментативной активности у РНК, усилители ( энхансеры ) экспрессии генов, многие регуляторные белки, онкогены и онкобелки, мобильные генетические элементы. Возникла белковая инженерия, которая позволяет получать новые, не существующие в природе белки. Молекулярная биология начала оказывать существенное влияние на развитие биотехнологии, медицины и сельского хозяйства. [c.9]

В первом издании мы описали принципы и применение молекулярной биотехнологии в широком биологическом контексте - в той форме, которая представлялась нам наиболее интересной и информативной. С тех пор мы получили много полезных замечаний от наших коллег, аспирантов и студентов из разных стран. Стараясь сохранить прежний подход и в то же время удовлетворить пожелания многих читателей, мы обновили, расширили и существенно переработали нашу книгу. Мы надеемся, что нам удалось передать ту волнующую атмосферу, в которой совершаются открытия в молекулярной биотехнологии, и в то же время ясно изложить ее основы, разъяснить смысл современных открытий и то, как их можно использовать для производства товаров и услуг . В книге появилась новая глава, где рассмотрены микроорганизмы, обычно использующиеся в молекулярной биотехнологии. Кроме того, отдельная глава посвящена описанию основ молекулярной биологии. Значительно расширены главы по молекулярной генетике человека, генной терапии, биотехнологии растений, охватывающие самые последние достижения в этих областях. Пересмотрены главы, посвященные диагностическим системам и вакцинам. Кроме того, примерно в 1,5 раза увеличено число рисунков и таблиц, обновлен и расширен словарь терминов. Как мы надеемся, это позволит [c.7]

Однако одним из первых откликов научного мира на создание новой технологии был мораторий на некоторые биотехнологические эксперименты, считавшиеся потенциально опасными. Запрет на собственные исследования был провозглашен группой молекулярных биологов, включая Коэна и Бойера. Они считали, что объединение генов, происходящих из двух разных организмов, может случайно привести к созданию нового организма с нежелательными и опасными свойствами. Прошло несколько лет, у ученых накопился опыт работы с новой технологией, были согласованы инструкции по обеспечению безопасности этих работ, и страсти постепенно улеглись. Временное прекращение реализации некоторых научных проектов, связанных с рекомбинантными ДНК, не уменьшило энтузиазма генных инженеров. Новая технология продолжает привлекать беспрецедентное внимание как со стороны общественности, так и со стороны ученых. [c.16]

Для получения коммерческих продуктов с помощью рекомбинантных микроорганизмов необходимо сотрудничество специалистов в двух областях молекулярных биологов и биотехнологов. Задача молекулярных биологов заключается в идентификации, изучении свойств, модификации нужных генов и создании эффективных систем их экспрессии в клетках микроорганизмов, которые можно будет использовать для промыщ-ленного синтеза соответствующего продукта, а задача биотехнологов — в обеспечении условий оптимального роста нужного рекомбинантного микроорганизма с целью получения продукта с наибольщим выходом. На заре развития молекулярной биотехнологии ученые наивно полагали, что переход от лабораторного синтеза к промышленному — это вопрос простого увеличения масштаба, т. е. условия, оптимальные для малых объемов, будут оптимальными и для больших, так что достаточно просто взять больший реактор и соответственно больший объем культуральной среды. [c.349]

В 1974 г., когда стало ясно, что с помощью технологии рекомбинантных ДНК можно создавать организмы, несущие чужеродные гены, ученые, общественность и официальные лица забили тревогу по поводу безопасности этого нового подхода и возможных этических последствий его применения. Такие выражения, как заигрывание с Богом , манипулирование жизнью , самые опасные из проводившихся когда-либо научных исследований , творимая человеком эволюция без конца мелькали в прессе. Больше всего тревожило то, что случайно, а возможно, и намеренно, в военных целях, будут созданы уникальные, ранее не существовавшие в природе микроорганизмы, которые станут причиной эпидемий или экологических катастроф. В ответ на эти панические ожидания группа ведущих молекулярных биологов предложила наложить мораторий на некоторые эксперименты с рекомбинантными ДНК, особенно на те, в которых используются патогенные микроорганизмы. [c.518]

Трудно переоценить значение генетических методов в формировании наших современных представлений в области молекулярной биологии. Поэтому важио, чтобы биохимики представляли себе эти методы. Биохимическая литература все больше заполняется генетической терминологией. Более важное значение, однако, имеет то обстоятельство, что генетические методы используются для исследования многих сложных биохимических явлений. Более того, заглядывая в будущее, мы явио ощущаем необходимость в понимании проблем, связанных с мутациями и с вариабельностью генов. [c.246]

На основе классич. Б. в этот период возникли самостоят. науки-молекулярная биология и бноорганическая хи.чия. Научное направление, объединяющее эти науки с биофизикой, получило название физ.-хим. биологии. Совр. период в развитии Б. характеризуется новыми достижениями в изучении живой материи. В области энзимологии исследованы сотни ферментных систем, во мн. случаях установлен механизм их каталитич. действия. Новые концепции возникли в области Б, гормонов, в частности в связи с ролью аденилатциклазной системы в области биоэнергетики, где было открыто участие в генерации энергии клеточных мембран, а познании механизмов передачи нервного возбуждения и биохим. основ высшей нервной деятельности и др. В настоящее время установлен в общих чертах механизм передачи генетич. информации, реализующийся при репликации, транскрипции и трансляции, разработаны методы получения и определения структуры отдельных генов, по существу завершено составление метаболич. карты , т.е. путей превращения в-в в клетке, свидетельствующей о биохим. общности живых организмов и непрерывности обмена в-в в биосфере. [c.292]

Большой 1штерес у молекулярных биологов вызывают белки, контролирующие экспрессию генов путем ассоциации с jjHK. Один из этих белков — 1ас-репрессор — удалось закристаллизснать сейчас продолжается исследование его пространственной структуры [719]. [c.271]

Развитие биологической химии привело к созданию новых отраслей науки, методологически и методически тесно связанных с биохимией. Так, быстрыми темпами развивается молекулярная биология, генная и клеточная инженерия. В настоящее время достижимыми представляются задачи по синтезу генетического материала и встраиванию его в наследственный аппарат клетки. С помощью микробов возможен синтез белков и регуляторов, характерных для человека, таких, как инсулин или интерферон. Фундаментальная информация о химической природе компонентов биологической системы обеспечивает направленное биомедицинское влияние на несколько уровней системы 1) принципиально важным явилось создание веществ, пагубно действующих на патогенные микробы, способные развиваться в организме человека. Получение антибиотиков, выяснение механизмов их действия, разработка методов их синтеза и модификации позволило побороть многие болезни, в том числе и инфекционного характера. Наиболее ярким примером может служить создание целой серии антибиотиков пенициллинового ряда. Пенициллин и его аналоги, встраиваясь в стенку бактерий, предотвращают их рост и иочти не влияют на клетки организма человека. Многие антибиотики ингибирующе действуют на процесс биосинтеза белка в бактери- [c.198]

My oplasma laidlflwii имеет порядок 10 . Ответ на вопрос заключается в том, что необходимая для жизни упорядоченность возможна лишь в макроскопической системе, в противном случае порядок разрушался бы флуктуациями. Наконец, Шредингер задавался вопросом об устойчивости вещества генов, построен-лого из легких атомов С, Н, N, О, Р, на протяжении множества поколений. Ответ на этот вопрос дала позднее молекулярная биология, установившая двуспиральное строение дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). [c.13]

Молекулярная биология исследует молекулярную природу основных явлений жизни, прежде всего наследственности и изменчивости. Эти явления определяются строением и свойствами нуклеиновых кислот — информационных макромолекул. Становление молекулярной биологии связано с открытием генетической роли нуклеиновых кислот и с ее расшифровкой. Гены, т. е. фрагменты молекул ДНК и РНК, программируют синтез белков. Эти молекулы являются законодательными , а белки — исполнительными . Молекулярная биология началась с открытия трансформации бактерий посредством ДНК (Эвери, Мак-Леод, Мак-Карти, 1944). Молекулярная биология ищет объяснение биологических явлений в химии и молекулярной физике. Она изучает широкую совокупность жизненных процессов, в том числе ферментативный катализ, мембранный транспорт, механохимические явления и т. д. В отличие от классической биохимии, молекулярная биология объединяется с физикой и ее специфика состоит именно в физических аспектах исследований и задач. [c.220]

Однако установление молекулярной структуры генов еще не означает создания молекулярной биологии. Ее обоснование требовало раскрытия молекулярного механизма функционирования генов. При каждом делении клетки происходит удвоение хромосом. Следовательно, гены (т.е. ДНК) должны обладать способностью к самокопированию, к редупликации. Существование мутаций показывает, что редупликация генов конвариантна [13], т. е. в копиях генов отражаются мутационные изменения, возникшие перед копированием или во время него. Молекулы ДНК [c.484]

Повыщетый интерес к антоцианам в упомянутый период объясняется их использованием в качестве признака в генетических исследованиях, когда была высказана гипотеза— один ген— один ферменп>. Это положение оказалось одним из основных принципов в современной молекулярной биологии [3, 11, 14, 46]. [c.107]

Книга состоит из четырех частей. В первой из них четко и ясно изложены основы молекулярной биологии, во второй речь идет о молекулярной биотехнологии микроорганизмов, в третьей - о биотехнологии эукариотических систем, Б том числе человека (молекулярная генетика человека и генная терапия). Особый интерес для российского читателя представляет четвертая часть, посвященная контролю и патентованию в области молекулярной биотехнологии. Эти вопросы почти не затрагиваются ни в учебниках, ни в образовательном процессе в нашей стране, хотя в биотехнологии, как и в любой прикладной науке, новые разработки дают дивиденды только в том случае, когда они защищены патентом. Авторы обсуждают законодательную базу использования генноинженерных продуктов в пищевой и фармацевтической промышленности, применения рекомбинантных организмов в сельском хозяйстве, нормативные акты, относящиеся к предварительным испытаниям этих организмов, требования, предъявляемые к ним при крупномасштабном применении. Детально рассматриваются правила патентования впервые секвениро- [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология