Недостаточность ферментов, как результат мутаций

Можно отчетливо представить себе, как происходит накопление фенольных соединений в растениях. Рассмотрим, например, биосинтез лигнина, который необходим всем сосудистым растениям. Происхождение лигнина, но-видимому, зависит от дезаминирования фенилаланина в коричную кислоту. Можно представить себе, что в каком-то примитивном предке сосудистых растений произошла мутация, в результате чего оказалась возможной эта реакция. Такая мутация не обязательно могла привести к накоплению свободной коричной кислоты вместо этого под влиянием ферментов, уже имеющихся для других жизненно более необходимых функций, например синтеза жиров, могли накопиться сложные эфиры. Другими словами, одна мутация могла привести к образованию нескольких вторичных метаболитов, так как многие ферменты недостаточно специфичны. Например, Мейстер [61] показал, что кристаллическая дегидрогеназа молочной кислоты, помимо пирувата, хотя и медленнее, но все же может восстановить несколько а-оксокнслот. Гамборг и сотр. [63, 59] доказали, что переход фениллактата в фенилаланин в растениях может явиться следствием неспецифичной природы оксидазы гликолевой кислоты. [c.278]

Та же самая реакция дезаминирования превращает цитозин в урацил. Однако у Е. соИ есть фермент урацил-ДНК-гликозидаза, удаляющий остаток урацила из ДНК (см. гл. 32). В результате остается неспаренный остаток G, и система репарации по правилам обычного спаривания включает цитозин. Вероятно, эта система достаточна для защиты ДНК от последствий спонтанного дезаминирования (хотя и недостаточна для защиты от мутагенного действия азотистой кислоты см. рис. 2.17). Но в случае дезаминирования 5-метилцитозина получается тимин, который является обычным компонентом ДНК. В этих условиях система репарации бездействует, и в результате возникает мутация. [c.40]

Все это свидетельствует о том, что степень отрицательной суперспирализации ДНК оказывает влияние на эффективность работы промоторов. Ингибирование ДНК-гиразы нарушает процесс суперспирализации ДНК, подавляя в результате экспрессию определенных транскрипционных единиц. Сначала думали, что мутация в топоизомеразе I повышает экспрессию генов, поскольку предотвращает снижение степени суперспирализации. под действием фермента. Однако вполне возможно, что это действие обусловлено наличием дополнительных мутаций. В целом взаимосвязь между работой топоизомеразы и транскрипцией еще недостаточна ясна. [c.147]

Биосинтез аскорбиновой кислоты осуществляется у всех видов животных, кроме морской свинки, нескольких видов птиц и приматов, включая человека. Возникает вопрос если аскорбиновая кислота так важна для здоровья человека, то почему она не синтезируется в его организме Предположение о происхождении такой биологической несправедливости сделал Л. Полинг — вьщающийся американский биохимик (1902— 1994 гг.). Он предположил, что 25 млн лет назад общий предок человека и приматов жил в местности, где фрукты и овощи были особенно богаты витамином С. В этих условиях мутация, лишившая предка человека возможности синтезировать витамин С (предположительно в результате утраты соответствующего фермента), не оказалась фатальной. В пище было достаточно витамина С, чтобы восполнить его потерю. Фактически эта утрата могла даже оказаться выгодной энергию, затрачиваемую на синтез витамина С, организм предка человека мог использовать для других, более важных целей. Однако когда приматы (и, соответственно, предки человека) покинули свою тропическую долину, их здоровье ухудшилось из-за сокращения потребления витамина С. Поступление витамина с пищей было недостаточным для удовлетворения потребностей организма по сравнению с тем его количеством, который когда-то в нем синтезировался. Именно поэтому, считал Полинг, современным людям необходимо постоянно получать витамин С с пищей. [c.162]

Другой, по-видимому чаще используемый, подход основывается на количественном исследовании ферментативной активности в случаях с хромосомными аномалиями. Большинство ферментов характеризуются четко различимым эффектом дозы гена, т.е. гетерозиготы по ферментативной недостаточности обнаруживают примерно 50%-ную ферментативную активность. Сходный эффект дозы гена можно ожидать и в том случае, когда ген теряется вследствие делеции. Такой подход к картированию использовался для большого числа генетических маркеров. Чаще всего результат оказывался отрицательным, но такого рода исключающее картирование полезно тем, что может сузить область вероятной локализации генов-маркеров. Следует, правда, учесть, что на основе этого подхода были сделаны и неправильные выводы, поскольку наличие молчащего (нулевого) аллеля, т.е. непроявляющейся мутации, может имитировать эффект делеции. [c.199]

До сих пор во всех случаях-будь то механизм выработки энергии в эритроцитах или катаболизм гликозаминогликанов-рассматривались примеры, при которых одна мутация приводила к изменению или недостаточности единственного фермента. Все это согласуется с гипотезой один ген ОДИН фермент . Однако известны случаи, когда одна мутация приводит к изменению двух ферментов. Например, активность одного фермента может нарушаться в результате дефекта другого. Так, активность глюкозо-6-фосфатазы при болезни накопления гликогена III типа (23240) уменьшается в результате нарушения амино-1,6-г люкозидазы - фермента, который расщепляет гликоген в точках ветвления молекулы. Изменение структуры фермента представляется маловероятным, поскольку стероиды, обладающие кортизоно-подоб-ным эффектом, вызывают в таких случаях нормализацию активности глюкозо-6-фос-фатазы [1199]. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология