Полиморфизм ферментов

Заключение. Выше был дан обзор большинства известных причин полиморфизма ферментов и белков. [c.46]

Чтобы закончить с этой методической частью, следует добавить, что существуют и другие обычные, традиционные методы анализа множественных форм ферментов или белков и особенно всевозможные технические приемы хроматографии, иммунохимии или методы, основанные на биохимических свойствах ферментов (кинетика, сродство к субстрату, наличие кофакторов, стабильность при заданных pH или температуре). Однако очевидно, что благодаря весьма неплохой разрешающей способности, возможности одновременно анализировать много образцов (иногда в ничтожно малых количествах) и характеризовать молекулы с одинаковой активностью, электрофорез (и его основные разновидности — в градиенте акриламида и электрофокусирование) остается предпочтительным методом для изучения биохимического полиморфизма в том смысле, как он определяется. [c.41]

Мутации, затрагивающие основные метаболические процессы, вызывающие нарушение свертываемости и другие болезни крови полиморфизм ферментов и сывороточных белков болезни эндокринной системы. [c.226]

Генетический полиморфизм других (например, структурных) белков [1892, 1803]. На основании данных о высокой частоте полиморфизма ферментов первоначально был сделан вывод о том, что большинство генов высоко полиморфно. Однако работы последних лет заставили усомниться в их правильности. В этих работах в основном использовался метод двумерного электрофореза, иллюстрируемый рис. 5.51 [1892]. В табл. 6.3 приведены результаты одной из них [1803]. В ней исследовали общую фракцию культуры фибробластов, фибробласты, фракционированные на осадок (белки, связанные с клеточными структурами) и супернатант (растворимые белки), а также растворимые белки клеток корней волос. Число качественно различающихся вариантов оказалось весьма низким. Уровень хорошо выявляемой количественной изменчивости был гораздо выше. Предыдущие работы, проведенные на мышах, показали, что такая количественная изменчивость также имеет генетическую основу. Кроме того, уровень как качественной, так и количественной изменчивости оказался выше у растворимых белков супернатанта. Отсутствие изменчивости в настоящее время показано не только для фибробластов, но и для других тканей человека, например мозга [1741] или лимфоцитов [1782, 1783]. Для объяс- [c.287]

Несмещенной выборки локусов, которые не были отобраны, сознательно или бессознательно, потому что их изменчивость была известна. В самых первых обследованиях это не вызывало затруднений, однако с течением времени в литературе начали накапливаться сообщения о полиморфизме ферментов и становилось все труднее найти у нового организма или популяции локусы, с которыми прежде никогда не работали и [c.125]

Решения последних уравнений идентичны (21) и (25) соответственно. Наиболее известным примером генетического полиморфизма у человека, обусловленного преимуществом в приспособленности гетерозигот, является серповидноклеточная анемия в некоторых африканских популяциях [2, 3]. Интересный пример полиморфизма ферментов у пресноводных рыб, на которых показано, что изменение частот аллелей происходит с изменением температуры, представлен в работе Коэна [313]. [c.374]

Изоферменты групп 1 и 2 (табл. 12.4) встречаются у всех особей данного вида, но изоферменты группы 3 (возникшие в результате аллельных вариаций) имеются только у определенных особей. У человека наиболее изученным примером генетического полиморфизма белка является полиморфизм гемоглобина, для которого описано более 150 вариантов [3023]. Подобные варианты, по-видимому, имеются у большинства других белков, в том числе и у ферментов, и если последние различаются по своим свойствам, то их рассматривают как изоферменты. Известен по крайней мере 21 вариант глюкозо-6-фосфат — дегидрогеназы (КФ 1.1.1.49) человека [1790]. Индивидуумы, гетерозиготные по данному гену, синтезируют обычный и видоизмененный белки, и если рассматриваемый фермент является димером или более сложным олигомером, могут образовывать- [c.114]

По мере развития и совершенствования методов молекулярной биологии происходило и повышение уровня достоверности при определении фактов ГПГ. На первых этапах, помимо анализа фенотипических признаков, использовали метод сравнительного изучения полиморфизма ферментов в настоящее время основным методом является секвенирование (полное или частичное) геномов различных организмов и их сравнительный анализ. [c.130]

Для примера в таблице 2.2 представлены ферменты, изученные у основных зерновых культур, с точки зрения их биохимического полиморфизма. [c.49]

Тканевой полиморфизм белков. Один и тот же фермент в разных клетках катализирует одну и ту же реакцию, но имеет отличия [c.34]

Аденозиндезаминаза кодируется геном, локализованным в 20-й хромосоме (разд. 3.4). Электрофорез в крахмальном геле продемонстрировал полиморфизм этого фермента. Наиболее распространенный аллель обозначается ADA часто встречающийся полиморфный вариант ADA . В западных популяциях аллель ADA встречается с частотой около 0,05 [1309]. Описаны и другие варианты ADA [1294]. Недостаточность ADA является аутосомно-рецессивным признаком. У больных детей в эритроцитах и других тканях активность адено- [c.48]

Существование полиморфизма в геноме можно установить, сравнивая рестрикционные карты разных индивидуумов. Критерием полиморфизма в этом случае служит изменение в характере расположения фрагментов, образованных в результате расщепления рестриктирующим ферментом. На рис. 3.5 показано, что если в геноме одного индивидуума имеется сайт-мишень для рестриктирующего фермента, отсутствующий у другого, то в результате дополнительного расщепления в первом геноме образуется два фрагмента, соответствующих в совокупности одному целому фрагменту во втором геноме. [c.47]

При изучении системы трансферрин — кональбумин у домашней птицы было показано, что железосвязывающие белки могут синтезироваться во многих тканях и что ген трансферрина может определять синтез различных форм белка в разных тканях. У цыплят описана гетерогенная популяция железосвязывающих белков, подобная той, которая наблюдается при сравнении белков сыворотки крови и СМЖ у человека [60]. Трансферрин сыворотки курицы и кональбумин яичного белка сходны по иммунологическим свойствам и аминокислотному составу. Оба белка образуют аналогичные продукты после обработки трипсином и химотрипсином, и тот и другой содержат аланин в качестве N-концевой аминокислоты. Генетически обусловленный полиморфизм трансферрина сыворотки цыпленка отражается в соответствующем полиморфизме кональбумина яичного белка [69]. Генетические вариации трансферрина сыворотки птиц были описаны Мюллером и сотр. [70]. Вильямс [60] показал, что обработка нейраминидазой не оказывает влияния на электрофоретическую подвижность кональбумина в крахмальном геле. Однако тот же фермент уменьшает подвижность двух компонентов трансферрина сыворотки цыпленка, образуя компоненты, соответствующие по подвижности компонентам кональбумина. Это позволило автору предположить, что трансферрин и кональбумин отличаются только по содержанию сиаловой кислоты в углеводных простетических группах. Основываясь на данных, полученных в опытах по включению меченых аминокислот в кональбумин в срезах яйцеводов, тот же автор [60] постулировал, что ген трансферрина у птиц определяет синтез как трансферрина (в печени), так и кональбумина (в яйцеводах). [c.126]

В публикациях по полиморфизму ДНК часто отсутствует такая важная информация, как количество обследованных индивидов. Вероятно, это обусловлено тем, что многие молекулярные биологи плохо разбираются в вопросах популяционной генетики человека. Часто авторы указывают фермент(ы), с помощью которого(ых) был открыт тот или иной полиморфизм, но не указывают те ферменты, по сайтам которых не выявлен полиморфизм. Такие данные однако необходимы для оценки как общего числа изученных сайтов, так и доли среди них полиморфных сайтов (раздел 6.1). [c.139]

Высокий уровень полиморфизма продемонстрирован для многих сывороточных белков, а также для ферментов плазмы крови, эритроцитов и лейкоцитов. Во многих случаях генетическая детерминация полиморфизма проста два аллеля определяют два варианта одного белка. Но есть и сложные полиморфные системы, например главный комплекс гистосовместимости (МНС). Множественные, взаимосвязанные локусы, составляющие эту систему, локализованы в 6-й хромосоме человека (разд. [c.281]

Почему нам так мало известно о дефектах ферментов, участвующих в основных процессах образования структуры клеток Действительно, почему Отчасти это объясняется методическими трудностями. Легко получить клетки крови, но не печени и тем более мозга. Проблема доступности материала актуальна и для анализа генетического полиморфизма Большинство известных в настоящее время примеров полиморфизма касается именно различных компонентов крови. Если бы нашим органом мышления и чувств была кровь, а не мозг, наше невежество в области генетики поведения было бы давно преодолено (разд 6 2) [c.68]

Метаболизм конкретных соединений изучен еще недостаточно, чтобы с уверенностью можно было говорить о влиянии генетических вариаций у человека на канцерогенные эффекты факторов среды. К числу механизмов канцерогенеза, возможно, следует отнести и полиморфизм по ферментам репарации. Больные генетическими нарушениями систем, репарирующих мутации (анемия Фанкони, синдром Блума, атаксия-телеангиэктазия, пигментная ксеродерма), часто заболевают различными формами рака. Интересно, что среди гетерозиготных носителей этих заболеваний (их довольно много в человеческих популяциях) частота заболевания раком тоже повышена, но гетерозиготность по пигментной ксеродерме становится фактором риска лишь после воздействия мощного солнечного излучения (разд. 4.2.2.8). Поскольку многие формы рака связаны, по-видимому, с факторами среды, воздействию которых подвергается большинство населения, именно генетический подход может объяснить, почему заболевание развивается только у некоторых людей. [c.116]

Обнаруживаются все новые случаи полиморфизма ДНК, ферментов и других белков. Определение частот соответствующих генов в популяционных выбор- [c.278]

Проверка этой интересной гипотезы еще только начинается. Хотя для окончательного решения вопроса потребуется собрать гораздо больше фактического материала, уже есть некоторые данные в пользу того, что гетерозиготность коррелирует с изменчивостью температуры (например, важнейший фермент, участвующий в метаболизме летательных мышц насекомых, — а-гли-церофосфатдегидрогеназа — отличается высокой степенью полиморфизма у видов Drosophila, обитающих в умеренной зоне, чего нельзя сказать о тропических видах). Изучение полиморфизма ферментов привело к интересному выводу наибольшая степень полиморфизма свойственна ферментам, катализирующим практически необратимые реакции. Как мы видели, большинство регуляторных клапанов связано именно с такого рода реакциями, и поэтому возможно, что они особенно подвержены влиянию естественного отбора. [c.284]

Изучение генетического полиморфизма ферментов у. млекопитающих, а также мутантных форм бактери- [c.57]

Полиморфизм ферментов, участвующих в синтезе пуриновых нуклеотидов de novo, сопровождается образованием белков с низкой ферментативной активностью или нечувствительных к действию аллостерических эффекторов. При этом нарушается регуляция синтеза пуриновых нуклеотидов по механизму отрицательной обратной связи. Избыточно синтезирующиеся нуклеотиды подвергаются катаболизму, и образование мочевой кислоты повышается. Тот же результат получается при снижении активности путей спасения пуринов, Аденин, гуанин и гипоксантин не используются повторно, превращаются в мочевую кислоту, и возникает гипер-урикемия. В норме содержание мочевой кислоты в сыворотке крови составляет 0,15—0,47 ммоль/л, в суточной моче — 400—600 мг. Следствием гиперури-кемии (состояния организма, при котором содержание мочевой кислоты в сыворотке крови превышает уровень растворимости) является кристаллизация уратов в мягких тканях и связках, вызывающая воспалительный процесс, которой называется подагрой. [c.259]

У разных особей возникают варианты (мутации) разных генов или варианты одного и того же гена. Варианты генов, образующиеся у отдельных особей, могут постепенно распространяться в популяции в результате наследования, если они не летальны. Так формируется генотипическая неоднородность популяции, которая ведет и к фенотипической неоднородности. На молекулярном уровне фенотипическая неоднородность проявляется как полиморфизм белков — существование разных форм белка, выполняющих одинаковые или очень сходные функции (изобелки). Чаще всего изучают полиморфизм ферментов (т. е. наличие изоферментов), поскольку их гораздо легче обнаружить, чем другие белки, по катализируемой ими реакции. [c.164]

С начала текуш,его столетия генетики анализируют наиболее видимое проявление индивидума — фенотип. Однако эти исследования ограничиваются тем, что анализируемые различия по большей части передают комплексные морфологические и физиологические характеристики.. Биохимическая генетика — наука, в полной мере развивающаяся с 1960-х годов, дает теперь возможность проводить селекцию не только на фенотип, но и на непосредственные продукты генов — белки. Действительно, если гипотеза Бидла, Татума и Горовица один ген... один фермент сейчас не совсем точна, все равно верно то, что белки и ферменты кодируются дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК), и это позволяет самым непосредственным образом связать один из фенотипов с определенным генотипом. Именно таким образом корреляции между различиями на уровне генотипа и ферментными вариациями станут очевидными. Около 25 лет тому назад единственные примеры ферментного полиморфизма, которые можно было привести, относились только к микроорганизмам в то время еще полагали, что этот полиморфизм является исключением. При современных знаниях можно констатировать, что биохимический полиморфизм представляет общее явление, свойственное и животным, и растениям. [c.37]

В настоящее время с точки зрения биохимического полиморфизма уже изучено 98 ферментов у зерновых и бобовых растений, в их числе 32 оксидоредуктазы, 18 трансфераз, 36 гид-ролаз, 8 лиаз, 3 изомеразы, 1 лигаза. [c.49]

Обычно для изучения генетического детерминизма используют фракции альбуминов и глобулинов, которые в основном представлены ферментами, и проламиновую фракцию, представляющую часть запасных белков, вследствие их значительного биохимического полиморфизма, с одной стороны, и их роли в определении качества — с другой. Глютелиновую фракцию изучают всего лищь несколько лет, так как работы, в которых удалось добиться полной растворимости, были проведены совсем недавно. [c.52]

Можно также задать вопрос, каковы смысл и значение этого биохимического полиморфизма. Некоторые авторы полагают, что это результат случайных явлений мутации, происходящие случайно, приводят к образованию селективно нейтральных аллелей, а изменение их частоты может быть следствием генетического происхождения (школа Кимуры). По мнению других авторов, имеются различия в селективном преимуществе различных кодирующих аллелей для белков, или ферментов (преимущество гетерозигот). [c.62]

Для реакций второй фазы также существует двоякое распределение активности в популяции. Хорошо известен пример генного полиморфизма при аце-тилировании ксенобиотиков. Причина этого явления в различной активности TV-ацетилтрансферазы — фермента, катализирующего реакции конъюгации ариламинов с ацетил-КоА. [c.524]

Так, при инкубации бактериальной протеазы при повышенной температуре в присутствии ионов Са + наблюдается сдвиг оптимума pH [1]. Аналогичн >1е сдвиги обнаружены для бычьего трипсина, химотрипсина, амилазы, а также щелочной протеазы из Aspergillus flavus [2]. Эти трансформации, которые служат причиной полиморфизма некоторых ферментов, происходят в незначительной степени и при обычной температуре. Кроме того, всегда имеется опасность автолиза, протеолиза или загрязнения препаратов микроорганизмами. Поэтому, как правило, всю обработку ферментных препаратов следует проводить при температуре около 4°С и по возможности быстрее. [c.7]

На первый взгляд такое предложение звучит парадоксально мы начинали с фенотипа, поскольку не было другого подхода к генотипу. Любой другой путь оказывался перекрытым самой природой генетического материала. Вместе с тем мультифакториальная модель основана на совместном действии многих генов. С другой стороны, анализ генетически полиморфных систем оказался успешным в раскрытии природы изменчивости генов, определяюших первичную структуру антигенов клеточной поверхности, а также ферментов и сывороточных белков с множеством разных (и во многих случаях неизвестных) функций. Следовательно, нет ничего искусственного в том, чтобы попытаться выяснить, не являются ли некоторые из этих полиморфизмов компонентами мультифакториальной подверженности при патологии. [c.261]

ДНК-маркеры [560 953]. Интенсивные исследования по молекулярной генетике апо-липопротеинов и ферментов, вовлеченных в метаболизм липидов, привели к созданию ДНК-зондов для многих из этих генов. Зонды используются с разными целями. Сцепленный с локусом LDL-рецептора полиморфизм по длине рестрикционных фрагментов [719] оказывается полезным для доклинической диагностики в тех семьях, в которых данные о повышении холестерина остаются не совсем ясными для интерпретации, но имеется по крайней мере один надежно диагностированный больной. Таким способом можно продемонстрировать и изоаллельную изменчивость LDL-рецептора (см. выше). Прямые диагностические зонды для дефектных генов LDL-рецепторов пока еще отсутствуют, и их создание представляет собой проблему (4.6.4). [c.304]

В разд. 6.1.2 мы обсудим генетический полиморфизм. Установлено, что треть всех находящихся в крови человека ферментов встречается в различных молекулярных формах, часто с неодинаковой активностью. Это означает, что метаболические пути слегка отличаются у разных индивидов (за исключением однояйцевых близнецов), т.е. человек биохимически индивидуален [225]. Одна из особенностей такой индивидуальности заключается в том, что для оптимального развития пищевые потребности разных людей могут слегка отличаться. Этот генотрофический принцип является частью взаимной адаптации индивида, его конкретной генетической конституции и окружающей его среды. [c.67]

Рис. 4.44. Полиморфизм сайтов узнавания рестрикционных эндонуклеаз в генах НЬР (вверху) и НЬа (внизу). Номерами обозначены сайты рестрикции различных ферментов. НУК-гипервариабельные районы (минисателлиты) (таблица 4.14).

Совсем недавно для лимфоцитов человека описан генетический полиморфизм по глутатионредуктазе [1296]. Этот фермент играет важную роль в биологическом прев-рашении и детоксификации различных эндогенных и поступающих извне соединений. В исследованной выборке, состоящей из 248 человек, обнаруживалось четкое тримодальное распределение. 133 человека обладали низкой, 94 ВЫСОКОЙ и 21-очень высокой ферментативной активностью. Данные, полученные при обследовании 8 семей, можно было объяснить простым аутосом- [c.116]

Геномные и хромосомные мутации часто происходят спонтанно. Для обнаружения значимого увеличения частоты мутаций в случае обычных доминантных генетических заболеваний необходимо на протяжении десятилетий проводить поголовный скрининг популяций больших стран. В случае мутаций, идентифицируемых на белковом уровне, большая и в высшей степени хорошо организованная программа будет успешной, если соответствующим образом увеличить число генов, проходящих скри-нирование [1577 1575]. Предложено два различных подхода. В первом [1574 1575] используют образцы пуповинной крови, отобранные из плаценты (детского места) сразу после родов. Одновременно производят отбор проб крови у обоих родителей. В этих образцах исследуют максимально возможное число систем электрофоретического полиморфизма и количественно оценивают активность некоторых ферментов. Такая программа нуждается в специальной организации для обеспечения взаимодействия с родителями и сбора крови. Вот поче- [c.274]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология