Репликация детали

До сих пор не раскрыты в деталях молекулярные механизмы передачи генетической информации, закодированной в нуклеотидной последовательности ДНК. Различают три основных этапа реализации генетической информации. На первом этапе-этапе репликации происходит образование дочерних молекул ДНК, первичная структура которых идентична родительской ДНК (копирование ДНК). Репликация ДНК является ключевой функцией делящейся клетки и частью таких биологических процессов, как рекомбинация, транспозиция и репарация. На втором этапе, названном транскрипцией, генетическая информация, записанная в первичной структуре ДНК, переписывается в нуклеотидную последовательность РНК (синтез молекулы РНК на матрице ДНК). На третьем этапе-этапе трансляции генетическая информация, содержащаяся уже в нуклеотидной последовательности молекулы РНК, переводится в аминокислотную последовательность белка. Далее представлены основные итоги исследований и наши представления о биосинтезе полимерных молекул ДНК, РНК и белка, полученные к середине 1996 г. [c.478]

Разрешающая способность, достаточная для непосредственного изучения морфологических деталей полимерных сферолитов, может достигаться только с помощью электронного микроскопа. Сферолиты в ультратонких пленках можно наблюдать в электронном микроскопе, используя прямое пропускание электронного луча, но более ясные результаты обычно получаются методом реплик поверхностей больших образцов. Пригодные для такой репликации поверхности можно приготовить, оставляя образец полимера кристаллизоваться с открытой поверхностью или дробя уже закристаллизованный образец, причем первый метод более распространен. [c.454]

Аккумуляторы энергии и системы, выполняющие различные каталитические функции, а также матричные системы, обеспечивающие работу механизма репликации и синтеза белка, — все они оказались в конечном счете построенными из относительно небольшого числа исходных веществ и притом так, что даже структурный план у всех этих деталей биохимических машин получился почти одинаковым. [c.141]

В течение большей части жизненного цикла эукариотической клетки генетический материал находится в ядре в таком состоянии, что индивидуальные хромосомы нельзя различить. Структура интерфазного хроматина в период между делениями не претерпевает видимых изменений. Например, обычно не видно каких-либо перемен в период репликации, когда количество хроматина удваивается. Хроматин имеет нитевидную структуру, однако общую конфигурацию нити в пространстве трудно проследить в деталях. Сами по себе нити хроматина сходны, а может быть, и идентичны тем, которые наблюдаются в митотических хромосомах. [c.349]

Клеточные популяции можно анализировать биохимически, разрушая клетки и анализируя их содержимое с помощью ультрацентрифугирования. Дальнейшее фракционирование позволяет создать функциональные бесклеточные системы такие системы необходимы для определения молекулярных деталей сложных клеточных процессов. Например, с помощью этого метода в недавнее время были исследованы синтез белка, репликация ДНК, сплайсинг РНК и различные типы внутриклеточного транспорта. [c.220]

Как отмечалось в гл. 3, мы лишь начинаем понимать во всех деталях, каким образом регуляторные белки узнают определенные нуклеотидные последовательности ДНК. Хотя нам известно, какие функции выполняют белки N и Q фага X, мы почти ничего не знаем об их структуре и поэтому имеем слабое представление о механизмах их действия. Нам известно, какие белки участвуют в других этапах роста фага А,, например в интеграции и эксцизии, а также в репликации и рекомбинации, но и в этих случаях наши знания о механизмах процессов весьма скудны. Поскольку наша цель состоит в установлении механизмов всех этих процессов на молекуляр- [c.129]

Поскольку ДНК хроматинВ на определенной фазе жизнедеятельности клетки должна удваиваться, а кроме того, на ней, как па матрице, должны синтезироваться новые молекулы РНК, то в тесном контакте с хроматином находится весь аппарат, принимающий участие в синтезе 1ювых молекул ДНК и РНК, а таюке весь аппарат, участвующий в исправлении повреждений, возникающих по тем или иным причинам в молекулах ДНК, т.е. весь аппарат репарации ДНК. Каждый из этих процессов — репликация, репарация и транскрипция ДНК в клетках эукариот — требует участия елого набора ферментов и вспомогательных белковых факторов. Поэтому полная картина функционирующего хроматина является исключительно сложной и во многих деталях еще не установленной. [c.111]

Репликация двунитевой ДНК в клетках является сложным, далеко ие во всех деталях исследованным процессом. Реакция (V.3) является не единственным химическим событием, происходяпц1М в ходе репликации. Ниже рассмотрены другие наиболее достоверно установленные и имеющие общее значение химические превращения, необходимые для полного удвоения материнских молекул ДНК. [c.178]

Следует иметь в виду и другую возможность. Не исключено, что схематическое изображение репликации, приведенное на фиг. 103, не дает истинного представления о деталях процессов, происходящих в репликационной Y-вилке. В самом деле, два открытия, сделанные в 1967 г., заставляют по-новому взглянуть на присходящие при репликации процессы. Одно из этих открытий — почти одновременное обнаружение не- [c.211]

Изложенные данные о структуре, составе и внутриклеточном размножении Т-четных фагов распространяются на многие другие типы фагов, которые заражают не только Е. oll, но и другие виды бактерий. Несмотря на то что эти типы фагов могут довольно значительно отличаться некоторыми деталями структуры (одни фаги имеют отросток меньших размеров и более просто устроенный, чем у Т-четных фагов, другие имеют цилиндрические или сферические головки в отличие от многогранных головок Т-четных фагов, третьи содержат в ДНК цитозин вместо гликозилировапного ОМЦ Т-четных фагов), все они имеют двухцепочечную молекулу ДНК, содержащую от 10 до 3-10 пар нуклеотидов. Молекула ДНК всегда инъецируется в бактериальную клетку, где происходит ее репликация по механизму, постулированному Уотсоном и Криком, для обеспечения генетическим материалом сотен частиц потомства фага. [c.273]

Больщая часть фаговых генов контролирует функции, наобходимые для репликации и производства потомства. Мутации этих генов препятствуют появлению потомства и, следовательно, детальны-негативных колоний не образуется вовсе. Летальные мутации фагов, если не считать некоторых специальных обстоятельств, не могут щироко распространяться подобно рецессивным деталям у многих эукариот, поскольку фаги гаплоидны. Условно летальными мутациями называются мутации, летальные при одних условиях (называемых непермиссивными или рестриктивными) и не влияющие на размножение фагов в других условиях (пермиссивных). Эти мутации позволяют идентифицировать и изучать больщую часть генов фага. Первыми условно летальными мутациями, изученными в генетике фагов, были г//-мутации фага Т4. [c.161]

Три вида информационных переносов общего типа, протекающие в любых клетках, проиллюстрированы на рис. 11.1. Первый из них-это перенос информации от ДНК к ДНК, который имеет место в ходе по-луконсервативной репликации ДНК и обеспечивается принципом ком-плементарности оснований в обеих цепях двойной спирали ДНК, как это описано в гл. 4. Процесс переноса генетической информации от родительских к дочерним молекулам с точным образованием комплементарных пар оснований контролируется весьма сложной ферментативной системой. Рассмотрение деталей этого процесса мы отложим до гл. 13. [c.35]

Изучение метаболизма ДНК, поначалу направленное в основном на уточнение деталей механизма полуконсервативной репликации, позволило обнаружить необычайное множество ферментов и других белков, придающих молекулам ДНК in vivo еще большую структурно-функциональную мобильность. На сегодняшний день ясно, что сохранность закодированной в ДНК информации, предназначенной для передачи последующим поколениям, обеспечивается скорее за счет активного метаболизма, нежели просто за счет стабильности, присущей самой структуре ДНК. [c.163]

Кроме этих соединений, универсальное распространение имеют также многие низкомолекулярные соединения — а-аминокнс-лоты, пурины, пиримидины и органические кофакторы. Еще важнее то, что почти у всех изученных форм земной жизни идентичны — вплоть до мельчайших деталей — ы от последовательности биохимических превращений и метаболические пути (например, анаэробный гликолиз, цикл лимонной кислоты, репликация и транскрипция нуклеиновых кислот, биосинтез белка, биосинтез жирных кислот). [c.17]

Блокирование ферментов, участвующих в образовании тимиди-новых и других дезоксинуклеотидов, вызывает задержку синтеза ДНК. Ингибирование репликации ДНК, возникающее вследствие дефицита предшественников, облегчает протекание репарационных процессов на матрице еще до момента развития первичных радиационных повреждений. Считается, что облученная ДНК становится более доступной к действию ферментов, конкурирующих за субстрат, реализующих и репарирующих повреждения (Газиев, 1975, 1978). Временное блокирование тиольным протектором репликации ДНК способно, по мнению Е. Ф. Романцева и др. (1977), устранить конкуренцию ферментов за субстрат ДНК, облегчить тем самым репарацию ДНК и снизить накопление бракованных деталей , поскольку за этот период часть повреждений ДНК успевает репарировать и последующее новообразование ДНК будет происходить иа частично восстановленной матрице. Рассмотренный механизм радиозащитного действия тиольных протекторов может быть применим к репродуктивному типу гибели клеток, находящихся в стадии синтеза ДНК, а адсорбционный механизм может иметь место лишь в случае интерфазной гибели клеток. Таким образом, гипотеза комплексного биохимического действия радиозащитных средств рассматривает охранительное торможение биосинтеза ДНК как один из важнейших компонентов этого комплекса. Однако авторы гипотезы не исключают участия аминотиолов в защите и на стадии образования первичных повреждений ДНК- [c.274]

Межхромосомные перестройки (внешние обмены). Во многих случаях воссоединение открытых концов затрагивает разные хромосомы как гомологичные, так и негомологичные. Если разрыв происходит в фазе 01, то воссоединение обычно завершается в той же фазе (или ранней 8) перед репликацией ДНК. Если каждая из перестроенных хромосом сохраняет центромеру, то такие транслокационные хромосомы могут пройти через наступающий митоз без всяких затруднений. Если одна из перестроенных хромосом приобретает две центромеры, формируется дицентрическая хромосома. В зависимости от деталей репликации она может пройти через наступающий митоз при следующих условиях 1) если обе центромеры отойдут к одному и тому же Полюсу и 2) если репликация и сестринский хроматидный обмен между двумя центромерами не приведут к переплетению хроматид (рис. 2.42). Если разры- [c.74]

Транскрипция — наиболее важное из ранних событий инфекционного цикла вирусов с негативным РНК-геномом на втором месте несомненно стоит другой процесс — репликация генома. У всех вирусов с негативным РНК-геномом репликация осуществляется вирус-специфическими белками. По-видимому, большинство (если не все) белков, ответственных за синтез сегментов мРНК вируса гриппа, участвуют и в репликации. Механизм, который регулирует альтернативное использование одного и того же набора белков (РВ1, РВ2, РА и ЫР), в деталях не изучен. Впрочем, можно себе представить, что его реализация зависит от концентрации одного или нескольких из этих белков. В начале инфекции, когда транскрипция только начинается, такие белки в свободной форме отсутствуют. И до тех пор, пока концентрация новосинтезированных белковых молекул, считанных с транскрибируемых мРНК, не достигнет критической, аппарат синтеза РНК будет работать на транскрипцию [4]. По достижении же критической концентрации один или несколько свободных нуклеокапсидных белков свяжутся с матрицей, продуктом или белковым компонентом транскрипционного комплекса и переключат аппарат синтеза с транскрипции на репликацию. Такой количественный контроль позволяет достичь равновесия между репликацией, с одной стороны, и транскрипцией новосинтезированных вРНК — с другой. Репликация ведет к сборке новых нуклеокапсидов, истощающей пул нуклеокапсидных белков в результате их концентрация уменьшается до уровня, при котором происходит переключение аппарата синтеза с репликации на транскрипцию. [c.466]

Несмотря на перечисленные трудности, некоторый прогресс в этой области достигнут. Из листьев, зараженных ВТМ и ВНШТ, были выделены двухцепочечные вирусные РНК [302, 1139, 1573], но о деталях функционирования этих структур в процессе репликации вирусных РНК в настоящее время можно судить лишь по экспериментам со сходными вирусами бактерий [c.13]

До сих пор мы говорили о репликации ДНК так, как если бы она осуществлялась смесью репликационных белков, действзтощих независимо друг от друга. Между тем в действительности большая часть этих белков обьединена в крупный мультиферментный комплекс, быстро движущийся вдоль ДНК. Этот комплекс - нечто вроде крошечной швейной машины деталями его служат отдельные белки, а источником энергии - реакция гидролиза нуклеозидтрифосфата. Комплекс из ен достаточно хорошо только у бактерий Е. соИ и у некоторых вирусов, но есть все основания считать, что очень похожий механизм действует и у эукариот (см. разд. 9.3.3). [c.293]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология