Нуклеиновые язык

Подобно тому как сочетание точек и тире в азбуке Морзе соответствует определенной букве или слову, сочетание определенных нуклеотидов, вероятно, должно соответствовать какой-то аминокислоте. Если нам известна азбука Морзе, мы свободно прочтем, что написано на телеграфной ленте. Для тех же, кто не знает этой азбуки и взглянет на бумажную полоску, точки и тире, написанные на ней, будут бессмысленными и ничего не скажут. Иначе говоря, нуклеиновые кислоты говорят на каком-то языке и на нем передают приказания аминокислотам, как выстраиваться. Слова этого языка заложены в структуре нуклеиновой кислоты. Как древний язык индейцев майя был записан на нитях с узелками. Величина, сочетание различных узелков давали буквы и слова. И вот нужно было понять язык , записанный на нуклеиновой кислоте, и выяснить его алфавит . [c.90]

Физиологический смысл информации, содержащейся в нуклеиновых кислотах, заключается в переводе ее на язык белка . А поскольку нуклеиновая кислота составляет материальную основу генов, то генетический контроль синтеза белков определяют как проблему кодирования. В связи с этим и возник термин генетический код . [c.90]

Для перевода с языка нуклеиновых кислот на язык аминокислот служит специфический код. Каждая аминокислота определяется группой из трех соседних нуклеотидов-триплетом, или кодоном. Та или иная последовательность триплетов в нуклеиновой кислоте однозначно опреде- [c.436]

Первое издание этой маленькой книжки, фамильярно именуемое сотрудниками нашей лаборатории в Глазго Детский справочник по нуклеиновым кислотам , появилось в 1950 г. Всего лишь за 15 лет книга выдержала пять изданий. Это свидетельствует о быстром развитии исследований в этой области и о большом интересе к нуклеиновым кис лотам, проявляемом в течение последних лет как химиками, так и биологами. Первое издание книги было переведено на русский язык, третье — на французский и японский, а четвертое — на польский. [c.7]

В русском издании опущена гл. 9 Биология нуклеиновых кислот . За три года, прошедшие со дня издания книги, в этой области произошли принципиальные изменения, и в силу этого материал несколько устарел. Мы не сочли целесообразным его дополнять, имея в виду, что на русском языке имеются обзоры и книги, трактующие вопросы биологии нуклеиновых кислот с вполне современных позиций. [c.6]

Только поняв этот код, можно представить себе, каким образом поверхность или участок поверхности нуклеиновой кислоты определяет синтез именно данного, а не какого-либо другого белка. Поняв принцип передачи информации в живых организмах, ученые овладели бы управлением наследственностью. Но как это сделать Как расшифровать этот код Этот таинственный язык [c.90]

Следовательно, необходимо, чтобы состав белков мог меняться в широких пределах, так чтобы они узнавали различные субстраты и взаимодействовали с ними. Для некоторых белков требуется присутствие других соединений (небелковой природы) для участия в процессах узнавания и превращения. Такие соединения называются коферментами. Поэтому можно заранее сказать, что катализаторы белковой природы, или ферменты, должны обладать высокой степенью упорядоченности и организации. Кроме того, вся необходимая информация должна быть записана наиболее компактным образом. Такие упорядоченные биополимеры, с помощью которых работает и самовоспроизводится двигатель внутреннего сгорания клетки, также должны совершеиио точно воспроизводиться. Было установлено, что действие ферментов высокоспецифичио структуре субстратов. Следовательно, информация о молекулярной организации белков (ферментов) должна надежно храниться, будучи записанной на стабильном, относительно консервативном языке. И вот тут-то выходят на сцену нуклеиновые кислоты. Значит, существует еще одно соответствие [c.15]

Со времени установления структуры нуклеиновых кислот прошло уже шесть лет, целая армия ученых превратилась в детективов, стремящихся изучить код, заложенный в нуклеиновых кислотах. Эта задача оказалась потрудней расшифровки записей о месте клада, оставлявшихся ранее пиратами. Но и ценность клада, скрытого природой, несоизмеримо больше. И до сих пор, хотя над раскодированием работают многие известные математики и физики, расшифровать таинственный язык еще не удалось. [c.91]

Известно два матричных процесса биосинтеза синтез нуклеиновых кислот и синтез белка. Между ними есть существенная разница при очень большом подобии — при синтезе нуклеиновых кислот роль матрицы выполняет также нуклеиновая кислота гомологичная система), при синтезе белка матрицей является нуклеиновая кислота, а продуктом синтеза — белок гетерологичная система). Если в первом случае передача информации о последовательности соединения оснований в цепи вновь синтезируемой нуклеиновой кислоты достигается непосредственно путем подбора комплементарных оснований, то при синтезе белка на нуклеиновой матрице должен существовать какой-то промежуточный механизм, позволяющий переводить последовательность оснований матрицы на язык аминокислотной последовательности белка. [c.485]

Рассматривая аминокислотные последовательности пептидов-регуляторов, представленных в табл. I—IV Приложения, мы увидим многое, что сближает их строение со структурой письменности. Они состоят из 20 различающихся элементов (аминокислот), имеют начало (N-концевая аминокислота) и конец (С-концевая аминокислота) и не имеют разветвлений. Еще в 60-е годы Дж. Бернал отмечал аналогию в структурной иерархии белков и нуклеиновых кислот с построением языка человеческого общения (Бернал, 1969). [c.90]

Наличие даже слабой корреляции между последовательностями нуклеотидов и аминокислот в синтезируемой на полинуклеотидной матрице полипептидной цепи позволяет продолжиться естественному отбору. В конкуренции за пищу и пространство будут побеждать такие полинуклеотидные последовательности, на которых синтезируются полипептиды, способствующие более быстрому размножению матриц своего вида. Критерием отбора на этом этапе служит каталитическое совершенство образующихся белков-ферментов, которое в свою очередь зависит от степени совершенства перевода последовательности нуклеотидов в последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Таким образом, необходимость совершенствования каталитических свойств белков-ферментов, вызванная давлением естественного отбора, обусловливает направление эволюции в сторону совершенствования механизма перевода нуклеотидного языка на аминокислотный. Предел совершенства этого механизма — полная детерминированность последовательности всех аминокислот, необходимых для полноценного функционирования белков, последовательностью нуклеотидов в матрице — нуклеиновой кислоте. Мы приходим, следовательно, к необходимости кодирования примерно 20 аминокислот четырьмя нуклеотидами, т. е. к механизму,. [c.54]

Для того чтобы перевести генетическое сообщение на определенный участок нуклеиновой кислоты, биохимический механизм считывает последовательность боковых цепочек группами из трех цепочек, начиная с некоторой заданной точки. Поскольку в языке нуклеиновой кислоты только четыре различных буквы, то существует шестьдесят четыре возможных триплета (4 х 4 х 4). Шестьдесят один из них (они называются кодонами) означают ту или иную аминокислоту. Три остальных триплета означают конец цепочки . (Сигнал начало цепочки немного сложнее.) [c.37]

Даже если бы где-нибудь в другом месте существовала совершенно особая форма жизни, в основе которой также были бы нуклеиновые кислоты и белок, я все равно не вижу достаточных оснований, почему генетический код должен быть точно таким же, как и здесь. (Азбука Морзе, между прочим, не вполне произвольна. Наиболее часто встречающиеся буквы, например, е и т, состоят из наименьшего числа точек и тире.) Если это проявление произвольности в генетическом коде подтвердится, то мы можем только еще раз прийти к выводу, что вся жизнь на Земле возникла из одной очень примитивной популяции, которая первая использовала его, чтобы управлять потоком химической информации с языка нуклеиновой кислоты на язык белка. [c.37]

Репликация и мутация — это два важнейших требования Отсюда вытекает, что ген может быть более или менее приспособлен Самое минимальное преимущество, которое он может иметь, заключается в том, что его можно быстрее и чаще копировать по сравнению с его собратьями. Обычно он получает эту способность более опосредованными путями. Он может направлять создание информационной РНК, которая кодирует белок, имеющий некоторое особое и желательное свойство с тем, чтобы организм, который им обладает, получил некоторое преимущество в борьбе за появление более многочисленного и лучшего потомства. На научном языке, улучшенный ген обычно непременно изменяет не только генотип (совокупность генов в организме), но также свой фенотип (приблизительно, свойства, которые он демонстрирует миру ) Как правило, это непременно основывается на свойствах или избытке одного или более белков, так как белки управляют большей частью химических процессов, происходящих в теле, тогда как нуклеиновая кислота, особенно ДНК, выполняет немного функций, за исключением репликации и кодирования белков, а также некоторых структурных молекул РНК. [c.43]

К счастью, сейчас ситуация сильно изменилась. Генетика занимает прочное место в современной биологии. Биохимики признают генетический материал неотъемлемой частью изучаемых ими систем. Наши быстро развивающиеся познания об архитектуре белков и нуклеиновых кислот делают возможным — впервые в истории науки — обсуждение генетиками, биохимиками и биофизиками основных проблем биологии на общем языке молекулярной структуры. По моему мнению, это самое ободряющее и важное. [c.567]

Биохимия нуклеиновых кислот лежит в самой основе генетики в.свою очередь использование генетических подходов оказалось плодотворным для многих областей биохимии. Физиология, наука о функционировании организма, очень сильно перекрывается с биохимией. В иммунологии находит применение большое число биохимических методов, и в свою очередь многие иммунологические подходы широко используются биохимиками. Фармакология и фармация базируются на биохимии и физиологии метаболизм большинства лекарств осуществляется в результате соответствующих ферментативных реакций. Яды влияют на биохимические реакции или процессы эти вопросы составляют предмет токсикологии. Как мы уже говорили, в основе разных видов патологии лежит нарушение ряда химических процессов. Это обусловливает все более широкое использование биохимических подходов для изучения различных видов патологии (например, воспалительные процессы, повреждения клеток и рак). Многие из тех, кто занимается зоологией и ботаникой, широко используют в своей работе биохимические подходы. Эти взаимосвязи не удивительны, поскольку, как мы знаем, жизнь во всех своих проявлениях зависит о г разнообразных биохимических реакций и процессов. Барьеры, существовавшие ранее между биологическими науками, фактически разрушены, и биохимия все в большей степени становится их общим языком. [c.11]

Таким образом, если мы знаем внутренние параметры, то, решая последовательно уравнения (22) — (24), получим параметры одноатомной спирали. Точно так же, решая уравнения (26) — (32), получим параметры двухатомной спирали. Алгоритм вычисления параметров спирали на ЭВМ для любых цепей (в том числе, в частности, для шестиатомных цепей, каковыми являются нуклеиновые кислоты) разработал Мияд-зава [41]. Этот алгоритм реализован на языке АЛГОЛ-60 нашим сотрудником В. Г. Иванченко. [c.19]

В книге проф. Дж. Дэвидсона обширная проблема биохимии нуклеиновых кислот рассматривается вся в целом, почти во всех ее разнообразных аспектах. В пределах сравнительно небольшого объема книги кратко рассмотрены химия нуклеиновых кислот, методы их определения, локализация и роль в клетке, обмен (включая биосинтез), а также их биологическое значение и связь с вирусами. Книга была переведена на русский, французский, польский и японский языки. Ее популярность растет с выходом каждого очередного издания, создаваемого плодовитым пером автора. Эта книга была первой в серии Биохимические монографии , однако ввиду частых публикаций новых ее изданий она никогда не отставала от современного состояния проблемы. Излишне говорить о большом спросе на эту книгу. Достаточно указать, что за 15. лет она выдержала 5 изданий res ipsa loquitur. [c.6]

Биологическая информация хранится в клетке в виде последовательного расположения оснований в молекуле ДНК. В процессе ее удвоения, или репликации (стр. 194), воспроизводятся точные копии ДНК, которые и осугцествляют передачу информации о наследуемых свойствах. Затем происходит транскрипция, во время которой генетическая информация переносится от ДНК на комплементарную, или информационную, РНК. И наконец, в ходе белкового синтеза генетическая информация т.ранслируется с четырехбуквенного языка информационной РНК на двадцатибуквенный язык белков [111]. Биосинтез белка подробно разбирается в многочисленных обзорах [1—19, 90, 118]. Здесь же мы коснемся его кратко и лишь в той мере, в какой это необходимо, чтобы рассмотреть роль нуклеиновых кислот в этом процессе. [c.264]

В качестве носителя генетической информации ДНК выполняет две основные функции 1) снимает с самой себя точные копии в процессе удвоения, или репликации, и 2) передает заключенную в ней информацию на /тг-РНК в процессе транскрипции, в результате чего щ-РНК в свою очередь может транслировать (переводить) информацию с четырехбуквепного языка нуклеиновых кислот на двадцатибуквенный язык аминокислот и белков. [c.315]

Кодон — последовательность трех нуклеотидов в цепи ДНК в результате которой кодируется определенная аминокислота. Последовательность аминокислот в любом белке зависит от последовательности азотистых оснований в ДНК, содержащейся в той клетке, где синтезируется данный белок. Заложенная в ДНК ии рмация считывается в процессе транскрипции мРНК и переносится в белок- синтезирующую систему на рибосомы. Крик с сотрудниками вполне строго доказали триплетную теорию кода, которая и объясняет способ перевода четырехбуквенного языка нуклеиновых кислот на двадцатибуквенный язык белковых молекул. [c.57]

Но слова , написанные на нуклеиновой кислоте, не имеют параллельного текста на другом известном языке , и расшифровать этот алфавит , понять язык , на котором говорят нуклеиновые кислоты, очень трудно. А между тем решение этого вопроса оказало бы не менее, а может быть, и более сильное влияние на науку и жизнь общества, чем реше- [c.90]

Это положение легче всего проиллюстрировать на следующем примере. Сведем для простоты 200 ООО пар оснований (входящих в состав оснований) к 37 символам, и пусть 33 буквы алфавита от А до Я изображают нуклеотидную последовательность. При репликации фаговой ДНК клетка производит непрерывную цепь длиной, быть может, в 20 алфавитов (около 600 букв). Затем эта длинная цепь разрезается после каждой 37-й буквы, поскольку как раз связка из 37 букв (нуклеотидов) втискивается в головку фага. В результате один комплект нуклеотидов фага будет иметь последовательность от А до Я плюс участок от А до Г следующий комплект — от Д до Я плюс участок от А до 3 следующий за ним — от И до Я плюс участок от А до М следующий за ними — от Н до Я плюс участок от А до Р и т. д. Таким образом, каждая молекула ДНК начинается и оканчивается своей личной нуклеотидной последовательностью, причем вблизи ее концов, очевидно, имеются тождественные последовательности букв. Поскольку специалисты по фагам — это всегда люди исключительно умные и образованные, тонко чувствующие все оттенки языка, они мигом смастерили два соответствующих термина концевая избыточность (или повторение) и циклические перестановки [480]. Как бы там ни было, но генетические исследования но Т-четным фагам убедительно показали, что ген А сцеплен с геном Я. А это легче всего понять, признав, что геном этих фагов имеет кольцевую форму [480]. Более того, было продемонстрировано, что кольцевая форма либо фактически существует, либо может возникать у самых разных нуклеиновых кислот — от очень маленьких молекул (как у фагов 5X174 и fd) до очень крупных (как в хромосоме Е. соИ). Тем не менее когда оболочку Т-четных фагов разругпали с помощью осмотического шока, то даже при соблюдении всех мер предосторожности всегда были ясно [c.125]

Концепция генетического кода очень важна, и из нее, в частности, вытекает представление о существовании системы передачи информации. Наследственная информация о структуре клеточных белков закодирована в нуклеотидной последовательности клеточной ДНК с помощью четырехбуквенного алфавита (этот термин является вполне адекватным, поскольку алфавит-это и есть набор символов, используемых для передачи информации). В аминокислотных последовательностях белков эта информация переписана с помощью 20-буквенного алфавита. Генетический код, по словам Крика, устанавливает связь между двумя великими полимерными языками-языком нуклеиновых кислот и языком белков . [c.34]

Молекулы тРНК играют роль конечных адапторов , переводящих информацию, заключенную в нуклеотидной последовательности нуклеиновой кислоты, на язык белка. Не менее важную роль, олнако. играет и второй набор молекул - ферментов аминоапил-тРНК-синтетаз. Таким образом, генетический код расшифровывается при помощи двух последовательно действующих посредников, каждый из которых осуществляет высокоспецифическую подгонку одной молекулярной поверхности к другой в результате совместного действия этих адан- [c.260]

Настоящий учебник биологической и медицинской химии и молекулярной биоло-1 ии широко известен в мире и переведен на многие языки. Авторы 21-го, переработанного издания — ученые из США, Великобритании и Канады. Благодаря энциклопедической полноте и четкости изложения книга может служить справочным пособием. На русском языке учебник выхохшт в 2-х томах. Во втором томе рассматриваются следующие темы нуклеиновые кислоты и регуляция экспрессии генов, биохимия внутри-и межклеточных коммуникаций, специальные вопросы (питание, свертывание крови, рак, онкогены и факторы роста и др.). [c.4]

По-видимому, с исчерпывающей полнотой сейчас уже понят язык и механизм узнавания между нуклеиновыми кислотами. В основе его лежит взаимодействие немногочисленных структурных элементов четырех пар нуклеотидов. Они составляют как бы четырехбуквенный алфавит нукле11нового языка. [c.173]

Трудности совсем нового порядка возникают при попытках понять взаимодействие нуклеиновых кислот с белками, построенными из 20 различных аминокислот. Тут двадцатибуквенный алфавит Видимо, прямое сочетание двух языков неосуществимо. [c.173]

Природа пользуется еще одним, совершенно отличным химическим языком, который также довольно единообразен. Генетическую информацию любого организма содержит в себе одно из двух близко связанных семейств гигантских цепочечных молекул, нуклеиновых кислот ДНК и РНК, подробнее описанных в главе 5. Каждая молекула имеет безмерно длинный остов с регулярной, повторяющейся структурой. И снова боковая группа присоединена через равные промежугки, но в этом случае существует только четыре типа у генетического языка только четыре [c.36]

Генетический код — это небольшой словарь, который устанавливает связь между языком нуклеиновых кислот из четырех букв и языком белков из двадцати букв. Каждый триплет оснований соответствует определенной аминокислоте, за исключением трех триплетов, которые обозначают завершение полипептидной цепи. Код изложен в стандартной форме, воспроизводимой в противоположной, понять которую, вследствие использования аббревиатур, можно за одну-две минуты. Четыре основания информационной РНК представлены своими первыми буквами Урацил, //итозин, Лденин, Гуанин. Каждая из двадцати аминокислот представлена тремя буквами, обычно первыми тремя буквами своего названия. Таким образом, ГЛИ означает /лыцин, ФЕН — Фенилаланин. [c.141]

Возможно, более правильным и точнее отражающим ее суть, было бы назвать данную книгу Эволюционное развитие методов секвенирования ДНК , однако мы решили ограничиться названием Секвенирование ДНК . И тому есть целый ряд причин. Во-первых, в таком случае нам пришлось бы значительно углубиться в 1960-е годы и самое начало 1970-х, что уже было сделано до нас путем перевода книги С. Манде леса Установление первичной структуры нуклеиновых кислот (М. Мир, 1975). Во-вторых, ввиду полного отсутствия подобных изданий на русском языке, включая и переводные (которых нет, кроме уже упомянутой выше книги С. Манделеса, весьма устарев- [c.12]

Значительную роль в решении данного вопроса сыграл наш бывший соотечественник физик Г.А.Гамов, который проанализировал все известные к тому времени аминокислотные последовательности белков и в 1957 г. пришел к выводу, что код должен быть триплетным. Немало ученых разных стран (среди которых были внесшие наибольший вклад англичанин Ф.Крик, а также американец индийского происхождения Х.Г.Корана) занялись впоследствии расшифровкой генетического кода. С помогцью многочисленных экспериментов удалось подтвердить, что код действительно триплетен и установить какие тройки нуклеотидов что кодируют. В 1968 г. Х.Г.Коране вместе с егце двумя учеными была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине за расшифровку генетического кода и выяснение его роли в синтезе белков . В поздравительной речи представитель Каролинского института П.Рейхард сравнил нуклеиновые кислоты и белки с языками, а их составные элементы - с буквами алфавита. Он отметил Химическая структура нуклеиновых кислот определяет химическую структуру белка, а алфавит нуклеиновых кислот - алфавит белков. Г енетический код - это словарь, благодаря которому возможен переход с одного алфавита на другой . С позиций сегодняшнего дня можно считать, что это скорее специальная обеспечиваюгцая транслитерацию программа-переводчик, тем более что в настоягцее время под генетическим словарем начинают понимать нечто иное, чего в ходе дальнейшего изложения нам егце предстоит коснуться. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология