Пространство последовательностей нуклеотидных

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]

Конструирование ферментов методами белковой инженерии сопровождается постепенным освоением новых областей исследуемого пространства последовательностей и на зтом пути продвижения в неведомое наблюдается значительный прогресс (рис. 59). Методы классического скрининга белков с новыми свойствами, основанные на последовательном переборе отдельных различающихся последовательностей, дают возможность исследовать лишь очень ограниченное количество не связанных друг с другом представителей из теоретически доступного пространства последовательностей в разных его областях. Картина изменяется лишь незначительно при анализе большого количества геномов разных видов в процессе метагеномного скрининга. Методы направленного и случайного мутагенеза позволяют незначительно отклониться от исходной последовательнбсти и исследовать пространство последовательностей в ее окрестностях. Случайное объединение доменов разных белков и, особенно, комбинаторная перетасовка нуклеотидных последовательностей разных геномов дают возможность обследовать брлее удаленные друг от друга области пространства последовательностей. Тем не менее, наши современные возможности пока не позволяют подойти к решению этой проблемы более широко, и в исследуемом [c.460]

Совершенно ясно, что морфологические задачи возникают в дальнейшем и в связи с другими эволюционными проблемами. Однако именно вследствие необходимости преодоления диффузионных ограничений должны выработаться все основные морфогенные механизмы. Понятно, что естественный отбор наиболее совершенных геометрических форм организмов может осуществляться лишь при наследственном закреплении сведений о наиболее удачных морфологических конструкциях. Следовательно, в матричных текстах должны быть записаны не только сведения о строении (свойствах) ферментов, структурных белков, биодетергентов и т. д., но и инструкции для построения данных морфологических, геометрических конструкций, форм. Способ кодирования все тот же —посредством определенной последовательности нуклеотидов в полинуклеотидной цепи. Проблема перевода нуклеотидного текста в пространственное взаиморасположение частей организма, его морфологию—центральная проблема современной биологии. Однако прежде чем перейти к этой увлекательной проблеме, нужно все же сказать, что морфологический прогресс — не единственный способ преодоления диффузионных ограничений. И даже не лучший. Значительно большим эволюционным потенциалом характеризуется совершенствование путем создания аппаратов активного перемещения в пространстве. Этим направлением мы займемся в следующей главе, а сейчас продолжим рассмотрение проблем морфогенеза . [c.143]

Как превратить последовательность в вектор. Чтобы воспользоваться методами дискриминантного анализа при работе с нуклеотидными последовательностями, мы должны преобразовать каждую последовательность в точку (вектор в пространстве признаков). Ранее мы видели, что признаками могут быть нуклеотиды на определенных позициях, расстояние между блоками нуклеотидов, энергия вторичной структуры, А-Т состав и т.д. Каждый признак может принимать значение из некоторого спектра позиция (нуклеотид) на последовательности ДНК, например, обладает дискретньм спектром значений - А, С, С, Т энергия вторич- [c.134]

Проверка алгоритма осуществлялась разбиением всей выборки промоторов на две группы обучающую и контрольную, в каждой по 40 последовательностей. После того, как разделяющий вектор был построен на первой группе, с его помощью искали промоторы на второй группе последовательностей. Промотор считался найденным правильно, если блок Прибноу ТАТААТ находился на расстоянии четырех-восьми оснований от первого транскрибируемого нуклеотида. В оптимальном пространстве признаков алгоритм обобщенный портрет ошибся 4 раза, показав несколько лучший результат, чем статистическая матрица Муллигана (Mulligan et al., 1984), причем возможности алгоритма обобщенный портрет для анализа нуклеотидных последовательностей еще не исчерпаны. [c.143]