Старое и новое о белках

Калий играет важную роль в синтезе и обновлении белка в растениях. При его недостатке новый синтез белка резко снижается при одновременном распаде старых молекул белка. [c.26]

Учитывая необходимость для студента-медика основательного знакомства с отдельными группами белков, которые могут служить предметом изучения в его будущей профессиональной деятельности (например, белки крови), приводим старую классификацию белков с краткой характеристикой новых данных о структуре, составе и свойствах отдельных представителей. Согласно этой классификации, обширный класс белковых веществ в зависимости от химического состава делят на простые и сложные белки . [c.72]

Такие пути улучшения старых и создания новых белков открывают большие возможности для медицины и биотехнологии. [c.381]

Процесс обновления старых молекул белка происходит с большей скоростью, чем процесс синтеза новых молекул белка. [c.185]

Новые белки часто возникают в результате незначительных изменений старых [25] [c.146]

Во-вторых, такие белки синтезируются уже обычным путем с участием аппарата трансляции. Это значит, что сначала должна появиться информация о новых белках в ДНК. Прямая рецепция этой информации из среды (подобная иероглифической) в данном случае уже невозможна. Ясно, что в эволюции эта трудность была преодолена рассмотрим возможные пути решения этой проблемы. Наиболее естественная гипотеза сводится к тому, что часть (и даже большая) информации о новом белке уже содержится в старом или, что то же, количество новой информации существенно меньше 200 бит. Конкретная реализация этой гипотезы не тривиальна рассмотрим ее подробнее. [c.280]

Мутации, осуществляющие перестановку блоков (точнее, участков ДНК, кодирующих блоки полипептидной последовательности), вполне возможны. В результате вероятность конструкции нового белка из блоков, уже содержащихся в старом , существенно повышается и становится совместимой с принципом эволюционной непрерывности. Поясним сказанное на примере известной игрушки, именуемой конструктор . Она содержит набор деталей (рычагов, болтов и т. д.), из которых можно собрать различные конструкции мост, автомобиль, подъемный кран и т. д. Эти конструкции весьма различны как по функции, так и по строению, однако большинство деталей у них общие. Поэтому можно собирать любую из конструкций, используя детали от другой. [c.280]

Во время образования плодовых тел практически все старые белки разрушаются и замещаются новыми, синтезируемыми на определенных стадиях развития. Некоторые из этих белков представляют собой ферменты, отсутствующие в вегетативных клетках или присутствующие там в очень небольших количествах. Это накопление новых белков сопровождается синтезом новых РНК. Практически вся РНК (включая рибосомы) распадается и замещается новой. [c.133]

Белки — незаменимый компонент живого организма, они необходимы как для его роста, так и для поддержания нормальной жизнедеятельности. В обоих случаях происходит образование новых тканей. Вообще говоря, замена старых клеток на новые происходит очень часто. Например, красные кровяные клетки, ежемесячно полностью обновляются. Клетки, выстилающие стенки кишечника, обновляются еженедельно. Каждый раз принимая ванну, мы сбрасываем с себя мертвые клетки кожи. [c.259]

Развитие новых функций иа основе старых белков [c.283]

В наше время часто ту или иную новую науку — кибернетику, ядерную физику или молекулярную биологию — называют наукой века . К таким наукам относится и старейшая наука химия, изучающая превращения вещества, результатом развития которой явилось создание новых соединений, открывших дорогу технической революции, таких как неизвестные ранее, но крайне нужные в наше время вещества — красители, антибиотики, каучуки, пластмассы, синтетические волокна, высококалорийное топливо и т. п. Уже давно используются такие природные высокомолекулярные соединения, как целлюлоза, крахмал, белки, кожа, шерсть, шелк, мех, каучук, обладающие многими ценными свойствами. Постепенно ученые научились придавать полимерам нужные механические и физические свойства. Изучив химическую природу полимеров и возможности ее направленного изменения, стали получать новые ценные материалы (например, вискозу) путем модификации природных полимеров. Более того, сложнейшие по структуре природные полимеры, а также и совершенно новые, которые природа не синтезирует (полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, фенолформальдегидные смолы, полисилоксаны и др.), созда- [c.4]

Использование азотных удобрений с тяжёлым изотопом позволило проследить за скоростью превращения азота, поступившего в растение и использованием его для синтеза аминокислот и белка [10]. В результате установлена последовательность образования аминокислот и впервые показано, что молекулы белка постоянно обновляются (старые распадаются — новые синтезируются). [c.552]

Растения для поддержания своей жизнедеятельности, роста и развития должны постоянно образовывать большое количество самых разнообразных белков. Синтезируемые растениями белки в разных клетках и органах оказываются качественно различными они имеют разный молекулярный вес, неодинаковый аминокислотный состав и различную последовательность аминокислот в полипептидных цепях. Существенные качественные различия наблюдаются и у белков, синтезируемых на разных фазах развития растений. Образовавшиеся ранее белки после выполнения ими своих функций должны неизбежно распадаться, и продукты их распада будут служить исходным материалом для биосинтеза новых, качественно отличных от старых, белковых молекул. [c.299]

Но они обладают поразительной способностью синтезировать новые ферменты, что позволяет им не просто приспосабливаться к новым условиям, но и извлекать из этого максимальную пользу. Поскольку они являются одноклеточными организмами, они не нуждаются в гормонах и их обмен веществ связан с делением клеток. Когда бактерии не делятся, у них осуществляется как синтез, так и распад белка, однако во время экспоненциального роста имеет место только синтез, но не распад белка. У взрослых многоклеточных организмов ситуация совсем иная. Во многих органах митоз происходит редко, и синтезированный сверх необходимого белок должен быть удален из организма, так что обмен белка в этом случае является обычным и необходимым явлением. Когда бактерии в новых внешних условиях начинают синтезировать новые ферменты, то количество ненужных старых ферментов быстро уменьшается в результате деления клеток. Можно показать, что количество определенных ферментов в различных органах млекопитающего будет меняться в зависимости от состава пищи, но куда более сложно выяснить, происходит ли это в результате увеличения скорости синтеза, или уменьшения скорости распада ферментов, или за счет действия этих обоих ферментов. В случае же бактерий увеличение скорости синтеза фермента в результате индукции или дерепрессии может быть просто и наглядно объяснено с помощью модели оперона. [c.75]

В процессе обновления белка общее количество его в растении в известных границах может оставаться более или менее постоянным. Если, например, исключить из питательной среды азот, то абсолютное содержание белка в растении, несмотря на непрерывное его самообновление, в течение известного времени будет близким к одной и той же величине. При снабжении растений азотом одновременно с обновлением ранее синтезированных молекул белка будет происходить и синтез новых его молекул, в результате которого общее содержание белка в растении возрастает. Синтез новых молекул белка происходит с меньшей скоростью, чем обновление старых молекул. При внесении азотной подкормки в растении через сравнительно короткие промежутки времени может быть констатировано значительное возрастание содержания аминокислот при почти неизменившемся содержании белка. Вместе с тем применение меченого азота позволяет установить, что за этот же срок произошло значительное обновление и азотистого состава белков. Но изменения в общем содержании белка в растении могут быть обнаружены только через более длительные промежутки времени. [c.183]

Таким образом, обновление белка происходит в результате селективного распада старых его молекул н нового их синтеза. Продолжительность жизни белковой молекулы в молодых растениях, по данным этого и подобных опытов, близка к 90—120 часам. [c.239]

Объединение этих двух этапов в пределах одного периода объясняется следующим образом. Блестящее раннее развитие пептидной теории не привело, как это ожидалось, к ее распространению в качестве основной и наиболее общей теории строения белка. Почти сразу после появления ей пришлось выдержать проверку новыми фактами и идеями. Окончательное утверждение пептидной теории, как основы для дальнейших исследований деталей структуры белков произошло лишь после того, как в процессе длительных дискуссий и дальнейшего развития старых и появления новых методов исследований все остальные гипотезы были оставлены, так как не могли удовлетворить большинству предъявляемых требований. Было установлено, что пептидная теория не только хорошо удовлетворяла всем новым фактам, но и намечала путь дальнейшего исследования белковых веществ. [c.129]

Данные табл. 2 свидетельствуют также о том, что в растениях, кроме нового синтеза белков и хлорофи.тла, нроргсходит непрерывн.ое обновление азотистого состава старых молекул белка и хлорофилла. Цифры, характеризующие содержащее меченого азота в белках и хлорофилле, не отражают, однако, де1 1ствительной степени обновления этих фракций. Действительная степень их обновления намного выще. [c.49]

Первичная репликаза не является исключением. Механизм ее работы, обсуждавшийся выше, также связан с конформационными изменениями и, следовательно, блочной структурой. Учитывая это, можно сказать, что в новом белке-ферменте может быть использована информация о строении белков, уже содержащаяся в старом белке. Существенно новая информация должна заключаться лишь в новом сочетании уже имеющихся блоков. Кроме того, новой является информация об аминокислотах, непосредственно входящих в активный центр (она порядка 12 бит). [c.280]

Через несколько лет, в 1961 г., эта небольшая фракция РНК (ДНК-подобная РНК) была вычленена из общей массы РНК, а ее функция как посредника, переносящего информацию от ДНК к рибосомам, была продемонстрирована в прямых экспериментах С. Бреннера, Ф. Жакоба и М. Меселсона, с одной стороны, и Ф. Гро и Дж. Уотсона с сотр. с другой, а также в опытах С. Спигелмана с сотр. Было показано, что ДНК-подобная РНК, образующаяся после инфекции бактерии фагом Т4, связывается со старыми хозяйскими рибосомами клетки (новых рибосом после заражения не образуется). Рибосомы, несущие эту РНК, синтезируют фаговые белки. Эта РНК может быть легко отделена от рибосом в условиях in vitro, без разрушения рибосом. Она действительно оказалась комплементарной одной из цепей фаговой ДНК. [c.10]

Блюменфельд и Чернавскни (1973) обобщили эту модель применительно к любым ферментативным реакциям. Формулируется постулат, согласно которому конформациопное изменение субстратферментного комплекса, следующее за присоединением субстрата к активному центру фермента, включает в себя кроме разрыва старых и образования новых вторичных связей в макромолекуле белка также химические изменения субстрата. Элементарный акт ферментативной реакции заключается в конформа-ционном изменении макромолекулы (фермент-субстратного комплекса, ФСК), и скорость превращения субстрат—продукт определяется скоростью этого конформационного изменения. Можно представить каталитический разрыв связи А — В субстрата последовательностью четырех стадий [c.440]

Сегодня известны первичные структуры более 2000 белков, причем все возрастающая информация поступает из анализа нуклеотидной последовательности генов. Для тех, кто старается более глубоко понять язык аминокисютных последовательностей, доступен уже огромный материал — обширный текст, который в целом представляет собой существенные фрагменты книги жизни . Что может дать более глубокий его анализ Бесспорно, он совершенно необходим в изучении связи между строением и функцией отдельных представителей пептидно-белковой природы. Но, может быть, он приведет нас к открытию более общего белкового кода , позволит нам в будущем в той нли иной мере пр сказывать свойства белков по их первичной структуре. Это уже можно делать достаточно успешно в отношении пространственной структуры. А биологическая роль Вряд ли природа придумала аминокислотный алфавит из 20 букв случайно. Есть над чем подумать, и все возрастающий поток новых данных по аминокислотным последовательностям отнюдь не делает каждый новый шаг в этом направлении более скучным,— напротив, он воодушевляет нас, рождает новые пути и концепции и вновь и вновь обращает нас к вопросу о тайне химической азбуки живого. [c.81]

Усилия огромной армии ученых, работающих в области макромолеку-лярной химии, привели к получению обильного научного материала. Для характеристики объема исследований по их результатам, находящим отражение на страницах научной печати, достаточно сказать, что за последнее время ежегодно публикуется свыше 20 тысяч научных стате11 и патентов, относящихся только к области синтетических макромолекулярных соединений. Если к этому добавить, вероятно, столь же большое количество материала, относящегося к области природных полимеров, т. е. целлюлозы, крахмала, белков и других веществ, то каждый ясно представит себе огромный объем материала и трудности его отбора. Поэтому мы старались выбрать лишь материал, относящийся главным образом к области синтеза высокомолекулярных соединений, которая является ведущей в полимерной химии. При этом кратко рассмотрели работы, относящиеся к производству высокополимеров, и дали динамику его роста по годам и затем рассмотрели прогресс в области методов получения высорсомолекулярных соединений. С весьма краткой характеристикой описаны новые высокомолекулярные соединения, синтезированные в последнее время п представляющие практический интерес. Количество таких соединенп весьма велико, и естественно, мы были вынуждены упомянуть только те из них, для которых уже известны области применения или достаточно вероятна возможность их использования в различных областях современной техники, а также имеющие принципиальное значение для развития методов синтеза и теории химии полимеров. [c.3]

И вот в конце 60-х годов стали поговаривать, что, мол, с ДНК все ясно, с проблемой синтеза белка тоже покончено (к тому времени был расшифрован генетический код), и молекулярным биологам пора переключаться на новые проблемы, например, на проблему высшей нервной деятельности мозга. Некоторые, кстати, так и поступили. Потом-то стало ясно, что это был период, кбгда старые идеи и методы уже исчерпали себя, а новые еще не появились. А многим показалось, что и самих проблем не осталось. Простейшие ответы были возведены в ранг абсолютных истин. Впрочем, все это ясно только теперь — задним умом все крепки а тогда, наверное, никто не подозревал, что 70-е годы пройдут под знаком ДНК. [c.51]

Азот является необходимой и обязательной составной частью белков, на которых основаны все жизненные процессы. Жизнь — способ существования белковых тел (Ф. Энгельс) — является непрерывным процессом разрушения старого и созидания нового. Каи же осуществляется обеспечение азотом этого процесса Оказывается не так-то просто. Несмотря на огромные, практически неисчерпаемые запасы свободного азота в атмосфере, ни животные, ни растения (за небольшим исключением) не могут непосредственно пользоваться этим азотом для питания. В природе проблейа обеспечения животных и растительных организмов азотом решается в непрерывном естественном процессе его кругооборота. [c.10]

Анализ проводят при температуре 50°. В верхнюю часть колонки вносят пробу, содержащую 0,1—2,5 мкмолей аминокислот (гидролизат 1—2 мг белка) и растворенную в 2 лелО,1 н. НС1 или буферного раствора pH 2,2 (при этом стараются не возмутить поверхностный слой смолы и не оставить его сухим). Объем наносимой пробы имеет существенное значение, так как при элютивной хроматографии разделяемая смесь должна занимать перед началом опыта минимальный слой сорбента в колонке. Через колонку пропускают деаэрированный буферный раствор pH 3,25 со скоростью 30 мл/час в количестве, в 2,15 раз превышающем удерживаемый объем аспарагиновой кислоты (около 260—280 мл). После этого производят смену буферных растворов, начиная пропускать буфер 4,25, с тем чтобы валин вышел с новым [c.133]

Все взаимосвязанные реакции, которые, в сущности говоря, и составляют жизнь живой клетки, зависят от ферментов. Репликация генетической информации, ее преобразование в инструкции для синтеза специфических белков (транскрипция и трансляция), самый синтез этих белков — каждый из этих процессов зависит от специфических ферментов, которые в свою очередь образуются в результате этих процессов. Более того, все реакции промежуточного обмена веществ, поставляющие строительный материал и энергию для образования новых и жизнедеятельности старых клеток, катализируются ферментами, синтезированными под контролем ДНК ядер, хлоропластов и митохондрий. Б задачу этой книги не входит рассмотрение вопроса о том, возможна или не возможна жизнь. Ясно одно жизнь как самопро-являющееся, самовоспроизводящееся, метастабильное состояние невозможна без ферментов. Главное, чему учит нас энзимология, коротко состоит в следующем все явления жизни, начиная от самых простейших реакций до сложных процессов человеческого сознания и мышления, могут быть описаны с помощью понятий, определяющих химические и физические свойства атомов, ионов и молекул. [c.15]

В первом из этих сообщений (работа Бреннера, Жакоба и Меселсона [3]) было показано, что после заражения клеток Е. oli бактериофагом старые рибосомы клетки-хозяина используются в синтезе нового для клетки фагового белка. Во второй работе (Гро и сотр. [4]) было проведено импульсное включение радиоактивности в незараженные клетки, для того чтобы показать существование нестабильной информационной РНК, прикрепляющейся к 705-рибосомам. Эти две работы легли в основу предложенной вскоре Жакобом и Моно гипотезы о том, что в отношении синтеза белков рибосомы представляют собой неспециализированные структуры, получающие генетическую информацию от информационной РНК. Более поздние работы, выполненные на ультрацентрифуге, подтвердили электронно-микроскопические данные о том, что несколько 708-рибосом присоединяется к информационной РНК, образуя по- [c.8]

Интересные наблюдения имеются в отношении изменения содержания компонентов микробной клетки на протяжении начального периода роста популяции. При постоянстве содержания ДНК в микробной клетке и, естественно, при отсутствии их деления, сразу же после пересева инокулята в новую питательную среду наблюдается резкое увеличение числа рибосом, которое в конце начального периода достигает максимального значения (почти 10-кратное увеличение их по сравненнию с содержанием в клетках в стационарной фазе роста). При этом образование РНК в лаг-фазе идет опережающими темпами по сравнению с синтезом белка. Однако согласно ряду данных это обусловлено не столько увеличением скорости синтеза РНК, сколько распадом внутриклеточного белка, продукты которого становятся субстратами энергетических и пластических процессов. Вообще при рассмотрении процессов роста популяции, а также биосинтетических процессов, происходящих в клетках, надо иметь в виду тот факт, что одновременно с образованием новых структур происходит и распад старых. При установившемся определенном [c.35]

Белки же, по новой теории Мульдера, образовывались в результате соединения нового протеина с радикалами 5М2Н4 (сульфамид, по старой номенклатуре) или Р2ЫгН4 (фосфамид, по старой номенклатуре). Новая теория Мульдера была также поддержана Я. Берцелиусом, но теперь Берцелиус рисковал остаться в меньшинстве, в результате проведения большого числа анализов белковых веществ, после дискуссии о работах Мульдера. Результаты этих анализов со все большей убедительностью показывали, что данные Мульдера не так точны и непогрешимы, как это утверждалось еще со1всем недавно. [c.39]

Р6. Через 30 мин (ири 0° инкубируют более продолжительный срок) содержимое стакана отфильтровывают через новый фильтр и фильтрат, содержащий кислоторастворимые фрагхмонты FPH-i, собирают в большую пробирку. Для быстроты фильтровать можно под вакуумом, ио-местив пробирку в колбу для отсасывания. Стакан, старый фильтр, кислотонерастворимый осадок ДНК и белка промывают три раза или более 5%-ной ТХУ при 0° и фильтрат собирают в ту же пробирку. Затем определяют общий объем объединенных вместе фильтратов (около 15 мл). [c.141]

Глюкозаминогликанов (старое название мукополисахариды) известно семь типов — гиалуроновая кислота, хондроитин-4-сульфат, хондроитин-6-сульфат, кератансульфат, дерматансульфат, гепарин-сульфат и гепарин. Из них шесть представителей обладают родственной структурой и содержат остатки уроновой кислоты и гексозами-на, исключение составляет кератансульфат. Все они, кроме гиалуро-новой кислоты, содержат сульфатированнуе сахара и ковалентно присоединены к белкам. Указанные типы полисахаридов могут различаться по составу входящих в них мономеров, гликозидным связям, а также по количеству и локализации сульфатных заместителей. В соединительной ткани все гликозаминогликаны находятся в соединении с белками. Присоединение полисахаридной части к белку осуществляется ковалентной связью через остаток серина. [c.466]

Изучение внутриклеточного размножения фага 0X174 позволило создать следующую картину репликации его генетического материала (фиг. 139) при вхождении в клетку-хозяина одноцепочечная кольцевая молекула ДНК родительского фага, или плюо>-цепь, служит сначала в качестве матрицы для синтеза комплементарной минусу>-цепи, в результате чего образуется двухцепочечная кольцевая РФ-структура. Репликация РФ протекает обычным полуконсервативным способом, в соответствии с моделью Уотсона — Крика, так что число РФ-молекул на зараженную клетку возрастает на ранних стадиях латентного периода. Однако на более поздних стадиях, когда в клетке уже имеется определенный пул субъединиц белка фаговой головки, начинается асимметричный процесс репликации ДНК, когда только минус -цепь РФ-кольца служит в качестве матрицы для синтеза комплементарной плюс -цепи. С ростом новой плюс -цепи старая плюс -цепь вытесняется из РФ н заключается в белковую оболочку, превращаясь, таким образом, в одноцепочечный генетический материал зрелой инфекционной частицы фага 0X174. [c.277]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология