Как в клетке закодирована информация

Генетическая информация закодирована в последовательности оснований, располагающихся вдоль цепи ДНК. При каждом делении клетки эта информация копируется и переносится в дочернюю клетку. Далее на основе этой информации в клетках осуществляется синтез соответствующих белков. Каждый ген в молекуле ДНК содержит инструкции , необходимые для синтеза одного белка. [c.539]

Наряду с нуклеоидом в цитоплазме могут находиться автономные кольцевые молекулы ДНК с меньшей молекулярной массой — плазмиды. В них также закодирована наследственная информация, но она не является жизненно необходимой для бактериальной клетки. [c.9]

Механизмы комплементарного матричного копирования изящны и просты, они занимают центральное место в процессах переноса информации в биологических системах. Генетическая информация каждой клетки закодирована в последовательности оснований ее полинуклеотидов, и эта информация передается из поколения в поколение благодаря комплементарному спариванию оснований. [c.14]

Остается неразрешенной и главная загадка Каким образом ДНК осуществляет передачу наследственных свойств Наследственный материал должен выполнять две функции воспроизводить самое себя и управлять особым образом развитием остальной части клетки. Мы видели, как он может выполнять первую из этих функций, но строение его не дает четких указаний на то, как могла бы осуществляться вторая. Возможно, что последовательность расположения оснований служит своеобразным генетическим кодом. С помощью такого кода можно передать большое количество информации. Если мы представим себе, что пары оснований соответствуют точкам и тире азбуки Морзе, то мы увидим, что в одной клетке человеческого тела имеется достаточно ДНК для того, чтобы закодировать текст более 1000 толстых книг. Вопрос, на который мы ищем ответа, заключается в том, как осуществляют это атомы и молекулы В частности, для чего существует этот код Как мы уже знаем, три [c.135]

Участок ДНК, на котором закодирована информация о каком-то одном белке, называется геном. Средняя длина ДНК, кодирующая один ген, обычно соответствует приблизительно 1000 пар нуклеотидов. На одной молекуле ДНК, как правило, располагается большое количество генов, а также последовательности, оказывающие влияние на их активность, и некодирующие последовательности, роль которых пока неясна. Растения имеют 25 — 35 тысяч генов, у человека их около 70 тысяч. Можно себе представить, какой объем информации записан на ДНК. Длина ДНК одной клетки человека — 2 метра, а общая длина ДНК одного человека поистине астрономическая приблизительно 60 тысяч миллиардов километров. Это соответствует расстоянию от Земли до Луны и обратно, умноженному на 800 Несмотря на это, механизм использования наследственной информации работает исключительно четко и практически без сбоев. Как это достигается [c.16]

ДНК-это единственная макромолекула клетки, которая способна устранять (репарировать) повреждения, возникающие в ее структуре. Более того, в ней закодирована информация о механизмах са- [c.97]

В ДНК в форме специфической последовательности Т, А, С и G закодирована аминокислотная последовательность всех клеточных белков. Кодирование осуществляется триплетами из тимина, аденина, цитозина и гуанина. Три основания (кодон) кодируют одну аминокислоту. Тем самым ДНК действует как матрица для синтеза белков в клетке. Определенные участки ДНК (гены) ответственны за то или иное действие в клетке. Каждая клетка содержит полный набор информации для строительства своих белков, ферментов. [c.719]

Из всего вышесказанного должно быть ясно, что генетическая информация закодирована в двойной спирали ДНК генов (такого мнения придерживаются большинство ученых). Процесс оплодотворения включает в себя соединение генов двух родителей это дает начало длинному ряду клеточных делений, в результате чего появляется индивидуальный организм. Имеются веские экспериментальные доказательства в пользу того, что клетки, образующиеся на ранних стадиях размножения, являются идентичными и недифференцированными. Например, их можно отделить друг от друга и поменять местами при этом природа того, что из них получается, не изменится. Однако в процессе размножения всякой клеточной системы наступает момент, когда клетки начинают дифференцироваться. Перемена местами клеток после такого момента приводит к появлению организмов-уродов, с ненормально расположенными составными частями. Почему происходит клеточная дифференциация Почему клетки остаются одинаковыми в течение некоторого количества делений, а затем начинают видоизменяться Каким образом процесс дифференциации приводит к появлению очень большого числа видов клеток со столь разнообразными функциями, таких, как клетки мышц, нервные клетки, клетки кожи, глаз и т. д. Например, в теле человека насчитывается приблизительно 10 2 клеток, причем все они происходят от одной оплодотворенной клетки, из которой впоследствии образовались тысячи типов высокоспециализированных, дифференцированных и строго локализованных каждая на своем месте клеток. По-видимому, механизм дифференциации должен быть достаточно прост, поскольку он воспроизводим в такой большой степени. [c.406]

Различают два типа нуклеиновых кислот, а именно дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК). Первые находятся в ядрах клеток, другие — в хромосомах и цитоплазме клеток. Молекулы ДНК переносят наследственную информацию, которая закодирована в их структуре. Они способны репродуцироваться и служат матрицей при синтезах РНК. Рибонуклеиновые кислоты передают полученную от ДНК информацию, управляя синтезом тысяч различных белков, содержащихся в живых клетках. В настоящее время эти процессы детально исследованы на молекулярном уровне, и мы отсылаем интересующихся подробностями к современной биохимической литературе. [c.216]

РЕТРОВИРУСЫ. Данные, свидетельствующие о генетической природе рака, получены в работах с так называемыми ретровирусами. Их наследственная информация закодирована в РНК. Проникнув в клетки хозяев, ретровирусы с помощью своего фермента обратной транскриптазы на собственной РНК как на матрице синтезируют комплементарную ДНК. Она [c.233]

Транспортные и информационные РНК управляют биосинтезом белков. Как отмечалось выше, последовательность аминокислотных остатков в полипептидных цепях закодирована в ДНК. ДНК находится в ядре клетки. Однако пептидный синтез протекает вне ядра клетки в рибосомах. Это означает, что генетическая информация должна безошибочно передаваться от места ее хранения к месту синтеза. Для этого в ядре клетки на матрице ДНК при участии фермента РНК-полимеразы из рибонуклеозидфосфатов строятся информационные (матричные) РНК. На основе того факта, что спаренными друг с другом могут оказаться только комплементарные основания, информационная РНК содержит комплементарный код действующего как матрица тяжа ДНК. Таким путем информация транскрибируется [3.4.5]. Информационная РНК становится тем самым собственно матрицей для синтеза полипептидов, который протекает как второй этап процесса в рибосоме. Необходимые для этого а-аминокислоты могут попасть к матричной [c.666]

Вслед за созданием модели структуры ДНК был высказан ряд соображений относительно ее функций. Во-первых, последовательность оснований в молекуле ДНК может быть различной и в этой последовательности может быть закодирована генетическая информация. Хроматин оказался негомогенным. Во-вторых, комплементарность означает, что если отделить две стороны веревочной лестницы одну от другой, то каждая из них могла бы служить матрицей для построения другой. Следовательно, информация может точно и безошибочно реплицироваться и передаваться от одной клетки другой и от родителей потомкам (рис. 2,6,Г). Наконец, спиральная структура означает, что эта жизненно важная генетическая информация защищена от превратностей внешнего мира. Время от времени в процессе [c.35]

Самое замечательное свойство живых клеток-это их способность воспроизводить себе подобных с почти идеальной точностью на протяжении сотен и тысяч поколений. Следует сразу же отметить три характерные особенности процесса воспроизведения. Во-первых, живые организмы настолько сложны, что трудно себе представить, каким образом передаваемое из поколения в поколение количество генетической информации может уместиться в крошечном клеточном ядре, в котором эта информация хранится. Мы знаем теперь, что вся генетическая информация, содержащаяся в бактериальной клетке, заключена в одной большой молекуле дeзoк upuбoнyклeuнoвqй кислоты (ДНК). А гораздо большее количество генетической информации, содержащееся в одной половой клетке человека, закодировано в наборе молекул ДНК общей массой всего лишь 6 -10 г. Это позволяет нам сформулировать еще один важный принцип молекулярной логики живого состояния [c.20]

Информация о составе и строении всех белков клетки, порядке их образования в ходе развития организма, то есть вся наследственная информация организма, закодирована в молекулах ДНК. У эукариотических организмов ДНК содержится в хромосомах, в каждой хромосоме по одной молекуле ДНК. Количество хромосом для каждого вида высших организмов является строго определенной постоянной величиной. Например, у человека 46 хромосом, у пшеницы — 42. Появление дополнительных хромосом или отсутствие какой-либо хромосомы может приводить к серьезным нарушениям в организме. [c.12]

Внутри клеточного ядра генетическая информация закодирована в молекулах ДНК, которые упакованы в хромосомы. До наступления деления в интерфазе происходит удвоение структур, ответственных за передачу наследственных свойств, а затем в процессе деления удвоенные структуры точно распределяются между двумя клетками. Последнее приводит к тождественности генетической информации исходных и дочерних клеток. [c.138]

Л. Неправильно. Информация, необходимая для создания ограниченных мембранами органелл, например ЭР или аппарата Гольджи, содержится не только в ДНК. В последней закодированы белки органелл. Для сборки необходима также эпигенетическая информация в форме хотя бы одного специфического белка. Эпигенетическая информация передается от родительской клетки клет-ке-потомку в виде самой органеллы. [c.362]

Чужеродный сегмент вырезается из донорной ДНК. ДНК-хозяин называется плазмидой. В клетках бактерий плазмидная кольцевая ДНК реплицируется независимо. Если конструкция работает успешно, клетки могут направлять синтез мРНК и в конечном итоге белка. Целью является видоизменить ДНК, закодировав ее для производства определенного белка. Бактерии, созданные методом генной инженерии, могут выращиваться как колонии идентичных организмов (клоны), вырабатывающих белок, информация о синтезе которого закодирована фрагментом исходной ДНК. [c.118]

Форма, организация и функции клетки, т. е. ее жизнь, определяются ее белковым составом и активностью индивидуальных белков. Отсюда следует, что генетические инструкции должны содержать информацию, необходимую для точного синтеза набора белков, характерных для данной клетки. Эта информация закодирована в структуре очень больших молекул дезоксирибонуклеино-кислоты. При делении клетки необходимо точное воспроизведение этих молекул с последующим равным распределением информации между дочерними клетками. Эта информация должна-быть передана от ядра к белковым фабрикам — рибосомам. Изменения химической структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты выявляются в виде мутаций в последующих поколениях. Наибольший вклад в расшифровку механизмов наследственности внесли работы, проведенные на непатогенной кишечной бактерии Es heri hia oli и на бактериофагах (бактериальных вирусах) последние обладают лишь ограниченным количеством генетической информации, содержащейся в нуклеиновой кислоте, которая окружена специфической белковой оболочкой они способны к самовоспроизведению только путем использования синтетического аппарата жи- [c.17]

Нуклеоид — ядерное вещество, распыленное в щ1топлазме клетки. Не имеет ядерной мембраны, ядрыщек. В нем локализуется ДНК, представленная двухцепочечной спиралью. Обычно замкнута в кольцо и прикреплена к цитоплазматической мембране. Содержит около 60 млн пар оснований. Это чистая ДНК, она не содержит белков гистонов. Их защитную функцию выполняют метилированные азотистые основания. В нуклеоиде закодирована основная генетическая информация, т. е. геном клетки. [c.9]

Инсерционная трансформация с участием pTi. Механизм инсерционной трансформации плазмидой pTi отличается от механизма трансформации других эукариотических систем, описанных в данной главе, но имеет некоторое сходство с бактериальной конъюгацией. В хромосоме А. tumefa ieris закодирована информация о функциях, необходимых для прикрепления бактерий к клеткам растений. Плазмида pTi кодирует цис- и функции, нужные для интеграции. Для осуществления интефации Т-ДНК на правом ее конце должен присутствовать сегмент из 25 п.н. переносятся только те последовательности, которые расположены слева от этой области. Подобная же последовательность встречается на левом конце Т-ДНК. По-видимому, она не требуется для интеграции, но помогает обозначить конец интефируемой Т-ДНК. 7) йис-функции обеспечиваются продуктами v/r-генов (рис. 5.46). Среди них имеется сайт-специфическая эндонуклеаза, которая разрезает нижнюю цепь Т-ДНК в пределах обеих пофаничных последовательностей. З -конец ДНК pTi, ближайший к правостороннему разрезу, служит праймером для синтеза ДНК, замещающей нижнюю цепь Т-ДНК. Свободная цепь Т-ДНК переносится в растительные клетки, начиная с 5 -конца правой пограничной последовательности к З -концу. Механизм ее включения в случайные сайты ДНК клеток растений остается неясным. [c.275]

Хорошим примером дискретной системы, которую можно выделить и которая содержит тесно ассоциированные друг с другом белки и нуклеиновые кислоты, является вирус. Вирус простейшего типа состоит из РНК или ДНК, одно- либо двухцепочечной, окруженной белковой оболочкой, состоящей из идентичных или различных субъединиц, организованных в симметричную структуру. В более сложных типах вирусов имеется также внешний слой, состоящий из липидов и гликопротеинов. Между нуклеиновой кислотой и белком (белками) оболочки существует тесная взаимосвязь, генетическая информация для биосинтеза этого белка закодирована в нуклеиновой кислоте, и в то же время белок предохраняет нуклеиновую кислоту от действия нуклеаз клетки-хозяина. Еще более тесная физическая связь имеет место между белковыми субъединицами. Такая связь была продемонстрирована в результате разрушения вируса табачной мозаики, за которым следовала спонтанная самосборка белка в отсутствие нуклеиновой кислоты. Пустая оболочка, или капсида, была, однако, менее стабильна, чем содержавшие нуклеиновую кислоту реконструированные вирусные частицы. Этот результат указывает, что взаимодействия белок-ну-клеиновая кислота играют важную, хотя, вероятно, не столь значительную роль, по сравнению с белок-белковыми взаимодействиями. Вирусы, таким образом, как бы образуют смысловой мостик между предыдущим разделом и рассматриваемым ниже взаимодействием гистонов с нуклеиновыми кислотами. [c.567]

Наследственные свойства бактерий или отдельные признаки закодированы в единицах наследственности — генах, линейно расположенных в хромосоме вдоль нити ДНК. Следовательно, ген является фрагментом нити ДНК. Каждому признаку соответствует определенный ген, а часто еще меньший отрезок ДНК — кодон. Иначе говоря, в нити ДНК в линейном порядке расположена информация обо всех свойствах бактерий. При этом у бактерий есть еще одна особенность. В ядрах эукариотов содержится обычно несколько хромосом, число их в ядре постоянно у каждого вида. Нуклеоид бактерий содержит лишь одно кольцо из нити ДНК, т. е. одну хромосому. Однако запасом информации, заключенным в одной хромосоме или в кольцеобразно сомкнувшейся двунитчатой спирали ДНК, сумма наследственных признаков бактериальной клетки не исчерпывается. У многих видов бактерий открыты плазмиды — внехро-мосомные факторы наследственности. Плазмиды содержат ДНК, также несущую генетическую информацию, передаваемую от материнской клетки к дочерней. [c.102]

Рассмотрим третью замечательную особенность переноса генетической информации в живых организмах. Г енетическая информация закодирована в форме линейной, одномерной, последовательности нуклеотидов-строительных блоков ДНК. Но живые клетки имеют трехмерную структуру и состоят из трехмерных компонентов. Одномерная информация, заключенная в ДНК, преобразуется в трехмерную информацию, присущую живым организмам, путем трансляции (т. е. перевода с одного языка на другой) структуры ДНК в структуру белка. В этом процессе принимает участие рибонуклеиновая кислотна (РНК). В отличие от молекул ДНК, имеющих в основном одинаковую структурную форму, молекулы разных белков самопроизвольно свертываются характерным для данного белка способом, образуя самые разнообразные трехмерные структуры, каждая из которых вьшолняет специфическую функцию. Точная геометрия молекул данного белка определяется его аминокислотной последовательностью, которая в свою очередь определяется нуклеотидной последовательностью соответствующего участка ДНК. [c.22]

Обратимся теперь к следующему основному этапу в передаче генетической информации, а именно к транскрипции содержащейся в ДНК генетической информации в форму РНК. В этом процессе с помощью ферментной системы происходит синтез цепи РНК, нуклеотидная последовательность которой комплементарна последовательности одной из цепей ДНК. Транскрипция должна осуществляться точно, поскольку клетке нужны белки с нормальной генетически детерминированной последовательностью аминокислот. В результате транскрипции образуются три класса РНК. Во-первых, это матричная РНК (мРНК), которая поступает в рибосомы и там направляет синтез одного или нескольких полипептидов, аминокислотная последовательность которых была закодирована геном или группой генов в хромосоме. Около 90-95% хромосомы Е. oli кодирует матричные РНК. Остальная часть -хромосомы кодирует транспортные и рибосомные РНК, а также включает регуляторные последовательности, лидеры, спейсеры и хвостовые последовательности. [c.909]

В хромосоме закодированы закономерности построения множества различных белков, свойственных клетке. Отдельные участки ДНК по длине хромосомы, контролирующие синтез белков, располагаются один за другим и носят название генов, а информация, передаваемая с их помощью из поколения в поколение, называется гештической. [c.13]

Все эти данные исключают возможность того, что информация об аминокислотной последовательности закодирована в рибосомной РНК. Действительно, невозможно представить себе, чтобы информация, необходимая для синтеза фаговых белков, находилась в рибосомах клетки еще до того, как в клетку поступил сам источник этой информации — фаговая ДНК. Поэтому можно заключить, что индуцированная фагом постин- [c.392]

Рецепторный потенциал вызывает потенциалы действия, в которых закодированы интенсивность и временной ход стимуляции и которые передают эту информацию в центральную нервную систему. Импульсы возникают в аксоне на некотором расстоянии от тела клетки. Механизм электротонического распространения рецепторного потенциала к аксону подобен рассмотренному в главе 8 для рецепторов растяжения рака. От аксона отходит некоторое число коллатералей, образующих сплетение под омматидием. Внутри этого сплетения коллатерали связаны реципрокными и последовательными синапсами. Они образуют сети, обеспечивающие латеральные тормозные взаимодействия. [c.429]

Опет. Молекула ДНК содержит наследственную информацию о структуре всех белков, принимающих участие в жизненных процессах. Эта информация закодирована в виде последовательности нуклеотидов. Каждая тройка нуклеотидов — код одной аминокислоты. Молекулы РНК переносят эту закодированную информацию к местам клетки, в которых осуществляется синтез белков. [c.126]

Генетика изучает наследственность и особое внимание уделяет изучению генов, так как они являются основными факторами, определяющими наследственность. Именно гены определяют разнообразие структур и функций, которые наблюдаются в живой природе. Генетическим материалом является молекула. ДНК, которая комплексируется с белками и образует хромосомы. Информация, которую несут гены, расположенные линейно вдоль хромосом, в форме триплета оснований, закодирована в молекуле ДНК. При делении клетки происходит редупликация и разделение хромосом, каждая дочерняя клетка получает ту же генетическую информацию, которая имелась в материнской клетке (см. рис. 7.3). [c.98]

Матричный механизм биосинтеза белков. Общая схема матричного биосинтеза белковых тел представлена на рис. 93. Она складывается из трех подготовительных процессов—переноса вещества, энергии и информации в рибосому, и главного центрального процесса—сборки полипептидных цепей в рибосоме. Один из элементов указанной схемы (правая верхняя часть рисунка)—транскрипция (переписывание) информации о порядке расположения аминокислотных остатков в молекуле синтезируемого белка—рассмотрен ранее. Известно, что информация об этом закодирована в генетическом аппарате клетки последовательностью дезоксирибонуклеотидных остатков в молекуле ДНК. Будучи преобразована (транскрибирована) в последовательность рибонуклеотидных остатков в информативной части молекулы мРНК, синтезированной на ДНК в качестве матрицы, эта информация о первичной структуре белка поступает в рибосому. Здесь она переводится (транслируется) с полинуклеотидной последовательности в аминокислотную последовательность новообразуемого в рибосомальном аппарате белка. Два других процесса—перенос вещества (18 протеиногенных аминокислот и двух амидов) и. перенос энергии, необходимой для синтеза пептидных связей (левая верхняя часть рисунка), равно как и наиболее сложный процесс—сборка полипептидной цепи в активной, транслирующей рибосоме (центральная часть рисунка), нуждаются в детальной характеристике. Она дана ниже. [c.280]

Шифр(те. информация в ДНК или РНК), пока он не передан, не имеет никакого значения. Процесс передачи шифра в клетке выполняется минимум 50-ью частицами макромолекул, которыесамитаюке закодированы в ДНК. Без участия этих частиц передача информации невозможна. Когдаи как завершился эпот цикл Даже представить это исключительно труд-но. [c.126]

Количество информации, которую вирус привносит в инфицируемую клетку, чтобы обеспечить себе воспроизведение, различается у разных вирусов весьма заметно. Так, в ДНК сравнительно крупного бактериофага Т4 закодировано не менее 30 различных ферментов, обеспечивающих избирательную и быструю репликацию хромосомы бактериофага Т4 в ущерб репликации ДЕЖ клетки-хозяина, т. е. Е. oh (рис. 5-72). Эти белки участвукл в непрерывных циклах репликации Т4-ДЕЖ и осуществляют избирательное включение 5-гидроксиметилцитозина, который в Т4-ДЕЖ замещает цитозин. В геноме бактериофага Т4 закодированы также и нуклеазы, избирательно разрушающие ДЕЖ Е. oh (геном самого бактериофага из-за необычного состава оснований не подвержен действию этих нуклеаз). Кроме того, в нем закодированы белки, изменяющие молекулы бактериальной РНК-полимеразы таким образом, что они на разных стадиях инфекции транскрибируюгт различные группы генов бактериофага. [c.316]

У многих вирусов генетическая информация также закодирована в ДНК. Механизмы репликации, репарации, перестройки и экспрессии вирусной ДНК аналогичны механизмам, используемым клетками других организмов. Геном некоторых вирусов представлен не ДНК, а РНК. Геномная РНК таких вирусов либо непосредственно транслируется в белки, либо обладает генетической информацией, необходимой для синтеза молекул РНК, которые Б свою очередь транслируются в белки. Те вирусы, у которых геном представлен РНК в течение всего жизненного цикла, должны сами реплицировать родительскую РНК для получения потомства вирусных частиц. Существует класс ретровирусов, репродуктивный цикл которых начинается с того, что их генетическая информация в ходе так называемой обратной транскринции переводится на язык ДНК. Полученные копии ДНК, или провирусы, способны к регшикации и экспрессии только после интеграции в хромосомную ДНК клетки. В такой интефированной форме вирусные геномы реплицируются вместе с ДНК клетки-хозяина, и для образования нового поколения вирусных геномов и мРНК, нужной для синтеза вирусных белков, они используют транскрипционный аппарат клетки. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология