Белок Re А и условия рекомбинации

Еш,е до того как была окончательно установлена триплетная природа кодонов, Крик и его сотрудники, остроумно использовав мутации со сдвигом рамки, доказали, что генетический код действительно составлен из нуклеотидных триплетов. Рассмотрим, что произойдет при спаривании двух штаммов бактерий, каждый из которых несет мутацию со сдвигом рамки (например, делецию —1). В результате генетической рекомбинации могут образоваться мутанты, содержаш,ие обе мутации со сдвигом рамки. Однако распознать такие рекомбинанты будет трудно, так как (согласно практически любой теории кодирования) они по-прежнему будут продуцировать полностью дефектные белки. Крику и его сотрудникам удалось, однако, ввести в тот же ген третью мутацию со сдвигом рамки того же типа и наблюдать, что рекомбинанты, несуш,ие все три делеции (или вставки), были способны синтезировать, по крайней мере частично, активные белки. Это объясняется просто. Делеции одного или двух нуклеотидов полностью инактивируют ген, тогда как при делеции трех нуклеотидов, расположенных в пределах одного гена и близко друг от друга, ген укорачивается лишь на три нуклеотида. В гене будет содержаться в этом случае лишь небольшая область с измененными кодонами. Кодируемый белок будет нормальным, за исключением небольшого участка, в котором некоторые из аминокислот будут заменены, а одна будет полностью отсутствовать. Мы уже знаем, что в большинстве белков полностью инвариантна лишь сравнительно небольшая доля аминокислот. Таким образом, очень часто ген, в котором модифицирована небольшая область, может синтезировать функционально активные продукты при условии, что не произошло сдвига рамки считывания. [c.252]

Механохимия блок-сополимеров открывает, таким образом, перспективы для выяснения некоторых биологических проблем, представляющих особый интерес, которые в настоящее время на основании классических принципов биохимии решены лишь отчасти. Возможность механохимического активирования белков, полисахаридов, ферментов и других биополимеров раскрывает путь новой методологии стимулирования или торможения биологических процессов, а также инициирования химических превращений ферментов или гормонов в биополимерах. Торможение аномальных процессов возможно, как это подчеркивают некоторые ученые, при введении в организм некоторых продуктов деструкции животных или растительных тканей, а также биополимеров. Создание благоприятных условий для рекомбинации близких по химической структуре макрорадикалов вызывало бы торможение нежелательных биологических процессов, таких, как развитие раковых опухолей, вирусных инфекций, изменение активности разных гормонов и т. д. [c.351]

В нормальных природных условиях гены и наборы генов претерпевают рекомбинацию в ходе таких биологических процессов, как трансформация бактерий, вирусная трансдукция, конъюгация бактерий и обмен генов при слиянии половых эукариотических клеток. Гены и группы генов могут также перемещаться с одного места на другое как в пределах одной и той же хромосомы, так и между разными хромосомами. Например, белки-антитела, которые вырабатываются клетками крови (иммуноцитами) позвоночных против миллионов самых разных, не содержащихся в организме [c.991]

Правильную оценку влияния межмолекулярных взаимодействий на процесс студнеобразования и на свойства студней следует считать такой же важной задачей в ряду перспективных исследований студнеобразования в полимерах, как и расшифровку морфологии студней. Этот вопрос приобретает, вероятно, особое значение при рассмотрении студнеобразования в биологических системах, и в частности в глобулярных белках, где полное или частичное развертывание макромолекул приводит одновременно и к рекомбинации мостичных водородных связей. Выбор между этими взаимодействиями может быть правильно оценен при условии достоверности оценки возможности студнеобразования за счет тех или иных сил. Вероятно, при этом следует исходить из того, что застудневание предопределяется фазовыми превращениями в этих системах. Впрочем, проблемы биологического характера, включая и случаи возникновения студнеобразного состояния, составляют особый предмет, выходящий за рамки общей дисциплины физико-химии полимеров. [c.254]

Наши опыты еще не позволяют полностью исключить возможность некоторого участия кислорода в лучевом поражении, осуществляемом через радиолиз воды. Действительно, степень инактивации миозина при подаче кислорода после облучения несколько меньше, чем при облучении в той же дозе в аэробных условиях (см. рис. 1). С другой стороны, этот факт, строго говоря, не противоречит и такой возможности, что весь К. Э. осуществляется по схеме взаимодействия кислорода с активированными молекулами белка, а кислород, если и участвует в радиолизе, то это не сказывается на поражении. В этом случае меньшая инактивация при подаче кислорода после облучения могла бы быть связана с какими-либо рекомбинациями или внутренним перераспределением энергии, препятствующими взаимодействию кислорода с возбужденными состояниями белка. [c.141]

Синтез такой природной структуры, как молекула инсулина, выдвигает перед исследователями двойную задачу. Во-первых, требуется синтезировать две аминокислотные последовательности в 21 и 30 аминокислотных остатков. При современном уровне развития химии пептидов это можно осуществить с достаточно хорошим выходом. Другая сторона вопроса более сложна. Молекула инсулина содержит 6 остатков цистеина, которые в нативном белке определенным образом скомбинированы и образуют 3 дисульфидных мостика, причем один из них дает внутренний цикл в цепи А (остатки 6 и 11). При рекомбинации теоретически возможно 16 вариантов замыкания дисульфидных мостиков (рис. 26) но, повидимому, лишь единственная комбинация приводит к биологически активной молекуле. Это ставит жесткое условие найти разные типы защит для различных сульфгидрильных групп с тем, чтобы иметь возможность осуществить ступенчатое направленное замыкание определенных пар ЗН-групп. [c.166]

Плазмиды являются молекулярными эндосимбионтами клеток, в которых они постоянно существуют [94]. Гены природных плазмид часто берут на себя вьшолнение функций, которые дают преимущество клеткам-хозяевам в борьбе за существование в изменяющейся окружающей среде. Так, одна группа генов обеспечивает клеткам устойчивость к токсическим веществам (антибиотикам, ионам тяжелых металлов и т.п.), другие плазмидные гены кодируют белки (например, колицины), токсичные для клеток, не обладающих такими плазмидами, третьи обеспечивают прикрепление бактериальных клеток к субстрату, четвертые помогают осваивать клеткам-хозяевам новые источники углерода. В определенных условиях практически любой ген бактериальной хромосомы может быть перенесен с помощью рекомбинации в плазмиды и далее с их помощью распространиться в популяции микроорганизмов. Существование плазмид в клетках-хозяевах во многом зависит от них, однако способность к автономной репликации дает плазмидам определенную свободу от конкретного хозяина. [c.69]

Оказалось, что такие фаги содержат мутацию в гене, кодирующем полипептид длиной 320 аминокислот, необходимый для проникновения фага в клетку-хозяина в каждой частице фага Г2 содержится по одной молекуле такого полипептида. И наконец, мутанты группы III не могут образовывать нормальный белок оболочки, так как они содержат мутации в структурном гене этого белка. Более того, в ограничивающих условиях мутанты группы III синтезируют ненормально большие количества РФ и РП, так как плюс -цепи РНК, образующиеся в зараженных клетках, не инкапсулируются фаговым белком и, следовательно, могут служить матрицами для новых минус -цепей. Опыты по комплементации, в которых бактерии одновременно заражали двумя мутантами фага f2, показали, что три фенотипические группы четко совпадают с тремя группами комплементации при смешанном заражении бактерий двумя фаговыми мутантами, относящимися к разным или к одной и той же фенотипической группе, наблюдается соответственно нормальное или ненормальное развитие фагов. Эти результаты позволили заключить, что в РНК фага f2 закодировано не более трех белков. Следует отметить, что ни в одном из опытов со смешанным заражением не было обнаружено генетической рекомбинации между фагами. Значение такого результата неясно, так как большинство культур мутантов фага 12 содержит до 0,1 % ревертантов дикого типа. Столь высокая скорость мутаций генома РНК затрудняет поиски редких рекомбинантов. Конечно, возможно, также что генетическая рекомбинация тежду геномами РНК вообще не происходит и что этот процесс присущ только полидезоксирибонуклеотидам. [c.475]

В простейшей форме комплементарные взаимодействия, играющие в общей рекомбинации центральную роль, можно воспроизвести в экспериментах ш vitro по ренатурации ДНК, разделенной на отдельные цепи. Такая ренатурация (или гибридизация) происходит, когда в растворе вследствие случайного соударения одиночных цепей ДНК комплементарные нуклеотидные последовательности оказываются одна напротив другой и образуют короткий отрезок двойной спирали. За этим сравнительно медленным этапом нуклеации спирали следует очень быстрый этап застегивания молнии двойная спираль при этом растет до тех пор, пока не образуется максимально возможное число водородных связей (рис. 5-59). Для образования таким путем новой двойной спирали разделившиеся цепи во время отжига должны быть выпрямлены, чтобы их основания были открытыми. По этой причине эксперименты с гибридизацией ДНК in vitro проводят при высокой температуре или в присутствии таких органических растворителей, как формамид в этих условиях плавятся и короткие спирали ( шпильки ), возникающие в одиночной цепи ДНК вследствие комплементарных взаимодействий при ее складывании саму на себя. Бактериальные клетки не переносят, разумеется, столь жестких воздействий. В них распрямление спиралей достигается под воздействием специального дестабилизирующего белка, или SSB-белка. У Е. oh SSB-белок необходим и для репликации ДНК, и для общей рекомбинации кооперативно связываясь с сахарофосфат- [c.304]

В том же сборнике (ЭБ) Голубовский подвел итоги некоторым спорам о наследственности. Во-первых, оказывается, наследственность не всегда связана с нуклеиновыми кислотами прион, переносчик болезни бешеных коров , является белком. Во-вторых, эволюционная изменчивость связана не только с мутациями и рекомбинациями, но и с направленным переносом генетического материала (транспозоны и т.п.), на что, как мы выше видели, прежде безуспешно указывали многие. В-третьих, сами мутации, главный козырь СТЭ, оказались зависимыми от условий существования организма. И в-четвертых, приобретенные свойства оказались наследуемыми (см. гл. 5). [c.264]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология