Информация генетическая первичная

В природе синтез белков всегда направлен на формирование определенной первичной структуры и протекает в водных средах при обычных температурах в соответствии с универсальным генетическим кодом под влиянием специфических ферментов. Основная схема этого процесса в настоящее время уже известна. Всю генетическую информацию, обеспечивающую формирование определенной первичной структуры полипептидных цепей и макромолекул белка, несут важнейшие биополимеры, относящиеся к классу сложных полиэфиров, - нуклеиновые кислоты. Эта информация определяется последовательностью соединения друг с другом различных нуклеотидных оснований - звеньев этого полимера. [c.349]

Ген есть часть макромолекулы ДНК, ответственная за синтез одной белковой цепи. ДНК содержит информацию о первичной структуре белка — генетическую информацию. Она записана в первичной структуре ДНК, т. е. в последовательности нуклеотидов. В вирусах РНК-типа генетическая программа заложена в молекулах РНК. [c.258]

Ген (цистрон, см. [1,2]) есть часть макромолекулы ДНК, ответственная за синтез белковой цепи. Является ли роль ДНК инструктивной или разрешающей Многочисленные данные свидетельствуют в пользу первой возможности. Синтез белка программируется молекулой ДНК, содержащей информацию о первичной структуре белковых цепей, иначе говоря, генетическую информацию. Эта информация записана в первичной структуре ДНК, т. е. в последовательности нуклеотидов. В частицах вирусов РНК-типа генетическая программа заложена в молекулах РНК. [c.553]

Гипотеза один ген — один фермент , предложенная Бидлом и Тэйтумом, легла в основу положения о том, что специфичное строение белка регулируется генами. Предполагают, что генетическая информация закодирована специфичной последовательностью нуклеотидов в ДНК. Эта последовательность регулирует первичную структуру белков. [c.486]

Прежде всего следует запомнить, что информация, содержащаяся в РНК, — это информация из вторых рук . Подлинным источником первичной информации является не РНК, а ДНК. Этот, казалось бы, мало значащий факт, частность, имеет на самом деле первостепенную важность, и всю серьезность его последствий читатель поймет позднее. Первичная информация — это информация генетическая (вопросам генетики посвящена гл. 2). Итак, перед нами вновь проблема переноса информации, на сей раз — от ДНК к РНК. Но то, что так просто решается в технических системах связи, в клетке тоже не должно представлять особых трудностей. Так оно и есть на самом деле, и эта простота биологического решения проблемы способна ошеломить всякого, кто отвлечется от таких известных вещей, как азбука Морзе, телефон и телевидение, и переключится на уровень молекулярных размеров. [c.53]

Генетический код — способ кодирования в нуклеиновых кислотах информации о первичной структуре белков. [c.549]

Технология рекомбинантных ДНК открывает новые замечательные возможности для дальнейшего изучения экспрессии генов и функционирования их белковых продуктов у самых разных организмов. Что касается вируса гриппа, то молекулярное клонирование позволило не только быстро накопить обширную информацию о первичной структуре всех вирусных генов (хотя, например, для НА-гена этот подход оказался наиболее продуктивным), но и конструировать in vitro определенные мутанты. В настоящее время гены, кодирующие белки НА, NA, М и NS, уже вводятся в составе бактериальных плазмидных векторов в эукариотические клетки, где и экспрессируют соответствующие полипептиды [20]. В этих опытах обычно используют плазмидные конструкции, несущие промоторы SV40, поэтому клеточные РНК-полимеразы II могут эффективно инициировать синтез РНК, содержащих генетическую информацию вируса гриппа. Правда, экспрессия носит обычно временный характер и ограничена цитопатическим эффектом. С другой стороны, интеграция НА-гена вместе с селективным маркером (таким, как клеточный ген тимидинкиназы) приводит к стабильной экспрессии [20]. [c.469]

Реверсия. Вторичная мутация, восстанавливающая генетическую информацию, измененную первичной мутацией. [c.313]

Белки тем или иным образом контролируют все метаболические процессы, в том числе реакции образования нуклеотидных предшественников нуклеиновых кислот и реакции, приводящие к полимеризации аминокислот и нуклеотидов. Таким образом, поток информации от ДНК к белкам представляет собой лишь часть большей петли метаболических процессов, причем сам процесс репликации ДНК происходит с высокой степенью точности. Поток генетической информации всегда направлен от ДНК в клетку, и копии с первичного шаблона передаются от поколения к поколению почти в неизменном виде. Простая концепция, выраженная уравнением (15-1), быстро привлекла к себе внимание ученого мира и привела к стремительному развитию биохимической генетики. [c.184]

Связь между наличием РНК в цитоплазме и синтезом белка была установлена благодаря результатам ряда опытов, выполненных в начале 40-х годов [т. е. до того как была расшифрована структура ДНК.— Пе рев.]. Вслед за открытием двойной спирали сразу же была предложена концепция, согласно которой ДНК играет роль первичного шаблона , с которого могут копироваться вторичные шаблоны РНК. РНК-копии, впоследствии получившие название инбоомационных РНК (мРНК гл. 1, разд. А, 4), содержат генетическую информацию, определяющую последовательность аминокислот в белке. Поток информации от ДНК к РНК и к белку может быть символически представлен в следующем виде [c.184]

Молекулы ДНК являются первичным носителем генетической информации. Эта информация передается с ДНК клеточного ядра на молекулы РНК путем синтеза РНК по подобию молекул ДНК, служащих как бы лекалом для этой цели. Молекула ДНК может разъединяться на две половинки в результате разрыва водородных связей между парами оснований, и это позволяет синте- [c.484]

Первичная информация о синтезе белков содержится в ДНК-Именно здесь последовательность триплетов генетически определяет всю последовательность аминокислот в белках. [c.43]

До сих пор не раскрыты в деталях молекулярные механизмы передачи генетической информации, закодированной в нуклеотидной последовательности ДНК. Различают три основных этапа реализации генетической информации. На первом этапе-этапе репликации происходит образование дочерних молекул ДНК, первичная структура которых идентична родительской ДНК (копирование ДНК). Репликация ДНК является ключевой функцией делящейся клетки и частью таких биологических процессов, как рекомбинация, транспозиция и репарация. На втором этапе, названном транскрипцией, генетическая информация, записанная в первичной структуре ДНК, переписывается в нуклеотидную последовательность РНК (синтез молекулы РНК на матрице ДНК). На третьем этапе-этапе трансляции генетическая информация, содержащаяся уже в нуклеотидной последовательности молекулы РНК, переводится в аминокислотную последовательность белка. Далее представлены основные итоги исследований и наши представления о биосинтезе полимерных молекул ДНК, РНК и белка, полученные к середине 1996 г. [c.478]

В связи с бурным развитием нефтяной промышленности в последние годы стала особенно велика роль своевременной и полной информации по физико-хи-мическим свойствам и химическому составу нефтей месторождений Советского Союза. Однако в такой информации нуждаются не только химики-технологи, работающие в нефтехимической промышленности и промышленности по первичной переработке нефти, но и геологи-нефтяники и геохимики. Без всестороннего и глубокого знания химического состава нефтей невозможно делать какие-либо серьезные выводы по геохимии нефти. Изучение нефтей в геохимическом плане ставит своей целью выявление связей между свойствами и составом нефтей и условиями залегания их в природной обстановке. Полученные зависимости дают возможность оценить характер и степень изменения нефтей под действием различных геолого-геохимических факторов, прогнозировать качество нефтей на новых площадях и в новых районах, а также способствуют разработке генетической классификации нефтей с учетом других геохимических данных. [c.126]

Ионообменная хроматография на колонках применяется в трех очень важных областях 1) для качественного и количественного аминокислотного анализа пептидов и белков, дающего ценную характеристику молекул его можно использовать Как средство обнаружения некоторых специфических различий среди белков 2) для определения аминокислотного состава биологических жидкостей, который дает не только существенную информацию о наличии свободных аминокислот, но и позволяет проследить за изменениями, происходящими в организме под воздействием многих факторов, таких, как окружающая среда, физиологическое состояние и генетическая конституция 3) для определения первичной структуры белков — чрезвычайно важной задачи биохимии сегодняшнего дня. Многие исследователи занимаются определением аминокислотной последовательности большого числа разнообразных белков. Это дает возможность установить их химическую структуру и изучить ее взаимосвязь с функцией. [c.8]

Это тотчас же подводит нас ко второй трудности каждое антитело представляет собой глобулин, т. е. белок, и их синтез подчиняется общим законам белкового синтеза, которым мы уделили так много внимания в первой главе. Глобулины антител не отличаются ни по физическим, ни по химическим свойствам от прочих глобулинов, не наделенных функциями антител. Известно, что путь белкового синтеза от источника генетической информации (ДНК) проходит через РНК и рибосомы, а конечная конфигурация (вторичная и третичная структура) полипептидной цепи всецело определяется генетически детерминированной последовательностью аминокислот где же, на каком этапе в таком случае остается для антигена или исходящей от него информации возможность для вмешательства Очевидно, это не первичная (последовательность аминокислот) и не вто- [c.345]

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]

Из этого следует, что механизм использования матрицы при биосинтезе белков должен быть иным, чем в случае синтеза ДНК или РНК. Если репликацию и транскрипцию можно сравнить просто с переписыванием текста, то трансляция — это дешифровка, декодирование информации об аминокислотной последовательности, записанной (закодированной) с помощью ну1Слеотидной последовательности. Способ шифровки в нуклеиновых кислотах информации о первичной структуре белков получил название биологического кода (его называют также генетическим, нуклеотидным, аминокислотным кодом). [c.132]

В осуществлении каждого из указанных процесов специфическое участие принимает ряд белков и нуклеиновых кислот, хотя конкретные молекулярные механизмы этих превращений еще не полностью раскрыты. Все три указанных процесса имеют важное значение в формировании зрелой молекулы мРНК. Однако наибольший интерес исследователи проявляют к выяснению молекулярного механизма сплайсинга, который должен обеспечить, во-первых, постепенное и высокоточное вырезание интронов из первичного транскрипта и, во-вторых, сшивание образующихся фрагментов-экзонов- конец в конец . Любые отклонения или смещения границ в процессе вырезания интронов и сшивания экзонов даже на один нуклеотид могут привести не только к глубокому искажению смысла в кодирующих последовательностях, но и к нарушению передачи генетической информации и развитию патологии. [c.490]

Эти опыты открыли возможность для экспериментальной расшифровки всего генетического кода, при помощи которого информация от РНК передается на синтезируемый белок. Последовательность нуклеотидов РНК реализуется в специфической последовательности аминокислот синтезируемой полипептидной цепи. Опыты М. Ниренберга свидетельствуют также о том, что не рибосома и не рибосомная рРНК являются матрицей, на которой синтезируются специфические белки, а эту роль выполняют поступающие извне матричные РНК. Итак, ДНК передает информацию на РНК, которая синтезируется в ядре и затем поступает в цитоплазму здесь РНК выполняет матричную функцию для синтеза специфической белковой молекулы. Матричная гипотеза белка, как и других полимерных молекул ДНК и РНК (см. ранее), в настоящее время получила подтверждение. Ее правомочность была доказана в экспериментах, которые обеспечивали точное воспроизведение первичной структуры полимерных молекул. Этот [c.519]

Проблема синтеза белка тесно связана с понятием генетического кода. Генетическая информация, закодированная в первичной структуре ДНК, еще в ядре переводится в нуклеотидную последовательность мРНК. Вопрос о том, каким образом эта информация передается на белковую молекулу, долго не был ясен. Первые указания на существование прямой линейной зависимости между структурой гена и его продуктом — белком можно найти у Ч. Яновского. В серии изящных опытов с применением методов генетического картирования и секвенирования он показал, что порядок изменений в структуре мутантного гена триптофансинтазы у Е. oli точно соответствует порядку изменений в аминокислотной последовательности молекулы белка-фермента. [c.520]

Расшифровка генетического кода открыла перед исследователями ряД новых интересных возможностей. Информация, получаемая при установлении первичной структуры генов, может с помощью генетического кода легко переводиться в информацию о структуре кодируемого белка. Это в ряде случаев весьма существенно, так как техника секвенирования ДНК на сегодняшний день существенно проще, чем для белков. Правда, для такого перевода необходимо решить несколько нетривиальных задач. Во-первых, нужно правильно разбить установленную нуклеотидную последовательность на кодоны. Во- торых, нужно найти положение кодона, соответствующего первой аминокислоте полипептидной цепи. [c.173]

Рибосома выполняет несколько задач трансляцию, т. е. перевод генетической информации в мРНК на язык первичной структуры белка, изготовление белка п его секрецию. Рибосомы всех организмов подразделяются на две функциональные области—домен трансляции и домен секреции. Для работы рибосомы требуются так называемые факторы элонгации ЕР—Ти и [c.273]

Вопрос о способе возникновения первичной структуры белковой цепи в процессе матричного синтеза, идущего с необходимым участием других информационных макромолекул (молекул нуклеиновых кислот), представляет собой сложную физическую гфоблему. В связи с этим возникает физическая проблема генетического кода. Представление о генетическом коде исходит из предположения о существовании специфического молекулярного механизма превращения генетической информации в структурную функциональность белковых молекул. Это предположение имеет физический характер. [c.178]

Принципы построения вирусов весьма разнообразны. У всех известных клеточных организмов наследственная информация хранится, размножается и реализуется в форме двунитевых ДНК. Среди вирусов также широко распространены такие, у которых носителем наследственной информации является двунитевая ДНК. К их числу относятся многие бактериофаги, например детально изученные бактериофаги, паразитирующие на клетках Е.соИ, такие, как Т4, Т7, и уже упоминавшийся бактериофаг А. Дл>( двух последних уже установлены полные первичные структуры их ДНК. К числу таких вирусов относятся и многие вирусы, вызывающие заболевания человека, например вирус герпеса и аденовирусы, вирус осповакцины (коровьей оспы), который на протяжении двух столетий использовался для вакцинации людей (придания им иммунитета) против черной оспы. Наряду с этим встречаются вирусы, у которых в состав вирусных частиц входит однонитевая ДНК. К ним относятся такие хорошо изученные и широко используемые в исследованиях вирусы, как бактериофаг Х174 — первый вирус, для которого была установлена первичная структура ДНК, — и бактериофаг М13, нашедший широкое применение в генетической инженерии. [c.112]

Информация о последовательности аминокислот в полипептидной цепи белка, программируемого информационной РНК, записана в молекуле этой РНК, а следовательно, и в соответствующем участке одной из цепей ДНК, в виде последовательности кодирующих эти аминокислоты тринуклеотидных фрагментов — кодонов. Необходимость как минимум трех нуклеотидов для кодирования каждой из 20 аминокислот, формирующих первичную полипептидную цепь при биосинтезе белков, вытекает из очевидных арифметических соображений ни каждый из четырех нуклеотидов по отдельности, ни 16 мыслимых динуклеотид-ных фрагментов не могут однозначно кодировать 20 аминокислот. Соответствие между 64 кодонами и 20 аминокислотами, участвующими в биосинтезе полипептидных цепей на рибосомах, получило название генетического кода. Первое доказательство самого факта существования генетического кода и первый шаг к его расшифровке были получены в эксперименте Ниренберга и Маттеи. Эти авторы показали, что на рибосомах в присутствии всех компонентов, необходимых для биосинтеза белка, и построенной полностью из фрагментов уридин-5 онофос-фата полиуридиловой кислоты в качестве информационной РНК, синтезируется полифенилаланин. Отсюда следовало, что фенилаланин кодируется несколькими, скорее всего тремя остатками уридиловой кислоты, т. е. кодоном для фенилаланина является тринуклеотид ШШ (в этом параграфе в табл. 5.2 символы межнуклеотидных фосфатов или заменяющие их черточки опущены). [c.172]

Ферменты и ферментные системы могут функционировать in vitro, однако их источником являются живые организмы, содержащие генетическую информацию о синтезе первичных метаболитов, или ферментов. Поэтому вид микроорганизма накладывает отпечаток на характеристику биокатализатора. Так, например, бактерии-термофилы синтезируют ферменты, которые будут эффективны при повышенных температурах скорее, чем ферменты психрофилов. В любом случае для производства важны продуцент и образуемый им фермент (целевой продукт), о которых следует иметь представление в возможно полном объеме. [c.215]

К настоящему времени выяснено, что ДНК несет в себе тот генетический рецепт, на основе которого в ряде последовательных клеточных делений образуются идентичные клетки. В процессе воспроизведения ДНК воспроизводится информация, необходимая для синтеза специфических ферментов и других клеточных белков. Генетическая информация, содержащаяся в ДНК, заключена в последовательности четырех типов оснований (А, Т, Г, и Ц) вдоль фосфатноуглеводного остова (т. е. последовательности расположения четырех типов нуклеотидов, из которых построена ДНК). Таким образом, последовательность А—Г—Ц в каком-либо участке цепи несет иную информацию, чем последовательность Г—А—Ц. Последовательность оснований в ДНК может быть модифицирована химически путем обработки ДНК in vitro (вне клетки) или in vivo (внутри клетки) азотистой кислотой, под действием которой первичные аминогруппы аденина, цитозина и гуанина превращаются в группу ОН. Результатом этого оказывается изменение генетического кода, поскольку модифицированная таким образом ДНК вызывает мутации в организме, из которого она первоначально была получена. Резкие изменения могут произойти в тех случаях, когда ДНК бактериофага (который весь состоит из нити ДНК, заключенной в белковую оболочку) вводится в бактериальную клетку. Фаговая ДНК действует в качестве затравки и вызывает в бактериальной клетке синтез новой ДНК и белков по своему образцу , что в конце концов приводит к разрушению клетки, в которую внедрился бактериофаг, и выходу во внешнюю сферу новых фаговых частиц. [c.139]

За последнее десятилетие генетика претерпела быструю эволюцию. Составной частью методов генетики микроорганизмов стали значительно усовершенствованные методы биохимии и биофизики. Генетические исследования физической природы генов были ускорены появлением работы Уотсона и Крика о репликации первичной генетической информации. В свете этих достижений термин ген в настоящее время редко используется без расшифровки. В микробиологической генетике ему, по сути дела, нет адекватного значения. Для обозначения соответствующего понятия у микроорганизмов появились новые термины с более точным значением, например рекон (Бензер [1]). Представление о половом размножении как единственном методе генетической рекомбинации претерпело изменение и включило альтернативные механизмы, например трансформацию, конъюгацию у бактерий, парасексуализм в грибах и др. (Понтекорво [2]). Разрабатываются методы изучения последовательности пар оснований в нуклеиновых кислотах и механизма кодирования, управляющего последовательностью аминокислот в белках приближается решение и многих других фундаментальных проблем генетики. [c.140]

В целом исследования, проведенные до 1941 г., показали, что в ряде растений специфичные биохимические различия в пигментации можно объяснить замещениями отдельных генов. Эти различия обычно состоят либо в разной степени окисления кольца В некоторых флавоноидов, либо в природе гликозида антоцианидина. Были отмечены и другие типы генетических эффектов некоторые из них имеют место в Primula sinensis (табл. 3). Факторы, определяющие интенсивность и тип окраски, все еще не могут быть объяснены первичными химическими эффектами. Хотя конкуренция между антоцианами и антоксантинами установлена, тем не менее нет прямого доказательства превращения одного флавоноида в другой. В общих чертах эти исследования дали больше информации о механизме действия генов, чем о путях биосинтеза флавоноидов. [c.152]

В природе встречаются две высокомолекулярные нуклеиновые кислоты дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК). ДНК находится преимущественно в хромосомах и представляет собой основной генетический материал клетки. Обычно в клетках содержится гетерогенный набор ДНК различных типов, 0тл1ичающихся последовательностью оснований. Гомогенную ДНК можио найти в бактериофаге. РНК служит посредником в передаче генетической информации от ДНК к белку при его синтезе. Больше всего ее в цитоплазме, особенно в рибосомах. Биологическая роль нуклеиновых кислот рассмотрена в последующих главах. В настоящей главе мы остановимся на элементах первичной структуры нуклеиновых кислот. [c.302]

Последовательность — это информацмя первичный источник генетической информации — нуклеиновые кислоты [c.41]

Мы уже знаем материальную основу наследственности — это ДНК, первичный носитель информации, о которой шла речь в предыдущей главе. Информация в ДНК записана при помощи четырехбуквенного кода. Несомненно, что весьма существенная часть генетической информа- [c.89]

Эти вопросы связаны главным образом со структурой РНК. Не менее важны и интересны детали структуры ДНК. Выяснение первичной структуры ДНК должно дополнить информацию, поступающую из опытов по генетическому картированию, и привести к лучшему пониматпо реальной физической структуры "записанных" генетических инструкций. Вне всякого сомнснпя, именно структурные исследования должны принести ответы на такие вопросы, как избыточность генетической информации, NjexaHH3M репликации ДНК и синтеза РНК. Другая важная область - это возможность исправления генетических дефектов при помощи молекулярно-биологических методов. Совершенно очевидно, что реальная работа в этом направлении невозможна без детальной информации о последовательности оснований в ДНК. Надо надеяться, что решения об использовании методов такого рода будут приниматься с учетом возможности далеко идущих последствий. [c.13]

Первичным источником белка на нашей планете являются растительные организмы с их замечательной способностью синтезировать белок из углекислоты, воды и неорганических источников азота. Поэтому понятно, какое большое теоретическое значение имеет исследование генетических и биохимических механизмов процессов, лежащих в основе усвоения азота растениями и его превращений в аминокислоты и белки. Ассимиляция нитрата у большинства культур — это основной способ превращения неорганического азота в органические соединения. При этом нитрат превращается в аммоний за счет действия механизма поглощения нитрата и двух ферментов нитратредуктазы (НР) и нитритредуктазы (НИР). Таким образом, азот становится доступным для многих биосинтетических процессов, наиболее важным из которых с количественной точки зрения является синтез белка. Сейчас известно, что в регуляции процессов на этом пути определенную роль играют доступность нитрата и гормонов, свет и конечные продукты реакции. Данные физиологических и биохимических исследований, однако, почти не раскрывают молекулярные механизмы, лежащие в основе развития и регуляции реакций, входящих в этот процесс. Такая информация очень важна, если ученые стремятся понять, каким образом новые методы молекулярной биологии могут быть использованы для повышения эффективности ассимиляции нитрата и, следовательно, повышения содержания белка в растениях. [c.378]

Белки — типичные представители класса биологических полимеров. Их молекулярный вес колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Свойства индивидуальной белковой макромолекулы зависят от того, какие остатки аминокислот, в каком количестве и в какой после-довательпости входят в состав ее полипептидной цепи. Этот порядок опре- деляется наследственной (генетической) информацией в момент биосинтеза данного белка в клетке. Специфическую, индивидуальную для каждого белка последовательность чередования аминокислот называют первичной чХГ структурой белковой молекулы. Первичная структура возникает в про- [c.17]