Матричные процессы и действие гена

Строение и свойства других важнейших биополимеров — нуклеиновых кислот—существенно отличны от строения и свойств белков. Это различие выражает принципиальную разницу биологических функций. Можно сказать, что функция белков— исполнительная, в то время как функция нуклеиновых кислот— законодательная, поскольку она сводится к участию в синтезе белка. В конечном счете главный молекулярный процесс, лежащий в основе всей биологии, — матричный синтез биополимеров, реализуемый в транскрипции и трансляции (а также в обратной транскрипции). Физические основы этих явлений описаны в книге. Однако мы ограничились рассмотрением простейших модельных процессов, реализуемых в бесклеточных системах, и не затрагивали процессы регуляции матричного синтеза, т. е. регуляции действия генов. Очевидно, что клеточная дифференцировка, морфогенез и онтогенез в целом не могли бы реализоваться без такой регуляции. В самом деле, в любой соматической клетке многоклеточного организма наличествует тот же геном, что и в исходной зиготе, но функции соматических клеток различны, так как в них синтезируются разные белки. Регуляция действия генов осуществляется на молекулярном уровне в системе оперона у прокариотов или транскриптона у эукариотов. Рассмотрение этих систем выходит за рамки книги. [c.610]

Матричные процессы и действие гена [c.380]

Воспроизведение и действие генов непосредственно связаны с матричными процессами, синтезом макромолекул — ДНК, РНК, белков. Уже рассматривалась репликация (в гл. 6) как процесс, ответственный за воспроизведение генетической информации. Обращаясь к действию гена, рассмотрим транскрипцию или синтез РНК, и трансляцию, или синтез белка. [c.380]

У прокариот основным способом регуляции экспрессии гена является, по-видимому, включение-выключение транскрипции, хотя в некоторых случаях вступают в действие другие механизмы, например аттенуация, терминация, антитерминация, контроль трансляции и регуляция метаболизма матричных РНК и белков. Подобно этому элементы, осуществляющие включение и выключение транскрипции, играют рещающую роль в регуляции экспрессии генов также у эукариот. От сплайсинга, особенно от его способа, зависит, какие именно образуются матричные РНК и соответственно кодируемые ими белки. Кроме того, имеются данные о регуляции при помощи аттенуации или терминации транскрипции, а также указания на то, что трансляция и метаболизм РНК тоже подвержены регуляции в процессе синтеза белков. Уникальные свойства эукариотических клеток и структура их генов и геномов обеспечивают дополнительные возможности для контроля передачи генетической информации. Например, полный транскрипт гена остается нефункциональным до тех пор, пока не будут правильно вырезаны входящие в него интроны. Далее транскрипты предщественники матричных РНК-должны быть модифицированы на 5 - и З -концах, а сами матричные РНК должны перейти из ядра в цитоплазму, прежде чем они смогут участвовать в трансляции. В принципе регуляция может осуществляться на каждом из этих этапов. [c.10]

В конечном счете перед нами два варианта скачкообразности. Один — при индукции мутаций по доступным анализу физико-химическим свойствам и химическому строению, содержащим предпосылку известного статистического взаимодействия с геном, которое составляет у основных мутагенов положительную, хотя и неодинаковую величину в зависимости от стадци митоза. Другой — при действии нуклеотид-аналогов, когда сначала происходит почти без мутаций включение, а основной мутационный процесс развертывается через поколения — в последующих актах аутокатализа и является в целом вторичным. Аналогам недоступно непосредственное измерение состояния нормальных нуклеотидов, а значит и положение надежного пробного тела , так как они возмущаются в сторону упорядочения, близко к тому, как это делают нормальные матричные нуклеотиды. Взаимодействие с включенными аналогами, которое завершается во вторичном порядке транзициями и трансверсиями, открывает связи между нуклеотидами и известными аналогами, но в остальном не в состоянии открыть участвующих во включен1ш сил. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология