Редупликация

Содержание ДНК в расчете на клетку обычно сохраняется постоянным в разных тканях одного организма. Отклонения от этого правила редкие. К ним относятся случаи образования в некоторых типах клеток политенных (многонитчатых) хромосом, образующихся в результате многократной редупликации ДНК без расхождения двуспиральных молекул, а также классические примеры утери ДНК ( диминуция хроматина ) в соматических клетках. Потери участков хромосом, иногда достаточно крупных, составляющих существенную часть материала хромосомы, как правило, касаются гетерохроматических районов. Функциональная значимость образования политенных хромосом и случаев диминуций не ясна. Эти факты лишь подчеркивают правило постоянства содержания ДНК на клетку, которое отражает принцип дифференцировки, основан- [c.185]

Естественно, что процесс структурообразования в организме издавна привлекал внимание ученых. Достижением молекулярной биологии является открытие редупликации — процесса воспроизведения структурами самих себя, в котором исходная макромолекула является шаблоном — матрицей для сборки новой, точно такой же макромолекулы из структурных единиц, поступающих из окружающей среды. Хотя кристаллизация, в сущности, также является процессом сборки структурных единиц на поверхности готового кристалла (которая также служит шаблоном), нельзя не отметить разницы между редупликацией и кристаллизацией. Первая не может идти самопроизвольно и требует притока энергии извне, вторая — самопроизвольный процесс, протекающий с выделением энергии редупликация — это сборка разнообразных структурных единиц и закрепление их в самых разнообразных положениях, чаще всего с переводом на высокий энергетический уровень кристаллизация — попадание структурных единиц в единственно возможное положение, отвечающее наиболее низкому энергетическому уровню. [c.8]

Водородная связь отличается исключительным сочетанием свойств — прежде всего сравнительно небольшой прочностью, меньшей, чем для типичных химических связей, но несколько большей, чем для ван-дер-ваальсовских связей, и направленностью. В ходе эволюции материи в земных условиях это сделало водородную связь основой механизма структурирования на надмолекулярном уровне и воспроизведения по соответствующим шаблонам сложнейших молекул, который безотказно и достаточно быстро дей- ствует в организмах при свойственных им невысоких температурах. Широко известные спиральные структуры белков, РНК и ДНК приобретают свою сложную, несимметричную конфигурацию благодаря водородным связям и легко перестраиваются в процессе жизнедеятельности организмов только потому, что система водородных связей, так же как застежка, называемая молнией, прочна, но легко разъединяется связь за связью, не требуя больших затрат энергии. И так же легко смыкается вновь. Подчеркнем, что в основе механизма редупликации молекул в организмах лежит строгая направленность водородных связей. [c.90]

Результатом подобных процессов является распространение состояний и передача состояний. Примером распространения состояний может служить редупликация ДНК — процесс, по отношению к которому употребление термина код стало уже традицией. Передача состояний возникает на том относительно очень высоком уровне развития, когда связи между частями сложной системы осуществляются модулированными сигналами (временным кодом), сами по себе взаимодействующие части системы способны существовать в большом числе термодинамически вырожденных состояний. Обмен устной или письменной информацией между людьми, ультразвуковыми сигналами в популяциях животных может служить примером передачи состояний, в которой кодирующий механизм обладает ничтожным термодинамическим эквивалентом, а система способна находиться в большом числе различных состояний. [c.341]

Однако увеличение скорости базовой реакции не может быть беспредельным. На некотором этапе увеличение каталитической активности окажется бесполезным, так как лимитирующей стадией процесса будет ограниченность ресурсов питания системы компонентами базовой реакции, скорости их подвода к месту осуществления реакции. Единственным эволюционным изменением такой системы, которое могло бы привести к увеличению ее производительности, служит появление свойства точной пространственной редупликации сложной системы в целом, т. е. появление функции самовоспроизведения сложных каталитических систем, их размножения. [c.17]

Если мы можем воспроизвести кардинальные проявления жизнедеятельности в бесструктурной системе, нам нечего желать лучшего. Мы можем в бесструктурной системе воспроизвести редупликацию молекул ДНК, мы можем в бесструктурной системе воспроизвести такой коренной биологический процесс, как явления гибридизации. [c.351]

Однако отношения А/Г и Т/Ц варьируют в широких пределах по неизвестным пока правилам, и последовательность нуклеотидов не установлена. Так как ДНК переносит наследственную информацию от од- ного поколения к другому и способна к редупликации с высокой точностью, она должна переносить на РНК код для контроля за синтезом белка. Последовательность генов линейна и молекулы нуклеиновых кислот также линейны. [c.737]

Примерно 25 лет назад были получены данные, свидетельствующие о том, что ген представляет собой молекулу дезоксирибонуклеиновой кислоты (сокращенно ДНК). В настоящее время установлена химическая природа ДНК и известна ее молекулярная структура. Характер этой структуры позволяет понять в существенных чертах механизм удвоения (редупликации, или репликации) молекул ДНК, благодаря чему образовавшиеся молекулы-копии могут передаваться потомкам через половые клетки, а также попадают во все клетки при их делении в процессе роста организма. В результате каждая клетка получает один и тот же набор генов. [c.454]

Далеко не всегда связь между структурой молекулы и ее функциональными свойствами проста и очевидна. Мы видели, как сложно установление такой связи для белков. Иначе обстоит дело с нуклеиновыми кислотами, в частности, с ДНК. Здесь по крайней мере одна важнейшая функция — редупликация ДНК — была качественно объяснена сразу же после открытия вторичной структуры. [c.222]

Редупликация требует, конечно, расплетания исходной двойной спирали. Репликативный синтез идет с непременным участием ЩК-полимеразы, которая, по-видимому, перемещается вдоль [c.250]

Элементарная модель для рассмотрения кинетики редупликации ДНК — одно.мерная матрица, на которой сорбируются НТФ, причем с одного конца идет практически необратимая их поли-конденсация. Грубые оценки показывают, что диффузия НТФ из раствора к матрице протекает быстрее процессов на матрице и скорость синтеза лимитируется ферментативным процессом. В согласии с опытом расчет показывает, что синтез должен идти без индукционного периода. [c.251]

И в регуляции оперона, и в процессах редупликации ДНК и транскрипции, катализируемых соответствующими полимеразами, мы встречаемся с важнейшими для биологии и биофизики [c.288]

Следует подчеркнуть, что в существовании и саморазвитии каталитических систем нет ничего живого. Свойство же редупликации, приобретаемое каталитической системой на завершающем этапе химической эволюции, становится первым специфическим биологическим свойством живых систем. Все же другие свойства, характерные не только для живого, но и для самораз-вивающихся каталитических систем (в частности, обмен веществом и энергией с окружающей средой, рост и т. п.), постепенно развиваются и формируются в ходе химической эволюции и переходят в готовом виде к живым системам как первичные, фундаментальные (но не специфические только для живого) свойства. [c.17]

Передача наследств, информация пря размножения клеток пронсхолит путем редупликации (удноения) молекул ДНК, а д-чя нек-рых вирусов — путем удвоения молекул РНК. [c.347]

РЕПЛИКАЦИЯ (от позднелат. repli atio-повторение) (редупликация), самовоспроизведение нуклеиновых к-т (обычно ДНК, у нек-рых вирусов РНК), обеспечивающее точное копирование генетнч. информации и передачу ее от поколения к поколению. При Р. ДНК нуклеотидная последовательность копируется (целиком вля частично) в виде комплементарной последовательности (см. Комплементарность) дезоксирибонуклеотидов. [c.252]

При 300 К условие редупликации (7.50) выполняется, пока Сфф/Снтф не превысит 400. В клетках и в системах для синтеза это отношение много меньше. Условие (7.50) выполняется, если хватает количества НТФ. Редупликации, если она не идет, могут препятствовать не термодинамические, но кинетические причины. [c.250]

Но-видимому, расплетание двойной спирали ДНК при одновременной редупликации (а также при транскрипции — при синтезе мРНК, см. 8.3) должно происходить не так, как при денатурации. Выигрыш свободной энергии при образовании новых цепей обусловливает появление значительного вращающего момента. Полимераза, перемещающаяся вдоль двойной спирали, создает локальные условия, нарушающие баланс взаимодействий между цепями. Предположительно она препятствует гидрофобным взаимодействиям оснований. [c.251]

Точный механизм редупликации ДНК in vivo тем не менее нельзя считать установленным. Репликация in vivo начинается на определенной стадии развития клетки с участием факторов, по-видимому, связанных с клеточной мембраной (модель реп-ликона). [c.254]

Фактор качества Q определяется точностью узнавания мономера при матричной редупликации. Если узиаваиие данного звена независимо от узнавания других звеньев, т. е. если пет кооперативцости узнавания, то вероятность образования безошибочной копии, содержащей V звеньев, есть [c.541]

Естественный отбор среди таких циклов не может, однако, привести к возникновению отобранны.ч длинных макромолекул. Во-первых, вероятность безошибочного включесшя мономера в нолинуклеотидную цепь д (см. с. 541) не превышает 0,99. Следовательно, уже при V = 100 имеем ( = г " = (0,99)= 0,36. Во-вторых, селективная ценность, выра каемая величиной 1У,> не однозначно коррелирует с первичной структурой цепи. В цепи могут возникать мутации и матричный синтез может происходить с ошибками без того, чтобы параметр УУ, изменился. Матричная редупликация основана на узнавании отдельных единиц и их ближайших соседей. Таким образом, например, двойная мутационная замена [c.544]

Мы приходим к выводу, что в качестве одного из основных принципов теоретической биологии можно ввести не принцип возрастания сложности, но принцип возрастания ценности, т. е. незаменямости информации как в филогенетическом, так и в онтогенетическом биологическом развитии. Этот принцип не является независимым от естественного отбора и конвариантной редупликации (т. е. от генотипической памяти). Однако именно формулировка этого принципа подчеркивает необратимость, т. е. направленность биологичесиой эволюции. [c.572]

Число таких уравнений равно №R. Число неизвестных (Л/ значений V плюс значений г плюс МЯ значений ш) много меньше числа уравнений, так что было бы чудом, если бы неизвестные удовлетворяли написанному соотношению. Вигнер вслед за Эльзассером считал редупликацию биологических макромолекул биотонным явлением. [c.17]

Однако установление молекулярной структуры генов еще не означает создания молекулярной биологии. Ее обоснование требовало раскрытия молекулярного механизма функционирования генов. При каждом делении клетки происходит удвоение хромосом. Следовательно, гены (т.е. ДНК) должны обладать способностью к самокопированию, к редупликации. Существование мутаций показывает, что редупликация генов конвариантна [13], т. е. в копиях генов отражаются мутационные изменения, возникшие перед копированием или во время него. Молекулы ДНК [c.484]

Построение молекулярной биологии ознаменовалось крупнейшими открытиями, сделанными за сравнительно короткое время. В 1953 г. Уотсон, Крик и Уилкинз установили методом рентгенографии вторичную структуру ДНК (см. стр. 489). История этого открытия ярко описана Уотсоном [19]. Структура ДНК — двойная спираль — непосредственно объясняет способность ДНК к конвариантной редупликации. Общее понимание биосинтетической функции ДНК позволило сформулировать физическую проблему генетического кода (Гамов, 1954, см. гл. 9). В дальнейшем были выяснены детали процесса биосинтеза и характер участия в нем других нуклеиновых кислот — матричной и транспортной РНК—и нуклеопротеидов — рибосом. Эти успехи моле- [c.485]

Ряд физических проблем возникает в связи с функциональностью нуклеиновых кислот. Необходимо установить механизм конвариантной редупликации ДНК, механизм матричного синтеза РНК на ДНК и полипептидных цепей на комплексах мРНК с рибосомами. Необходимо решить проблему генетического кода — соответствия между первичной структурой ДНК (и, значит, мРНК) и первичной структурой белковой цепи. Недостаточно описать химизм биосинтеза белка, но следует выяснить физические и физико-химические механизмы и условия этого синтеза, в частности механизмы действия ферментов. Биофи. ика должна [c.488]

Двуспиральная структура позволяет качественно объяснить редупликацию ДНК и ее конвариантный характер. По мысли Крика и Уотсона, при редупликации двойная спираль сначала [c.495]

Теория Фонга достаточно груба, но, вероятно, дает правильный порядок величины т, который не должен изменяться при строгом решении стохастической задачи (о развертывании ДНК при редупликации см. стр. 541). [c.523]

Органическая химия. Т.2 (1970) -- [ c.735 ]

Химический энциклопедический словарь (1983) -- [ c.502 ]

Высокомолекулярные соединения (1981) -- [ c.337 ]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) -- [ c.502 ]

Органическая химия Углубленный курс Том 2 (1966) -- [ c.719 ]

Начала органической химии Кн 2 Издание 2 (1974) -- [ c.685 ]

Начала органической химии Книга 2 (1970) -- [ c.757 ]

Высокомолекулярные соединения Издание 2 (1971) -- [ c.250 ]

Высокомолекулярные соединения Издание 3 (1981) -- [ c.337 ]

Физиология растений Изд.3 (1988) -- [ c.475 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология