ДНК генетическая функция

Генетическая функция ДНК заключается в том, что на одной из ее ветвей, при наличии соответствующих нуклеотидов, может образоваться молекула РНК —опять по тому же принципу, т.е. с основанием А соединяется нуклеотид, содержащий У, а с основанием Г — нуклеотид, содержащий Ц. В итоге получается одноцепочечная молекула РНК. [c.352]

СЫ с нуклеиновыми кислотами, принимают участие в химическом выражении генетической информации и в управлении генетической функцией. Другие белки, такие, как миоглобин, гемоглобин и цитохромы, являющиеся дыхательными белками, участвуют в биологическом транспорте и использовании кислорода. Антитела часто называют биологическим проявлением принципа тущения огня огнем , поскольку функцией этой интересной группы белков является защита организма от вторжения инородных белков. И наконец, ферменты — катализаторы биохимических реакций —также представляют собой белки. Из всего сказанного следует, что с биологической точки зрения первоначальный синтез белков был одним из самых значительных событий в истории Земли. [c.384]

Нуклеиновые кислоты представляют собой главные компоненты генетического аппарата клетки. Генетическую функцию они выполняют в процессе биосинтеза белка. [c.13]

Таким образом, уже в результате первых исследований стало ясно, что именно нуклеиновые кислоты являются носителем наследственности во всех организмах. Два типа нуклеиновых кислот-ДНК и РНК-выполняют генетические функции во всех прокариотических и эукариотических клетках. Однако вирусы содержат лишь тот или иной тип нуклеиновых кислот. [c.100]

Вся система биохимических процессов в клетке и в организме действует при обязательном участии белков. Белки-фермер<ты катализируют все химические процессы в клетке. Важнейшая функция белков — каталитическая, ферментативная. Ферменты являются необходимыми участниками биосинтеза белков, запрограммированного на генетическом уровне. Ферменты участвуют во всех этапах биосинтеза белка. Вместе с тем белки служат регуляторами генетической функции нуклеиновых кислот. Все метаболические процессы в клетке — ее питание и дыхание — катализируются ферментами, которые выполняют как каталитическую, так и регуляторную функции регуляторные ферменты, называемые аллостерическими (см. гл. 7), обеспечивают обратные связи в метаболических цепях. [c.176]

Что касается трудностей, возникающих в связи с моделью Уотсона — Крика, то следует упомянуть, что нелегко объяснить, как нити двойной спирали могут отделяться друг от друга без разрывов. Кроме того, у некоторых форм вирусов генетические функции, по-видимому, выполняет РНК, но молекула РНК не обладает столь удлиненной и правильной структурой, как молекула ДНК между тем, именно такая структура необходима для точного воспроизведения по схеме Уотсона и Крика. Эти два затруднения, по-видимому, нельзя считать непреодолимыми, однако мы отклонились бы очень далеко от нашей темы, если бы начали обсуждать все высказанные в связи с этим дополнительные соображения. [c.273]

Эти факты говорят о том, что, видимо, нельзя во всех случаях приписывать генетические функции только ДНК. С другой стороны, было бы неправильно на основании этих фактов умалять генетическую значимость ДНК. Все это говорит только о сложности явления и об участии в нем различных соединений. [c.71]

Эти и многие другие факты однозначно доказывают генетическую функцию ДНК, сводящуюся к организации белкового синтеза. [c.272]

Рассмотрим доказательства генетической функции ДНК, которые были. получены различными способами. [c.389]

IS-элементы представляют собой простейший класс транспозонов их генетические функции связаны только [c.460]

Генетический анализ состоит в экспериментальном изучении отношений, существующих между мутантами. Для определения характера этих отношений используются два основных приема,-рекомбинационный тест и тест на комплементацию. Рекомбинационный тест, как мы уже отмечали в предыдущем разделе, определяет взаимное пространственное расположение мутаций на генетической карте. Комплемента-ционный тест, с другой стороны, определяет функциональные отношения мутантов. Все -//-мутанты обладают одинаковым фенотипом (табл. 6.1). Одинаковы ли их генетические функции Для ответа на этот вопрос клетки Е. соН К (А) заражали различными парными комбинациями мутантов гП, как это схематически изображено на рис. 6.6. Если в такой дважды инфицированной клетке возникает потомство фага, то это означает, что каждый из двух мутантных фагов осуществляет функцию, которую не в состоянии осуществлять второй мутант. Такие два мутанта называют комплементарными. С другой стороны, если в такой дважды инфицированной клетке потомства фагов не возникает, то это означает, что оба мутанта не способны осуществлять одну и ту же функцию. [c.166]

Результаты комплементационного теста показывают, что все гП-му-тации, за исключением некоторых делеций, распадаются на две группы, обозначаемые как А и В. Следовательно, г//-фенотип может быть обусловлен утратой одной из двух генетических функций, А или В. Например, принадлежащий группе А мутант 104 не дает потомства при одновременном заражении с мутантами 47, 101 и 106 (рис. 6.4) и дает потомство при совместной инфекции с фаговыми мутантами из группы В, например 51 и 102. Делеции, которые не могут быть отнесены ни к одной из этих групп, включают в себя на генетической карте границу между этими двумя группами комплементации и потому утрачивают обе функции. [c.166]

Рис. 6.8. Цис-транс-тест как пример комплементационного теста г//-мутантов. Если фенотипическое проявление пары исследуемых мутаций различно в цис-и транс-положениях, то эти мутации затрагивают одну и ту же генетическую функцию. Если же фенотипы тождественны, то затрагиваются разные генетические функции.

Как можно ответить на вопрос о том, локализованы ли мутации в одном и том же гене, в близко расположенных генах или же в генах, отстоящих друг от друга на некотором расстоянии Ответ на этот вопрос можно получить с помощью теста на комплементацию. Если два мутантных бактериофага несут мутации в разных генах, то при заражении бактерии обоими мутантными фагами одновременно часто оказывается, что бактериофаги могут размножаться в бактерии-хозяине. Поскольку в этйм случае у каждого фага есть неповрежденный ген для Одного из двух затронутых белков, все генетические функции в этом случае выполняются. Если же у обоих мутантных фагов поврежден Один и тот же ген, то такие фаги не смогут дополнять функции друг Друга при совместном заражении. Такой эксперимент часто называют Чис-гранс-сравнением. Одновременное заражение двумя различными мутантами — это транс-тест. В качестве же контроля используют цис-тест бактерию заражают одновременно рекомбинантом, несущим обе мутации в одной и той же ДНК, и стандартным фагом. В этом случае репликация должна протекать нормально. [c.250]

Все биологические процессы осуществляются при непременном участии белков. Они служат регуляторами генетической функции нуклеиновых кислот, в качестве ферментов участвуют во всех стадиях биосинтеза полипептидов, полинуклеотидов и других соединений, катализируют все метаболические процессы. Особые сократительные белки ответственны за клеточные и внутриклеточные движения. В комплексе с липидами белки вхбдят в состав мембран, обеспечивая активный транспорт метжолитов в клетку и из нее. Белки служат для запасания и перешса кислорода. Низкомолекулярные полипептиды, гормоны, Стимулируют функциональную активность в клетках других тканей и органов. Белки осуществляют иммунологическую функцию, защищая организм от чужеродных соединений. Они входят в состав кожи, волос, соединительных тканей, костей и т. д., выполняя динамическую опорную функцию, обеспечивая тем самым взаимосвязь органов, их механическую целостность н защиту. Это далеко не полный перечень осуществляемых белками функций. [c.5]

Белки — непременные участники всех процессов жизнедеятельности. Белки- бержекгьг катализируют все химические, электрохимические и механохимические процессы в клетках и в организмах. Важнейшей функцией белков можно считать ферментативную. Специализированные ферменты служат катализаторами всех метаболических реакций, репликации ДНК, транскрипции текста ДНК в текст мРНК, трансляции этого текста прп биосинтезе белка. Белки являются и регуляторами генетических функций нуклеиновых кислот. Регуляторные ферменты, называемые аллостерическими (гл. 6), обеспечивают обратные связи в метаболических цепях. [c.87]

Супрессия (Supression) Восстановление утраченной генетической функции, обусловленное подавлением эффекта одной мутации под действием второй. [c.561]

Сейчас получено много данных, подтверждающих, что при бактериальной трансформации ДНК действует как наследственный детерминант, вызывая необратимое изменение наследственных признаков клеток, аналогичное тем изменениям, которые имеют место при мутации. Бойвип [5] рассматривает этот процесс как направленную мутацию. Уже давно было известно, что в выс-1яих растениях и животных ДНК локализована в хромосомах и что в бактериях содержится ядерный материал и генетический аппарат, аналогичный таковым у высших организмов [1]. Поэтому есть все основания думать, что бактериальные трансформации свидетельствуют о том, что ДНК — это активный материал гена, что оп может быть экстрагирован и очищен, сохраняя при этом свою генетическую функцию, и что он может проникнуть в гомо-логршпую клетку и стать постоянной составной частью ее генетического аппарата. [c.305]

Цитоплазматические гранулы, содержащие ДНК, также могут выполнять генетическую функцию таковы, нанример, хлороплас-ты у растений (стр. 133) или канна-частицы у штаммов- убийц Parame ium. Однако в некотором отношении они больше похожи на паразитов. [c.316]

История вопроса. Необходимость существования особых информационных, или матричных, РНК, т. е. молекул РНК, переносящих информацию о синтезе специфических полипептидов, непосредственно следует из того, что местом белкового синтеза служат рибосомы, находящиеся в цитоплазме, тогда как хранение и воспроизведение генетической информации осуществляется с помощью ДНК, которая локализована в ядре. Кроме того, высокая химическая и метаболическая стабильность ДНК, столь необходимая для осуществления ее генетической функции, делает малоправдонодобной гипотезу о синтезе белков непосредственно на генах. Все эти соображения привели к формулировке одного из основных положений молекулярной биологии, согласно которому поток информации идет в направлении ДНК [c.502]

В конце 1967 года газеты всего мира обошло сообщение, о том, что Корнберг синтезировал живую молекулу. Это, конечно, чепуха. Живых молекул не бывает, жизнь возникает лишь в результате взаимодействия целой совокупности различных молекул, различных веществ. Но Корнберг действительно сделал очень хорошую работу. Если раньше он синтезировал лишь обрывки цепей ДНК, то сейчас, с помощью гораздо лучше очищенного фермента, он получил in vitro подлинную ДНК бактериофага. Такая ДНК оказалась обладающей инфекционным действием при попадании в клетку она организует синтез вирусных белков, синтез частиц фага. Тем самым еще раз доказана генетическая функция ДНК, и наука этой функцией овладела. [c.275]

Результаты экспериментов по репликации бактериофагов также свидетельствуют о генетической функции ДНК. Особенно показательными в этом отношении были опыты Херши и Чейза. Они метили или только белок или только ДНК вирусных частиц, инкубируя инфицированные бактерии в среде, содержащей соответствующие радиоактивные предшественники. Используя меченые по белку или по ДНК вирусные частицы, Херши и Чейз показали, что только вирусная ДНК (но не вирусный белок) проникает в бактериальную клетку. Позднее эти исследователи показали, что очищенная от примесей белков вирусная нуклеиновая кислота обладает инфекционностью, т. е. при введении в бактериальную клетку приводит к образованию полноценных вирусных частиц. В пользу генетической функции ДНК говорят также следующие аргументы [c.390]

После адсорбции на Р-пилях клетки Е. соИ и внедрения в нее молекулы РНК начинается внутриклеточный рост родительской частицы фага f2. По истечении латентного периода продолжительностью примерно 50 мин происходит лизис первых зараженных клеток и освобождается от 1000 до 10 ООО инфекционных частиц потомства на клетку в зависимости от условий роста. Брюхимическое исследование процессов, происходящих в клетках Е. oli, зараженных фагом f2, показало, что в отличие от того, что наблюдается при заражении Т-четным фагом, в этом случае синтез ДНК, РНК и белка клетки-хозяина не подавляется почти до самого конца латентного периода. Эти данные в свою очередь привели к новому вопросу в какой степени продолжающиеся процессы синтеза в клетке-хозяине принимают участие в репродукции бактериофага f2 В частности, важно было выяснить, не осуществляется ли генетическая функция вирусной РНК путем обратной транскрипции ее генетической информации на внутриклеточную ДНК, которая затем обеспечивает синтез РНК и белка потомства фага согласно механизму гетерокаталитической функции ДНК. Эта возможность была, однако, вскоре опровергнута, так как было показано, что размножение фага f2 происходит более или менее нормально в бактериях, обработанных ингибиторами репликации ДНК и ее транскрипции в РНК. Таким образом, было продемонстрировано, что вирусная РНК представляет собой полностью автономный генетический материал, не" нуждающийся в участии ДНК-матрицы для осуществления своей двойной генетической функции. [c.470]

Одной из причин скептицизма по отношению к возможной генетической функции ДНК было ошибочное представление о ее структуре. Было известно, что ДНК содержит четыре типа нуклеотидов, однако полагали, что она построена из регулярно повторяющихся тетрануклео-тидных единиц. К тридцатым годам Касперсон (Саврегвоп) показал, что ДНК состоит из очень больших молекул, намного больших, чем молекулы белков. Однако монотонность ее структуры казалась препятствием, не [c.24]

Хлоропласты обладают своей собственной системой синтеза белка, сильно отличающейся от соответствующей системы клеточной цитоплазмы. В них также содержатся пигменты, ферменты и другие белки, необходимые для синтеза углеводов из углекислого газа и воды при участии солнечного света (фотосинтеза). Некоторые из генетических функций, необходимых для фотосинтеза и синтеза белков хлоропластами, закодированы в ДНК хлоропластов, другие-в ядерной ДНК. Механизмы фотосинтеза и другие функции хлоропластов активно исследуются посредством генетического анализа мутаций, затрагивающих эти функции. Некоторые из этих мутаций при скрещиваниях обнаруживают менделевское расщепление и, следовательно, относятся к генам ядерной ДНК. Для других характерно неменделевское наследование следовательно, соответствующие гены локализованы в хлоронластах. [c.152]

Затем были обнаружены два замечательных примера того, что дрозофилы дикого типа могут появляться в результате рекомбинации между мутациями, которые в соответствии с фенотипическим критерием должны были бы считаться аллельными. Для обозначения таких мутаций, которые фенотипически выглядят аллельными, но способны рекомбинировать друг с другом, был принят термин псевдоаллели. Вопросы, относящиеся к внутренней структуре генов, не были однозначно решены до появления генетики микроорганизмов, для которой характерна очень большая разрешающая способность генетического анализа. В этих работах понятия о единице мутации, единице рекомбинации и единице генетической функции были четко разграничены. Генетические исследования, расщепившие ген на субъединицы, начались примерно в то же время, когда Уотсон и Крик предложили свою модель структуры ДНК. Благодаря изучению тонкой структуры гена была заполнена брешь в представлениях о генетической карте и физической структуре молекулы ДНК. Эти исследования опровергли теорию неделимого гена [c.159]

Анализ тонкой структуры области гП позволяет дать строгие определения различным понятиям, ранее объединявшимся широким термином ген. Как уже говорилось выше, единица генетической функции была названа Бензером цистроном и определена с помощью t/мс-шранс-теста цистрон-это синоним гена. Единица генетической изменчивости, кото- [c.175]

В качестве другого примера рассмотрим две независимые рецессивные мутации дрозофилы, обнаруженные разными генетиками и названные raspberry (ras) и prune (рп) соответственно. Обе мутации сцеплены с полом и в гемизиготном и гомозиготном состоянии дают практически одинаковый фенотип глаза темно-рубинового цвета. Для того чтобы определить, не тождественны ли эти мутации, можно использовать тест на комплементацию. При скрещивании самок ras/ras с самцами pn/Y у дочерей глаза были дикого типа. Следовательно, эти две мутации должны затрагивать различные генетические функции. Хромосома с мутацией ras одновременно может быть носителем аллеля рп , SL хромосома с мутацией рп-носителем аллеля ras , поэтому в [c.176]

В таблице 7.2 перечислены 39 условно летальных мутаций фага фХ174 все они лишают фаг способности к размножению при инфицировании в непермиссивных условиях. Для того чтобы определить, влияют ли две независимо возникшие мутации на одну и ту же генетическую функцию или на разные, можно использовать комплементационный тест, описанный в предыдущей главе. Бактериальные клетки одновременно заражают фагами обоих мутантных типов при непермиссивных условиях, например при температуре 42°С, если оба мутанта чувствительны к температуре. Если в таких дважды инфицированных бактериальных клетках потомство фагов возникает, можно сделать вывод, что каждый фаг осуществляет функцию, которую не может осуществить другой (см. рис. 6.6). Такие две мутации называются комплементарными и относятся к разным генам. Выполняемый таким образом тест на комплементацию полностью аналогичен описанному в гл. 6 для мутантов эукариот. Возникает как бы диплоидная инфицированная клетка, в которой хромосома каждого фага несет по одной мутации, и наблюдается диплоидный фенотип, т. е. потомство фага либо возникает, либо нет. Заметим, что для выполнения теста на комплементацию нам не надо определять генотип фагового потомства. [c.195]

Рис. 7.7. Геном фага А,. Гены, существенные для развития фага, обозначены строчными буквами. А, Процентная шкала расстояний вдоль молекулы ДНК. Б. Генетическая карта, построенная на основании частот рекомбинации. В. Физическая карта, основанная на гетероду-плексном анализе. Г. Некоторые из перестроек, использованные при гетеродуплексном картировании gal и bio-замещения, делеции и замены, влияющие на иммунные свойства фагов лямбдоидного семейства. Д. Распределение генетических функций в геноме.

Некоторые эписомы инфекционны, поскольку их копии могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, в которой исходно эписом данного типа не было. Генетические функции, необходимые для репликации, инфекционности и способности вытеснять другие эписомы, кодируются эписомальной ДНК. Во многих эписомах содержатся также гены, не необходимые для их существования. Например, некоторые инфекционные эписомы содержат гены устойчивости к определенным антибиотикам. Бактерии, в которые попадает такой фактор устойчивости, становятся устойчивыми к данному антибиотику. Имея высокую селективную ценность в современных условиях насыщения антибиотиками, факторы устойчивости быстро распространяются среди различных щтаммов и видов бактерий, в том числе патогенных. Это создает серьезные проблемы для медицины. Особенно опасна способность факторов устойчивости накапливать гены, обусловливающие устойчивость к разным антибиотикам, и передавать ранее чувствительным бактериям множественную устойчивость. [c.231]

Картированные гены ауксотрофности по триптофану образуют опе-рон (см. гл. 15), в котором последовательность расположения генов соответствует последовательным биохимическим реакциям, приводящим к синтезу триптофана. Мы уже видели, что мутации, влияющие на утилизацию лактозы, расположены в хромосоме очень близко друг от друга (рис. 8.16). Такое кучное расположение генов, определяющих родственные генетические функции-это один из наиболее важных фактов, обнаруженных при изучении генетической организации бактерий. Вспомним, что кучное расположение генов, определяющих родственные функции, наблюдалось у бактериофагов X. и Т4 (гл. 7). Такая генетическая организация не случайна она, по-видимому, отражает фундаментальные основы регуляции генетических функций у прокариотических организмов. [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология