![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Центральная догма молекулярной биологии |
Один ген молекулы ДНК кодирует один белок, отвечающий за одну химическую реакцию в клетке. Открытие химической основы жизни было одним из величайших открытий биологии XIX века, получившим в XX веке немало подтверждений. В природе нет никакой жизненной силы, как нет и существенного различия между материалом, из которого построены живые и неживые системы. Живой организм больше всего похож на крупный химический завод, в котором осуществляется множество химических реакций. На погрузочных платформах поступает сырье и транспортируются готовые продукты. Где-то в канцелярии — возможно, в виде компьютерных программ — хранятся инструкции по управлению всем заводом. Подобным образом в ядре клетки — «руководящем центре» — хранятся инструкции, управляющие химическим бизнесом клетки (см. Клеточная теория). Эта гипотеза получила успешное развитие во второй половине XX века. Теперь нам понятно, как информация о химических реакциях в клетках передается из поколения в поколение и реализуется для обеспечения жизнедеятельности клетки. Вся информация в клетке хранится в молекуле ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — знаменитой двойной спирали, или «скрученной лестницы». Важная рабочая информация хранится на перекладинах этой лестницы, каждая их которых состоит из двух молекул азотистых оснований (см. Кислоты и основания). Эти основания — аденин, гуанин, цитозин и тимин — обычно обозначают буквами А, Г, Ц и Т. Считывая информацию по одной цепи ДНК, вы получите последовательность оснований. Представьте себе эту последовательность как сообщение, написанное с помощью алфавита, в котором всего четыре буквы. Именно это сообщение и определяет поток химических реакций в клетке и, следовательно, особенности организма. Гены, открытые Грегором Менделем (см. Законы Менделя) — на самом деле не что иное как последовательности пар оснований на молекуле ДНК. А геном человека — совокупность всех его ДНК — содержит приблизительно 30 000–50 000 генов (см. Проект «Геном человека»). У наиболее развитых организмов, в том числе и человека, гены часто бывают разделены фрагментами «бессмысленной», некодирующей ДНК, а у более простых организмов последовательность генов обычно непрерывна. В любом случае, клетка знает, как прочитать содержащуюся в генах информацию. У человека и других высокоразвитых организмов ДНК обвернута вокруг молекулярного остова, вместе с которым она образует хромосому. Вся ДНК человека помещается в 46 хромосомах. Точно так же, как информацию с жесткого диска, хранящуюся в канцелярии завода, необходимо транслировать на все устройства в цехах завода, информация, хранящаяся в ДНК, должна быть транслирована с помощью клеточного технического обеспечения в химические процессы в «теле» клетки. Основная роль в этой химической трансляции принадлежит молекулам рибонуклеиновой кислоты, РНК. Мысленно разрежьте двуспиральную «лестницу»-ДНК вдоль на две половины, разъединяя «ступеньки», и замените все молекулы тимина (Т) на сходные с ними молекулы урацила (У) — и вы получите молекулу РНК. Когда необходимо транслировать какой-либо ген, специальные клеточные молекулы «расплетают» участок ДНК, содержащий этот ген.
Теперь молекулы РНК, в огромном количестве плавающие в клеточной жидкости, могут присоединиться к свободным основаниям молекулы ДНК. В этом случае, так же как и в молекуле ДНК, могут образоваться лишь определенные связи. Например, с цитозином (Ц) молекулы ДНК может связаться только гуанин (Г) молекулы РНК. После того как все основания РНК выстроятся вдоль ДНК, специальные ферменты собирают из них полную молекулу РНК. Сообщение, записанное основаниями РНК, так же относится к исходной молекуле ДНК, как негатив к позитиву. В результате этого процесса информация, содержащаяся в гене ДНК, переписывается на РНК. Этот класс молекул РНК называется матричными, или информационными РНК (мРНК, или иРНК). Поскольку мРНК намного короче, чем вся ДНК в хромосоме, они могут проникать через ядерные поры в цитоплазму клетки. Так мРНК переносят информацию из ядра («руководящего центра») в «тело» клетки. В «теле» клетки находятся молекулы РНК двух других классов, и они оба играют ключевую роль в окончательной сборке молекулы белка, кодируемого геном. Одни из них — рибосомные РНК, или рРНК. Они входят в состав клеточной структуры под названием рибосома. Рибосому можно сравнить с конвейером, на котором происходит сборка. Другие находятся в «теле» клетки и называются транспортные РНК, или тРНК. Эти молекулы устроены так: с одной стороны находятся три азотистых основания, а с другой — участок для присоединения аминокислоты (см. Белки). Эти три основания на молекуле тРНК могут связываться с парными основаниями молекулы мРНК. (Существует 64 молекулы тРНК — четыре в третьей степени — и каждая из них может присоединиться только к одному триплету свободных оснований на мРНК.) Таким образом, процесс сборки белка представляет собой присоединение определенной молекулы тРНК, несущей на себе аминокислоту, к молекуле мРНК. В конце концов, все молекулы тРНК присоединятся к мРНК, и по другую сторону тРНК выстроится цепочка аминокислот, расположенных в определенном порядке. Последовательность аминокислот — это, как известно, первичная структура белка. Другие ферменты завершают сборку, и конечным продуктом оказывается белок, первичная структура которого определена сообщением, записанным на гене молекулы ДНК. Затем этот белок сворачивается, принимая окончательную форму, и может выступать в роли фермента (см. Катализаторы и ферменты), катализирующего одну химическую реакцию в клетке. Хотя на ДНК различных живых организмов записаны разные сообщения, все они записаны с использованием одного и того же генетического кода — у всех организмов каждому триплету оснований на ДНК соответствуют одна и та же аминокислота в образовавшемся белке. Это сходство всех живых организмов — наиболее весомое доказательство теории эволюции, поскольку оно подразумевает, что человек и другие живые организмы произошли от одного биохимического предка
Именно этот уровень популяризацииP от ученого к корреспондентуP мне наиболее интересен. Я очень рада, что у меня есть возможность углубляться в детали, расшифровывать термины, поминать центральную догму молекулярной биологии и преимущества E.coli как продуцента белков. Мне все время жалко упускать подробности, и поэтому я сама не смогла бы снимать телевизионные сюжеты. Разве чтоP длинные документальные фильмы. А вот корреспондентам, наоборот, нравится объяснять сложную вещь так, чтобы понял сферический пролетарий в вакууме, и я ими восхищаюсь. Еще одно преимущество жизни в большом городе, в большой стране, в большом миреP существование разных ступеней популяризации, от справочника по вирусным векторам, рекомендованного аспиратам-биотехнологам, до покетбука «генная инженерия для чайников». Всегда можно найти уровень, идеально соответствующий природным склонностям и текущим ресурсам. Это здорово. Михайловский златоверхий монастырь Алексей Паевский Современный новодел. Фото автора. Рубрика: Страницы истории Если вы бывали в Киеве, то наверняка пользовались тамошним редким видом электротранспортраP фуникулером, связывающим Подол и Владимирскую горку
1. Современная лаборатория молекулярной биологии
2. Основные понятия молекулярной биологии
3. Биология
4. Биология
10. Патологические формы простейших и их биология
11. Ответы на билеты по биологии 11 класс
12. Билеты для сдачи устного экзамена по биологии в 9 кл
13. Венгрия - сказочная страна Центральной Европы
15. Центральный экономический район
16. Анализ рынка углеводородов стран Центральной и Южной Азии
18. Геодезические опорные сети. Упрощенное уравнивание центральной системы
19. Правовой статус Центрального Банка РФ
20. Центральный Банк Российской Федераци как орган государственного контроля и регулирования
21. Почему повесть "Княжна Мэри" занимает центральное место в романе "Герой нашего времени"?
25. Таблица по биологии (амебы и прочие твари)
26. Биология раневого процесса
27. Что такое дьявол с точки зрения биолога
29. Активизация познавательного интереса на уроках биологии
30. Расчет прочности центрально растянутых предварительно напряженных элементов
33. Химия в биологии, медицине и производстве лекарственных веществ
34. Химия в биологии , медицине, производстве лекарственных веществ
35. Структура и функции Банка Англии /Центрального Банка Соединенного Королевства/
36. История создания в России Центральных банковских учреждений
37. Центральный банк
41. Центральный банк РФ. Его функции и политика
42. Иранско-тюркский культурный симбиоз в Центральной Азии
43. Несколько замечаний к ситуации в постсоветских государствах центрально-азиатского региона
44. Центральное и областное управление при Саманидах в Мавераннахре в IX - X веках
45. Экономическое развитие России во второй половине 40-х - 50-х гг.: новации и догмы
47. Народные предания как источник для изучения этнической истории киргизов Центрального Тянь-Шаня
48. Языки Центральной и Северной Америки
49. Центральная предельная теорема и ее доказательство через ряды Тейлора
52. Лекарственные вещества, угнетающие центральную нервную систему
53. Шпора Биология
57. Билеты по биологии для 10-11 классов
58. Биология в ХVIII в. - первой половине ХIХ века
59. Конспект урока по биологии - белки
60. Конспект урока по биологии - гликолиз
62. Конспект урока по биологии-биосинтез белков
63. Налогообложение в странах Центральной и Восточной Европы
64. Об использовании литературных произведений на уроках биологии
65. Использование метода тестирования при обучении биологии
66. Центральные учреждения РКЦ
67. Биология секса
68. Центральна Рада
69. Движение в центральном симметричном поле
73. Неклассическая биология, уровни биоса и биофилософия
74. Методи рефінансування центральним банком комерційних банків
75. Биология. Экосистема пустыни
76. Сохранение сайги в Центральном Казахстане: общественные организации, государство и местное население
77. Роль Центрального банка в банковской системе
78. Трудовые ресурсы Центрального района (угольная промышленность)
79. Европейская система центральных банков: организация и задачи деятельности
81. Центральний банк і монетарна політика
82. Водные проблемы Центральной Азии
83. Центральный экономический район
84. Влияние денежно-кредитной политики центрального банка на деятельность коммерческих банков России
85. Центральный Банк РФ: его функции и роль. Правовая основа деятельности ЦБ РФ
89. Биология мухоловки - белошейки в лесостепных дубравах северо-восточной Украины
90. Билеты на экзамен по биологии 9 класс
91. Билеты по биологии 10 класс
92. Билеты по биологии за 9 класс (повышенный уровень)
93. Билеты по общей биологии за весенний семестр 2001 года
94. Контрольная работа по биологии
95. Отчет по биологии по теме Человек и природа
96. Тесты по биологии для школ (к сожалению без ответов)