Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Фрольнис В.В. -> "Старение и биологические возможности организма" -> 32

Старение и биологические возможности организма - Фрольнис В.В.

Фрольнис В.В. Старение и биологические возможности организма — Наука, 1975. — 278 c.
Скачать (прямая ссылка): starenibiolvozmojorgan1975.djvu
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 104 >> Следующая

Синтез белка осуществляется в специальных органоидах клетки — рибосомах. Рибосомы либо свободно расположены в клетках, либо связаны с ее мембранами. В рибосомах 40—60% рибосомальной РНК, а все остальное приходится на белок. Сейчас установлены основные ме-
82
хапизмы сборки белка в рибосомах. Белок состоит из отдельных аминокислот, содержащихся в клетке. Перенос аминокислот к рибосомам осуществляется специальной транспортной РНК (тРНК). Матрицей для сборки белка является информационная РНК (иРНК), несущая код построения белка, отпечатанный с соответствующего участка ДНК. Информационная РНК, подобно пулеметной ленте, протягивается через рибосому. Аминокислоты, связанные с тРНК, занимают соответствующее место в образующейся цепи — так возникает белковая молекула. На одной пРНК могут синтезироваться все новые и новые молекулы дапного белка.
Биосинтез белка — сложная саморегулирующаяся система. Существуют определенные связи между цитоплазмой клетки и системой биосинтеза белка. Без этой связи, без учета состояния жизнедеятельности клетки неминуемо возникли бы хаос, несоответствие между структурой клетки и синтезом белка в ней. В клеточном ядре, в ДНК, заложено колоссальное количество информации. Для того чтобы реализовалась нужная ее часть, необходима тонкая и совершенная регуляция активности генетического аппарата. Существуют разные схемы регуляции генетического аппарата. Со временем они будут, очевидно, меняться и видоизменяться. Однако сама идея существования специальной системы, контролирующей, регулирующей работу генетического аппарата, получает новые подтверждения.
Сложная структура ДНК не однозначна по своей функции. В ДНК разграничивают отдельные функциональные единицы. Ген (цистрон) — часть молекулы ДНК, последовательность нуклеотидов которой определяет аминокислотную структуру белка. В ходе эволюции закрепилась прочная связь в синтезе определенных групп белков. Часто бывает так, что для обеспечения какого-либо биохимического процесса в клетке необходимо одновременное усиление синтеза нескольких белков. В этом случае генетическая информация передается путем включения и активизации синтеза одновременно нескольких генов. Генетическая структура, объединяющая ряд цистронов, получила название оперона.
По своей функции все гены разделяются на структурные и регуляторные. Структурные гены содержат код для синтеза белков, регуляторные — контролируют и на-
83
Ген-регулятор 1.1
репрессор ЛГ^К,
X
Ген-оператор Структурное гены
I I
1Ш1
I л ^ л л л л Информационные
тот шшяг ^™
Репрессия или индукция ^- Метаболит—*
Ген-регулятор \ \ \
Ген-оператор Структурные гены —I—I-н-н-
Репрессия или индукция ^Метаболит-)
\ \
белки
Рис. 5. Схема регуляции активности генов: синтез информационной РНК, передающей информацию к рибосомам — центрам синтеза белка
А — ген-регулятор образует репрессор, обратимо соединяющийся с оператором и подавляющий активность структурного гена, репрессор может реагировать с метаболитами, способствуя индукции или репрессии системы; Б — другая возможность регулирования генетической активности. На гене-регуляторе образуется активатор гена-оператора. На его образование могут влиять метаболиты, способствующие индукции или репрессии системы
правляют работу структурных генов. От регуляторных генов будет зависеть включение синтеза того или иного белка, интенсивность этого процесса. Чрезвычайно важно начать считывание генетической информации с нужного места и в нужном направлении. В опероне существует участок — ген-оператор, контролирующий начало считывания информации. Через ген-оператор осуществляются влияния регуляторного гена.
Очень многое для понимания механизмов регулирования генетического аппарата сделали лауреаты Нобелевской премии французские исследователи Ф. Жакоб и Ж. Мано. Они и предложили одну из первых схем регулирования генетического аппарата (рис. 5А).
84
Ген-регулятор синтезирует специальный белок-репрес-сор, узнающий соответствующий ген-оператор. По мнению одних исследователей, это белок типа гистона, по мнению других, первичным продуктом гена-регулятора является РНК. Репрессор, соединяясь с геном-оператором, выключает структурный ген из работы.
К противоположному состоянию работы генетического аппарата приводят процессы индукции. При индукции какое-либо вещество (продукт обмена, гормон) прямо или опосредованно связывает репрессор, в результате оперон освобождается и начинается усиленный биосинтез белка на структурном гене.
Возможен иной принцип регулирования генетической активности (рис. 5Б).
Жизнь животных клеток начинается при почти полном подавлении, репрессии их генов. Постепенно включаются в деятельность те или иные гены. Однако даже в период активности клетки функционируют только 2— 10% ее генов. Вот почему для контролирующего аппарата намного проще активировать 2—10% общего количества генов, чем подавлять 90—98%. Иными словами, реально предположение, что гены-регуляторы под влиянием метаболитов и гормонов вырабатывают не репрессор, а активатор, узнающий нужный ген-оператор. Гены-регуляторы работают по принципу активизации синтеза РНК на структурном гене.
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 104 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed