Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лима-де-Фариа А. -> "Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции" -> 62

Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции - Лима-де-Фариа А.

Лима-де-Фариа А. Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции — М.: Мир, 1991. — 455 c.
ISBN 5-03-001929-4
Скачать (прямая ссылка): evoluciyabezotbora1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 56 57 58 59 60 61 < 62 > 63 64 65 66 67 68 .. 166 >> Следующая

Самосборка с ее основными признаками — спонтанностью и внутренне присущим ей механизмом — является наглядным следствием автоэволюции.
Самосборка элементарных частиц и атомов
Самосборка проявляется уже на уровне элементарных частиц, образующих другие частицы и атомы. Из пар кварков и антикварков получаются мезоны; происходит самосборка протонов, нейтронов и электронов с образованием атомов. Способность атомов к самосборке проявляется, в частности, при ¦формировании кристаллов при помощи связей четырех основных типов: ионных, ковалентных, металлических и межмоле-кулярных.
Самосборка детерминирована и происходит самопроизвольно
Аминокислотная цепь — это еще не биологически активный белок; аналогично и полинуклеотидная цепь — это еще не активная хромосома. Образование из линейной аминокислотной последовательности трехмерной структуры — активного белка происходит благодаря заложенной в самой полипептидной цепи потенциальной способности к самосборке. Согласно Ленинд-жеру (Lehninger, 1975), «это есть предопределенный и автоматический результат стремления окружающих молекул воды к состоянию с максимальной энтропией и стремления полипептидной цепи к состоянию с минимальной свободной энергией». Он добавляет также, что это изменение конформации не зависит от какого-либо внешнего воздействия.
Итак, самосборка детерминирована и самопроизвольна; ее причины заложены в физико-химических свойствах макромолекул и клеточной воды.
Самосборка молекул
Из числа крупных молекул наиболее подробно изучена самосборка белков, в особенности ферментов. Фермент аспар-тат-транскарбамоилаза из Escherichia coli состоит из шести каталитических и шести регуляторных полипептидных цепей. Для изучения процесса самосборки осуществляют диссоциацию молекулы на эти двенадцать цепей. Реконструкция фермента из них происходит в течение нескольких секунд с высоким выходом (Bothwell, Schachman, 1974).
Широко распространен у эукариот белок актин. Его идентифицировали или же выделили из клеток простейших, дрожжей, плесневых грибов, растений, животных, включая и человека. Первичная структура актина в эволюционном смысле высококонсервативна. Он ассоциируется в нити, входящие в состав мышечных волокон. Его самосборка происходит в присутствии Mg2+ и АТР при физиологических значениях ионной
силы. В этих условиях глобулярные мономеры актина образуют характерные спиральные нити фибриллярного полимерного актина. Сборка, инициируемая в специфичных центрах, дает упорядоченные структуры, определенным образом расположен-яые в клетке.
К самосборке способен и обладающий ферментативной активностью миозин — основной белок сократительной системы мышц. В соответствующих условиях молекулы миозина спонтанно ассоциируются в упорядоченные нитевидные структуры {Sheterline, 1983).
Самосборка вирусов, рибосом и хромосом
Когда Френкель-Конрат указал на возможность самосборки вирусных частиц из нх компонентов — нуклеиновых кислот и белков,— никто в это не поверил: слишком сложной представлялась структура вирусов. Однако вскоре удалось осуществить самосборку вируса табачной мозаики с мол. массой 40‘106 и размерами 160X3000 А. Сборка начиналась сразу после смешивания выделенных РНК и белка при соответствующем pH, и образующиеся вирусные частицы были полностью инфекционны и неотличимы от исходного вируса (Fraenkel-Conrat, 1962). Самосборка в растворе шла спонтанно, никаких дополнительных молекулярных компонентов не требовалось. Такие же результаты были получены в опытах по самосборке других вирусов, например бактериофагов (Mindich et al.,
1982).
Путем самосборки были реконструированы и нуклеосомы, основные составляющие хромосом эукариот. Эти сферические частицы можно получить in vitro из их компонентов — очищенной ДНК и выделенных четырех гистонов, причем независимо от клеточного происхождения ДНК и гистонов (Oudet et al., 1975). Указывалось, что «стереохимическая информация о пространственном расположении, необходимая для взаимодействий гистон — гистон и гистон — ДНК, содержится в самих гистонах и ДНК» (Laskey ct al., 1978). Следовательно, этот очень важный компонент эукариотической хромосомы несет физико-химическую информацию, детерминирующую ее самосборку. Это свидетельствует об автоканализации, заложенной в структуре хромосомы.
Из всех клеточных органелл наиболее детально изучена самосборка рибосом. 705-рибосомы Е. coli состоят из двух субчастиц: 30S и 50S (рис. 13.1). Субчастица 30S содержит одну молекулу 16S-PHK и 21 вид различных белков, а субчастица 50S — 5S- и 23S-PHK, связанные с 34 разными белками. Выделены РНК всех трех видов и очищено большинство белков.
16S-PHK
Коэффициент
седиментации в буфере для реконструкции
22 S ¦ РНК
Этап I
(+ 6 белков)
Этап 11 (компакти
Рибонуклеопротеин 23S зация) Ри^онуклеопротеи!
бонуклеопротеин
Этап III (+ 9 белков)
25S
Рибонуклеопротеин 28S
Предыдущая << 1 .. 56 57 58 59 60 61 < 62 > 63 64 65 66 67 68 .. 166 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed