Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Соловьев В.В. -> "Использование ЭВМ в молекулярной биологии. Введение в теорию генетических текстов" -> 1

Использование ЭВМ в молекулярной биологии. Введение в теорию генетических текстов - Соловьев В.В.

Использование ЭВМ в молекулярной биологии. Введение в теорию генетических текстов

Автор: Соловьев В.В.
Издательство: Новосибирск
Год издания: 1988
Страницы: 93
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Скачать: ispolzovanieevmvmolekulyarnoy1988.djvu

ББК E072.5II + з973.233
УДК 681.142.35 + 577.15 + 371.24
Использование ЭВМ в молекулярной биологии. Введение в теорию генетических текстов / В.В.Соловьев, А.Э.Кель, И.Б.Рогозин, Н.А.Колчанов: Учеб. пособие / Новосиб. ун-т. Новосибирск, 1988. 92 с.
Учебное пособие посвящено описанию структуры и функции генетических текстов и использованию ЭВМ для исследования закономерностей их организации.
В свете современных данных определены такие понятия, как генетический текст, генетическое сообщение, функциональный сайт и др. Изложены сведения о структурно-функциональной организации генетических текстов, методах и алгоритмах исследования их первичной и вторичной структур, а также поиска функциональных сайтов.
Пособие предназначено для студентов, аспирантов, а также специалистов в области молекулярной биологии и молекулярной генетики.
Рецензенты: В.В.Вдасов, Г.Л.Дианов
Печатается по рекомендации редакционно-издательского совета НГУ для специальностей 2018, 2019.
Новосибирский государственный университет, 1987
Глава I. ВВЕДЕНИЕ
I.I. Понятие о генетических текстах
Основными структурно-функциональными компонентами молекулярно-генетических систем управления (IffСУ) являются Ь\Г три класса генетических макромолекул (ГМ): ДНК, РНК и белки. Генетические макромолекулы образованы из стандартных наборов мономеров (4 типа нуклеотидов для ДНК и РНК и 20 типов аминокислот для белков). Сопоставим указанным наборам мономеров алфавиты эквивалентной мощности. Тогда любую реальную генетическую макромолекулу можно представить в ввде последователь-ности конечной длины из элементов этого алфавита, которую будем называть генетическим текстом (ГТ). \
Рассмотрение молекулы ДНК, РНК или белка как генетического текста является упрощенным представлением. Однако эта мо- :> дель отражает наиболее существенные особенности ГМ, а именно наличие в ник генетической информации и линейного способа ее записи и хранения.
До-ввдимому, впервые представление о генетических текстах было введено в теоретических работах в начале 70-х гг. /I/. Но из-за отсутствия детальной информации по первичным структурам ГМ эти исследования не получилй в то время естественного развития. В связи с разработкой эффективных методов секвенирова-ния полгоуклеотвдншг последовательностей интерес к проблеме генетических текстов в последние годы резко возрос по причине появления новых возможностей, которые открывает генная инженерия в области конструирования МГСУ с заданными свойствами. Поэтому возникла необходимость в разработке конструктивной теории генетических текстов, включающей мётоды их анализа и синтеза, реализованные в виде алгоритмов и пакетов программ на ЭВМ.
Итак, имеется три типа генетических текстов (ГТ1, ГТ2 и ГТЗ), соответствующих ДНК, РНК и белкам. Генетические тексты, поровденные природными биополимерами, будем называть реальными, все прочие - искусственными.
Молекулы ДНК выполняют в первую очередь функцию материальных носителей наследственной памяти МГСУ /I/, т.е. составляют
о
О
структурную основу геномов. Наиболее типичны двухнитевые кольцевые или линейные молекулы геномной ДНК, хотя имеются также однонитевые формы /2/.
Для прокариот характерен гаплоидный геном размером от I03 до 10® н.п. /2/. Для зукариот преимущественно наблюдается диплоидный геном с содержанием ДНК от 10® до Ю12 н.п., т.е. на несколько порядков выше, чем в геномах прокариот.
Гены прокариот имеют относительно простое строение (см. рис. 13, гл. 2). Ферменты, участвующие в общих метаболических цепях, могут кодироваться в виде блока генов - оперона, с которого осуществляется транскрипция единой мРНК /3/. Гены зукариот организованы существенно сложнее. Для них характерна так называемая мозаичная структура, при которой кодирующие зрелую РНК участка - экзоны - прерываются участками некодирующей ДНК - интронами (рис. I).
Рис. I. Схема структурной организации и экспрессии генов зукариот
Молекулы РНК выполняют рад ключевых функций /2, 3/: выступают в качестве носителей генетической информации (геномные РНК вирусов и фагов, мРНК); обеспечивают процесс трансляции (тРНК); являются компонентами таких клеточных субструктур, как рибосомы (55 РНК, I6S РНК, 235 РНК); РНП-частиц ( U-PHK) и т.д. Для молекул РНК характерно наличие вторичной структуры (ВС), образованной взаимно комплементарными участками, формирующими двойные спирали.
Детальное описание белковых молекул, т.е. третьего класса ГМ, порождающего ГТ, дано в предыдущем учеоном пособии по данной тематике /5/. В дальнейшем наше внимание будет сосредоточено на ГТ первых двух классов.
Основным молекулярно-генетическим процессам, протекающим в
4
МГСУ, могут быть сопоставлены операции над соответствущими текстами /I/: I) удвоение или мультипликация текста (репликация); 2) перекодирование текста из одного алфавита в другой (транскрипция, обратная транскрипция, трансляция); 3) переком-бинирование частей текстов, инверсии, дупликации, делеции, транслокации его частей, замены отдельных символов и т.д. (что соответствует законным и незаконным рекомбинациям ДНК, мутациям, процессингу, сплайсингу РНК, процессингу белков, модификациям ДНК, РНК и белков ); 4) установление парных соответствий между элементами одного или нескольких текстов (что соответствует пространственному сближению мономеров при самоорганизации); 5) стирание текста или его фрагмента (соответствует деградации биополимера); б) разбиение текстов на группы соответствует сегрегации ГМ, т.е. распределению по дочерним клеткам или компартментам одной клетки.
< 1 > 2 3 4 5 6 7 .. 30 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed