Краткое содержание главы

РНК, так же как и ДНК, состоит из нуклеотидов. Различаются эти две нуклеиновые кислоты тем, что РНК вместо сахара дезоксирибозы содержит ри- бозу, а вместо азотистого основания тимина-урацил; кроме того, у РНК молекулы одноцепочечные, а у ДНК-двухцепочечные.

Все виды клеточной РНК синтезируются на ДНК-матрицах. Рибосомная РНК (рРНК) входит в состав рибосом; транспортная РНК (тРНК) доставляет аминокислоты к рибосомам и удерживает их там, пока они не присоединятся к растущей полипептидной цепи; матричная РНК (мРНК) содержит инструкции относительно последовательности соединения аминокислот в полипептидную цепь.
Генетический код мРНК состоит из кодонов, содержащих по три нуклеотида; эти кодоны определяют различные аминокислоты, включающиеся в полипептидную цепь. Код вырожденный; большинство аминокислот определяется более чем одним кодоном. Три кодона из 64 служат сигналами для прекращения синтеза белка.
Действие ряда антибиотиков основано на подавлении синтеза белка у возбудителя болезни.
Клетка вырабатывает не все белки, закодированные в ее генах, а лишь те, какие ей в данный момент нужны. Регуляция как количества, так и типа вырабатываемых белков осуществляется на разных этапах белкового синтеза. В бактериальных клетках в результате присоединения к ДНК особых регуляторных белков транскрипция ДНК в РНК может приостановиться, причем такой регуляторный белок присоединяется к ДНК или отделяется от нее, если он связывается с другими молекулами, имеющими отношение к функции белка, кодируемого данным геном. У эукариот некоторые белки удерживают часть ДНК в свернутом состоянии, в котором она недоступна для транскрипции; это их действие снимается другими белками или определенными гормонами. В процессе зародышевого развития различные гены включаются в строго определенной последовательности. Дифференцировка клеток зародыша, в результате которой возникают клетки разного типа, определяется, по всей вероятности, какими-то факторами, присутствующими в цитоплазме. На ранних стадиях развитие и дифференцировка регулируются факторами, содержащимися в цитоплазме яйцеклетки. Далее, по мере развертывания программы развития активация некоторых генов приводит к определенным изменениям, которые в свою очередь включают гены, ответственные за более поздние стадии. Мы пока еще плохо представляем себе регуляцию белкового синтеза у эукариот.
Рак это группа заболеваний, при которых нормальные генетические механизмы, регулирующие клеточную дифференцировку и клеточное деление, перестают функционировать. Раковые клетки утрачивают также способность к сцеплению с другими клетками. Для возникновения некоторых видов рака необходимо, по всей вероятности, присутствие в организме латентных вирусов, дуплицирующихся вместе с ДНК клетки-хозяина. Роль пускового механизма в развитии такого заболевания играет часто не сам вирус, а какой-нибудь другой инфекционный фактор или канцероген, присутствующий в среде.
Проверьте себя Какое из приведенных ниже утверждений, касающихся генетического кода, неверно?
а)              кодон состоит из трех нуклеотидов;
б)              каждый кодон определяет только одну какую-нибудь аминокислоту;
в)              кодоны содержатся в матричной РНК;
г)              для каждого вида аминокислоты есть только один кодон;
д)              между кодонами нет пробелов, которые обозначали бы конец одного кодона и начало другого.

Ниже приведены две нуклеотидные последовательности ДНК:
а)              Т-А-Ц А-А-Г-Т-А-Ц-Т-Т-Г-Т-Т-Т-Ц-Т-Т
б)              Т-А-Ц-Г-Т-Т-Г-Ц-Т-Г-Ц-Ц-Т-Г-Ц-Ц-Г-Г-
Напишите последовательности мРНК, в которые они будут транскрибированы, и аминокислотные последовательности, которые будут получены при трансляции этой мРНК. Согласно современным представлениям о синтезе белка:
а)              молекулы транспортной РНК, специфичные для данных аминокислот, синтезируются в цитоплазме на мРНК-матрице;
б)              молекулы транспортной РНК доставляют матричную РНК из ядра к рибосомам;
в)              матричная (информационная) РНК, синтезированная на ДНК-матрице в ядре, несет в себе информацию, определяющую последовательность объединения аминокислот в полипептидную цепь;
г)              рибосомы могут начинать «считывание» инструкций по синтезу белка с любой точки молекулы РНК;
д)              транспортная РНК присоединяется к комплементарному участку мРНК и притягивает к нему соответствующую аминокислоту. Укажите этапы белкового синтеза в системе, содержащей три типа РНК, рибосомы, аминокислоты и необходимые ферменты. При обычных условиях транскрипция ДНК в РНК у прокариот
регулируется:
а)              при помощи регуляторных белков, которые отделяются от ДНК или присоединяются к ней в зависимости от присутствия в клетке других (малых) молекул;
б)              путем изменения количества РНК-синтезирующего фермента, присутствующего в клетке;
в)              путем переноса клеток на питательные среды с другими малыми молекулами;
г)              путем изменения продолжительности жизни молекул РНК;
д)              при помощи антибиотиков, присоединяющихся к рибосомам и блокирующих синтез белков. При дифференцировке клетки, содержащие одинаковую ДНК:
а)              развиваются сходным образом;
б)              делятся с одинаковой скоростью;
г)              содержат разные гены;
д)              вводят в действие разные гены.
Вопросы для обсуждения У каждого вида транспортной РНК имеется для присоединения аминокислоты свой особый фермент. Для чего это нужно? Представьте себе, что бактериальная клетка несет мутацию, изменившую один из нуклеотидов антикодона транспортной РНК. Как может такая мутация сказаться на синтезе белка? Нам ясно, почему генетический код не мог бы состоять из кодонов, содержащих менее чем по три нуклеотида. В силу каких факторов отбор мог действовать против кодонов, содержащих более трех нуклеотидов? Основываясь на сведениях, сообщенных в разд. 14.7 («Вирусы») и 15.4, объясните, почему антибиотики неэффективны при заболеваниях, вызываемых вирусами.

<< | >>

↑

Источник: Кемп П., Арме К.. Введение в биологию. 1988

Еще по теме Краткое содержание главы:

- Биология индивидуального развития - Для внеклассного чтения - История биологии - Книги по биологии - Научно-популярная биология - Теория эволюции - Физиология животных -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -