Это произошло в 1941 году. "Первым генетиком" оказался грибок с романтическим названием - нейроспора. Правда, красиво звучит? Больше того, нейроспора и на вид очень привлекательна. Поместите мицелий грибка под сильную лупу и любуйтесь: тонкое прозрачное кружево... Можно часами рассматривать выросший в пробирке грибок, восхищаясь совершенным созданием природы. Только американские генетики Бидл и Татум смотрели на него как исследователи, а не как домашние натурфилософы. Ученые в тонкостях узнали строение грибка, чтобы заставить его работать на генетику. И вот что радовало. Нейроспора - гаплоидный организм. У нее всего 7 хромосом, и в обычной жизни в мицелии грибка нет клеток с двойным набором. Это значит, что если у грибка возникнет мутантный ген, то следствия этого проявятся очень скоро - ведь второго-то гена, доминантного, у нейроспоры нет!

Но это еще не все. У нейроспоры можно обнаружить... половую стадию развития. В какой-то момент жизни в мицелии грибка появляются особые, "женские" клетки. Они, подобно всем клеткам мицелия, гаплоидны, но в отличие от них способны сливаться с любой другой клеткой, которая таким образом играет роль "мужской". Так возникает диплоидная клетка с двойным набором хромосом. Их теперь - 14.

Поначалу ядра у такой клетки не сливаются, и она несколько раз делится митотически, образуя в мицелии островок диплоидных клеток. Кстати, может быть, этот островок и есть "черновой вариант" природы при создании многоклеточного диплоидного организма животных и растений?

Но вот в одной из диплоидных клеток ядра сливаются. При этом в ядре происходит процесс кроссинговера и редукционное деление. Словом, клетка совершает два деления мейоза, после чего образуются четыре гаплоидные клетки. Они располагаются в оболочке точно в ряд, как солдаты в строю. Затем каждая клетка делится митотически еще раз, и на этом дело заканчивается. В итоге образуется 8 клеток (их называют аскоспоры), которые одеваются оболочкой.

А теперь представим себе, что с одним из генов материнской клетки случилась "беда" - он стал мутантным. После кроссинговера, который произойдет вслед за слиянием ядер, разовьются две гибридные клетки, и в одну из них попадет мутантный ген. Такая клетка тоже даст потомство-четыре аскоспоры. В сумке будут два генетически различных типа аскоспор. Как же узнать, есть ли среди них мутантные? Именно этим занимались Бидл и Татум. Они научились выбирать аскоспоры из сумки и сажать их по одной на питательную среду. Из каждой аскоспоры после целого цикла митотических делений вырастает мицелий - прямой ее потомок. Если сравнить свойства мицелиев от различных аскоспор, можно выделить среди них мутантные и нормальные.

Здесь надо сказать еще об одном чудесном качестве нейроспоры.

Она - крайне неприхотлива и прекрасно растет на бедной питательными веществами, так называемой "минимальной", или "голодной" среде (несколько неорганических солей, глюкоза, нитрат аммония и витамин биотин). Из этих продуктов нормальный грибок синтезирует все нужные ему аминокислоты, белки, углеводы и витамины, кроме биотина.

Но вот по одному из генов ученые "ударили" ультрафиолетовыми или рентгеновыми лучами, и он стал мутантным. Если с ним была связана способность синтезировать какую-либо жизненно важную аминокислоту, это незамедлительно обнаружится: некоторые аскоспоры - потомки женской клетки перестанут расти на голодной среде. И не надо ждать сотен поколений грибка. Ведь второго-то гена, компенсирующего нарушенную функцию, у аскоспоры нет: ее потомство, как мы уже говорили, гаплоидно, то есть содержит только один набор хромосом.

Осталось узнать, какая именно жизненно необходимая функция поражена. Бидл и Татум решили добавлять к голодной среде разные аминокислоты, витамины, соли и т. д. поочередно и сажать туда целые стада аскоспор. Наконец-то! Одна из аскоспор проросла на голодной среде с аргинином, другая - на среде с триптофаном. Значит, первая не росла потому, что была не в состоянии создать ни единой молекулы аргинина, вторая - триптофана. Причина только одна - на хромосоме аскоспоры поражен ген, "заведующий" синтезом триптофана. Примерно таким путем Бидл и Татум нашли 380 мутантов (!), которые несли мутацию в 100 отдельных генах, контролирующих жизненно важные биохимические реакции.

И вот что любопытно. Для каждого гена удалось найти по нескольку мутантов. Так, на ген, ответственный за синтез триптофана, пришлось 30 мутантов. А все ли они одинаковы? У всех ли способность синтезировать триптофан нарушена в одном месте гена? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые скрестили друг с другом все 30 мутантов.

В этих опытах мутанты распределились на две группы. Мутанты первой группы взаимно дополняли мутантов второй группы при кроссинговере. В результате среди аскоспор находили рекомбинантов "дикого" * типа, синтезирующих триптофан. Это значит, что в синтезе триптофана должны принимать участие два гена: у мутантов первой группы поражен один ген, у мутантов второй группы - другой. Но что контролируют эти гены?

* (Так называют тип, не измененный мутациями, наиболее часто встречающийся в естественных условиях. )

Мутанты обеих групп росли, если вместо триптофана добавляли серии и индол, при этом в среде появлялся триптофан. Значит, все мутанты могли превращать индол и серии в триптофан. Отсюда вывод: индол и серии - предшественники триптофана в цепи его биосинтеза в живой клетке.

Это предположение подтвердилось, когда обнаружили мутант, у которого была блокирована именно эта функция. Он не вырабатывал фермента триптофансинтетазы, который есть у дикой нейроспоры.

Мутанты первой группы были также способны синтезировать вещество, стимулировавшее рост мутантов второй группы. Этим веществом оказалась антраниловая кислота, которая, видимо, выполняет функцию предшественника индола. Значит, у мутантов первой группы нарушена реакция превращения антраниловой кислоты в индол, а мутанты второй группы не могут синтезировать антраниловую кислоту, но способны превратить ее в индол.

На основании этих данных был открыт способ синтеза триптофана в живых клетках: антраниловая кислота превращается в индол. Индол соединяется с серином и под влиянием фермента триптофансинтетазы превращается в триптофан. В синтезе триптофана участвует не менее трех генов, каждый из них отвечает за выработку ферментов. Эти гены можно картировать на хромосоме нейроспоры в реакциях скрещивания.

Так в 1941 году впервые в истории естествознания ученые нашли на хромосоме гены, ответственные за синтез белков - ферментов. Бидл и Татум сформулировали выводы своих исследований так: "Один ген - один фермент". Предполагается, что гены клетки контролируют синтез всех ее ферментов, катализирующих реакции обмена, причем каждый ген контролирует только один фермент.

Если вдуматься, можно себе представить, что рамки этой гипотезы гораздо шире, чем следует из ее названия. В самом деле. Мы знаем, что все ферменты - белки. Но ведь, кроме ферментов, в организме есть белки-неферменты. Это гемоглобин, антитела и другие. Где заложена информация для их синтеза? Тоже в хромосомных генах. Вот почему гипотеза "Один ген - один фермент" теперь звучит так: "Один ген - один белок", или даже: "Один ген - одна гюлипептидная цепь".

До 1941 года генетика и биохимия были обособленными науками, и каждая в силу своих возможностей пыталась найти ключ к тайнам жизни: генетики открыли гены, биохимики- ферменты. Опыты американских ученых Бидла, Татума и Бреннера связали воедино эти две единицы жизни и положили начало содружеству генетики и биохимии, а вместе с тем и такому прогрессу знаний, равного которому не было во всей истории биологии. Ген предстал как конкретная единица, контролирующая синтез конкретного белка. Это был качественно новый уровень исследований.

Опыты с нейроспорой окрылили ученых, но все-таки еще требовали ответа вопросы: что такое ген? Из какого вещества он построен? Как он регулирует синтез белка?

Генетика разгадала эти ребусы природы только после того, как стала вести поиск в царстве бактерий. Но прежде чем начать рассказ о новых героях генетических экспериментов, надо, наконец, поближе познакомиться с ними.

4.2.1. Гипотеза «один ген – один фермент»

Первые исследования. После того как в 1902 г. Гэррод указал на связь генетического дефекта при алкаптонурии с неспособностью организма расщеплять гомогентизиновую кислоту, важно было выяснить специфический механизм, лежащий в основе этого нарушения. Поскольку тогда уже было известно, что метаболические реакции катализируются ферментами, можно было предположить, что именно нарушение какого-то фермента приводит к алкаптонурии. Такая гипотеза обсуждалась Дришем (в 1896 г.). Ее высказывали также Холдейн (1920 г., см. ) и Гэррод (1923 г. ). Важными этапами в развитии биохимической генетики стали работы Кюхна и Бутенандта по изучению окраски глаз у мельничной огневки Ephestia kuhniella и аналогичные исследования Бидла и Эфрусси на Drosophila (1936) . В этих пионерских работах для выяснения механизмов действия генов были выбраны мутанты насекомых, изученные ранее генетическими методами. Однако такой подход не привел к успеху. Проблема оказалась слишком сложной, и чтобы решить ее, необходимо было:

1) подобрать простой модельный организм, удобный для экспериментального изучения;

2) искать генетическую основу биохимических признаков, а не биохимическую основу генетически детерминированных признаков. Оба условия были выполнены в работе Бидла и Татума в 1941 году (см. также Бидл, 1945 ).

Модель Бидла и Татума. Статья этих исследователей начиналась так:

«С точки зрения физиологической генетики - развитие и функционирование организма может быть сведено к сложной системе химических реакций, которые каким-то образом контролируются генами. Вполне логично предположить, что эти гены... либо сами выступают в роли ферментов, либо определяют их специфичность. Известно, что генетики-физиологи обычно пытаются исследовать физиологические и биохимические основы уже известных наследственных признаков. Этот подход позволил установить, что многие биохимические реакции контролируются специфическими генами. Такие исследования показали, что ферменты и гены обладают специфичностью одного порядка. Однако возможности этого подхода ограниченны. Наиболее серьезное ограничение заключается в том, что при этом в поле зрения исследователей попадают наследственные признаки, не имеющие летального эффекта и, следовательно, связанные с реакциями, которые не очень существенны для жизнедеятельности организма. Второе затруднение... заключается в том, что традиционный подход к проблеме подразумевает использование внешне проявляющихся признаков. Многие из них представляют собой морфологические вариации, основанные на системах биохимических реакций, настолько сложных, что их анализ необычайно затруднен.

Подобные соображения привели нас к следующему выводу. Изучение общей проблемы генетического контроля биохимических реакций, определяющих развитие и метаболизм, должно проводиться с помощью процедуры, противоположной общепринятой: вместо того чтобы пытаться выяснить химические основы известных наследственных признаков, необходимо установить, обеспечивают ли гены контроль известных биохимических реакций и как они это делают. Нейроспора, относящаяся к аскомицетам, обладает свойствами, позволяющими реализовать такой подход и одновременно служит удобным объектом для генетических исследований. Вот почему наша программа была построена на использовании именно этого организма. Мы исходили из того, что облучение рентгеном вызывает мутации в генах, контролирующих определенные химические реакции. Пусть для выживания в данной среде организм должен осуществлять какую-то химическую реакцию, тогда мутант, лишенный такой способности, в этих условиях окажется нежизнеспособным. Однако его можно поддерживать и изучать, если выращивать в среде, к которой добавлен жизненно необходимый продукт генетически блокированной реакции».

4 Действие генов 9

Рис. 4.1. Схема эксперимента по обнаружению биохимических мутантов нейроспоры На полноценной среде мутации, индуцированные рентгеновскими лучами или ультрафиолетом, не нарушают роста гриба. Однако на минимальной среде мутант не растет. При добавлении к минимальной среде витаминов способность к росту восстанавливается При внесении аминокислот роста нет На основании этих данных можно предположить, что мутация произошла в гене, который контролирует метаболизм витамина Следующий шаг заключается в идентификации витамина, способного восстановить нормальную функцию Генетический блок обнаружен среди реакций биосинтеза витамина .

Далее Бидл и Татум приводят описание схемы эксперимента (рис. 4.1). В состав полной среды входил агар, неорганические соли, солодовый экстракт, дрожжевой экстракт и глюкоза. Минимальная среда содержала только агар, соли, биотин и источник углерода. Наиболее подробно были исследованы мутанты, которые росли на полной среде и не росли на минимальной. Чтобы установить соединение, синтез которого нарушен у каждого из мутантов, в минимальный агар вносили отдельные компоненты полной среды.

Таким способом были выделены штаммы, неспособные синтезировать определенные факторы роста: пиридоксин, тиамин и парааминобензойную кислоту. Было показано, что эти дефекты обусловлены мутациями в специфических локусах. Работа положила начало многочисленным исследованиям на нейроспоре, бактериях и дрожжах, в которых было установлено соответствие «генетических блоков», ответственных за отдельные метаболические этапы, и специфических нарушений ферментов. Этот подход очень быстро превратился в инструмент, позволяющий исследователям раскрывать метаболические пути.

Гипотеза «один ген - один фермент» получила прочное экспериментальное подтверждение. Как показали работы последующих десятилетий, она оказалась удивительно плодотворной. Анализ дефектных ферментов и их нормальных вариантов позволил вскоре выявить такой класс генетических нарушений, которые приводили к изменению функции фермента, хотя сам белок по-прежнему обнаруживался и сохранял иммунологические свойства. В других случаях менялся температурный оптимум активности фермента. Некоторые варианты можно было объяснить мутацией, влияющей на общий регуляторный механизм и изменяющей в результате активность целой группы ферментов. Подобные исследования привели к созданию концепции регуляции активности генов у бактерий, которая включала и концепцию оперона.

10 4. Действие генов

Первые примеры ферментативных нарушений у человека. Первым наследственным заболеванием человека, для которого удалось показать ферментативное нарушение, была метгемоглобинемия с рецессивным типом наследования (Гибсон и Харрисон, 1947 ; Гибсон, 1948 ) (25080). В этом случае поврежденным ферментом является NADH - зависимая метгемоглобин-редуктаза. Первая попытка систематического изучения группы заболеваний человека, связанных с дефектами метаболизма, была предпринята в 1951 году. При исследовании болезни накопления гликогена супруги Кори показали, что в восьми из десяти случаев патологического состояния, которое диагностировалось как болезнь Гирке (23220), структура гликогена печени представляла собой нормальный вариант, а в двух случаях была явно нарушена. Было также очевидно, что гликоген печени, накапливаясь в избытке, не может быть непосредственно превращен в сахар, поскольку у больных проявляется тенденция к гипогликемии. Для расщепления гликогена с образованием глюкозы в печени необходимы многие ферменты. Два из них-амило-1,6-глюкозидаза и глюкозо6-фосфатаза-были выбраны для изучения как возможные дефектные элементы ферментной системы. В гомогенатах печени при различных значениях рН было измерено освобождение фосфата из глюкозо-6фосфата. Результаты представлены на рис. 4.2. В нормальной печени обнаруживалась высокая активность с оптимумом при рН 6-7. Сильное нарушение функции печени при циррозе коррелировало с незначительным уменьшением активности. С другой стороны, в случае болезни Гирке с летальным исходом, активность фермента обнаружить вообще не удалось; такой же результат был получен при обследовании второго подобного больного. У двух пациентов с менее выраженными симптомами наблюдалось значительное уменьшение активности.

Было сделано заключение, что в указанных случаях болезни Гирке с летальным исходом имел место дефект глюкозо-6-фосфатазы. Однако в большинстве более легких случаев активность этого фермента оказалась не ниже, чем при циррозе печени, и только у двух больных она была несколько меньшей (рис. 4.2).

По мнению супругов Кори, аномальное накопление гликогена в мышечной ткани нельзя связывать с недостатком глюкозо-6-фосфатазы, поскольку в мышцах этот фермент отсутствует и в норме. В качестве возможного объяснения гликогеноза мышц они предположили нарушение активности амило-1,6-глюкозидазы. Это предсказание вскоре подтвердилось: Форбс обнаружил такой дефект при одном из клинически выраженных случаев болезни накопления гликогена с вовлечением сердечной и скелетных мышц. Сейчас нам

4. Действие генов 11

известно большое число ферментативных дефектов при болезни накопления гликогена .

Хотя по степени проявления различные формы этого заболевания несколько различаются, в клиническом отношении между ними много общего. За одним исключением, все они наследуются по аутосомнорецессивному типу. Если бы ферментативные дефекты не были раскрыты, патология накопления гликогена рассматривалась бы как одно заболевание с характерными внутрисемейными корреляциями по тяжести течения, деталям симптоматики и срокам летального исхода. Таким образом, перед нами пример, когда генетическая гетерогенность, которую можно было лишь предполагать на основании изучения фенотипа (разд. 3.3.5), подтвердилась при анализе на биохимическом уровне: исследование ферментативной активности позволило идентифицировать специфические гены.

В последующие годы темп исследований в области ферментативных дефектов нарастал, и для 588 идентифицированных рецессивных аутосомных генов, которые Мак-Кьюсик описывает в шестом издании своей книги «Менделевское наследование у человека» (1983) , более чем в 170 случаях обнаружены специфические ферментативные нарушения. Наши успехи в этой области непосредственно связаны с развитием концепций и методов молекулярной генетики.

Некоторые этапы изучения ферментативных нарушений у человека. Мы приводим лишь наиболее важные вехи этого продолжающегося процесса: 1934 Фёллинг открыл фенилкетонурию

1941 Бидл и Татум сформулировали гипотезу «один ген - один фермент» 1948 Гибсон описал первый случай ферментативного нарушения при заболевании у человека (рецессивная метгемоглобинемия)

1952 Супруги Кори обнаружили недостаточность глюкозо-6-фосфатазы при болезни Гирке

1953 Джервис продемонстрировал отсутствие фенилаланингидроксилазы при фенилкетонурии . Бикель сообщил о первой попытке смягчить ферментативное нарушение, применив диету с низким содержанием фенилаланина

1955 Смитис разработал методику электрофореза в крахмальном геле

1956 Карсон и др. обнаружили дефект глюкозо-6-фосфат- дегидрогеназы (G6PD) в случае индуцированной гемолитической анемии

1957 Калькар и др. описали ферментативную недостаточность при галактоземии, показав, что у человека и бактерий наблюдается идентичное нарушение ферментативной активности

1961 Крут и Вайнберг продемонстрировали дефект фермента при галактоземии in vitro в культуре фибробластов

1967 Сигмиллер и др. обнаружили дефект гипоксантин-гуанин-фосфорибозилтрансферазы (HPRT) при синдроме Леша -Найхана

1968 Кливер описал нарушение эксцизионной репарации при пигментной ксеродерме

1970 Нейфельд выявил ферментативные дефекты при мукополисахаридозах, что позволило идентифицировать пути расщепления мукополисахаридов

1974 Браун и Голдстейн доказали, что генетически детерминированная суперпродукция гидроксиметилглютарилСоА-редуктазы при семейной гиперхолестеринемии обусловлена дефектом локализованного в мембране рецептора липопротеинов низкой плотности, который модулирует активность этого фермента (HMG)

1977 Слай и др. продемонстрировали, что маннозо-6-фосфат (как компонент лизосомальных ферментов) узнается рецепторами фибробластов. Генетический дефект процессинга препятствует связыванию лизосомных ферментов, в результате нарушается их выход в цитоплазму и последующая секреция в плазму (I-клеточная болезнь)

12 4. Действие генов

1980 При псевдогипопаратиреозе обнаружен дефект белка, обеспечивающего сопряжение рецептора и циклазы.

» , » Один ген-один фермент

Один ген-один фермент

         92
Дата публикации: Июль 24, 2018

    

Гипотеза один ген-один фермент – идея, выдвинутая в начале 1940-х годов, что каждый ген контролирует синтез или активность одного фермента. Концепцию, объединяющую области генетики и биохимии, предложил американский генетик Джордж Уэллс Бидл и американский биохимик Эдвард Л. Татум, которые проводили исследования на Neurospora crassa. Их эксперименты включали в себя сначала визуализацию формы к мутационно-индуцирующим рентгеновским лучам, а затем ее культивирование в минимальной среде роста, которая содержала только основные питательные вещества, необходимые для выживания штамма дикого типа. Они обнаружили, что для своего роста мутантные штаммы плесени требуют добавления определенных аминокислот. Используя эту информацию, исследователи смогли связать мутации в определенных генах с нарушением отдельных ферментов в метаболических путях, которые обычно продуцировали недостающие аминокислоты. Сегодня известно, что не все гены кодируют фермент и что некоторые ферменты состоят из нескольких коротких полипептидов, кодируемых двумя или более генами.

one gene - one enzyme theory - теория “один ген - один фермент”.

Концепция, согласно которой одним геном может кодироваться только один фермент; более строго это соотношение отражено в теории “один ген - один полипептид”, т.к. один фермент может быть гетерополимером и включать полипептидные цепи, кодируемые разными генами.

(Источник: «Англо-русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд-во ВНИРО, 1995 г.)

• - one gene - one polypeptide hypothesis - теория “один ген - один полипептид ”...
• - теория “один ген - один белок”.См. гипотеза “один ген - один полипептид ”...

  Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь

• - теория “один ген - один полипептид”.См. гипотеза “один ген - один полипептид ”...

  Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь

• - one enzyme - two genes theory - теория “один фермент - два гена”...

  Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь

• - Ср. Я один как перст в целом мире, нет у меня ни жены, ни детей, нет ни кола, ни двора, некому ни приютить, ни приголубить меня... Салтыков. Губернские оч. 5. Елка. Ср. Вот и живу я... ровно божедом в скудельнице...

  Толково-фразеологический словарь Михельсона

• - Из стихотворения «Среди долины ровныя» поэта Алексея Федоровича Мерзлякова, впоследствии ставшее словами популярной песни: Среди долины ровныя, На гладкой высоте Цветет, растет могучий дуб В...

  Словарь крылатых слов и выражений

• - Первый из говорящих не хочет замечать разницу в чём-либо. Собеседник явно с такой позицией не согласен...

  Словарь народной фразеологии

• - Один палка, два струна.... - так чаще всего называют примитивную музыку, скверные музыкальные инструменты. О девках - это для рифмы...

  Словарь народной фразеологии

• - см. Живут, как брат с сестрой...
• - См....

  В.И. Даль. Пословицы русского народа

• - См....

  В.И. Даль. Пословицы русского народа

• - См. ЖИЗНЬ -...

  В.И. Даль. Пословицы русского народа

• - Один скачет, один и плачет, а все один...

  В.И. Даль. Пословицы русского народа

• - См. РОЗНОЕ -...

  В.И. Даль. Пословицы русского народа

• - Сто один брат, все в один ряд, вместе связаны стоят...

  В.И. Даль. Пословицы русского народа

• - См. ЖЕНИХ -...

  В.И. Даль. Пословицы русского народа

"теория один ген - один фермент" в книгах

Эпилог Один ребенок, один учитель, один учебник, одна ручка…

Из книги Я – Малала автора Юсуфзай Малала

Эпилог Один ребенок, один учитель, один учебник, одна ручка… Бирмингем, август 2013 годаВ марте наша семья переехала из квартиры в центре Бирмингема в арендованный для нас особняк на тихой зеленой улице. Но все мы чувствуем, что это наше временное пристанище. Наш дом

48. ДЕСЯТЬ ПУНКТОВ, КОТОРЫЕ ВЫ ДОЛЖНЫ ДЕРЖАТЬ ПЕРЕД ГЛАЗАМИ, ГОТОВЯСЬ К ВЫСТУПЛЕНИЮ ОДИН НА ОДИН

Из книги Я вижу вас голыми. Как подготовиться к презентации и с блеском ее провести автора Хофф Рон

48. ДЕСЯТЬ ПУНКТОВ, КОТОРЫЕ ВЫ ДОЛЖНЫ ДЕРЖАТЬ ПЕРЕД ГЛАЗАМИ, ГОТОВЯСЬ К ВЫСТУПЛЕНИЮ ОДИН НА ОДИН Многие из тех, кто занимается сбытом товаров, выступают исключительно один на один.Чтобы заработать на жизнь таким способом, нужно многое уметь. И главное тут – никогда не

ГЛАВА 2. Один, один, совсем один. Экономическое положение изолированного индивида

Из книги Экономика для обычных людей: Основы австрийской экономической школы автора Кэллахан Джин

ГЛАВА 2. Один, один, совсем один. Экономическое положение изолированного

Бизнес-модели «один за один»: TOM’S – не только обувь, но и солнечные очки

Из книги Социальное предпринимательство. Миссия – сделать мир лучше автора Лайонс Томас

Бизнес-модели «один за один»: TOM’S – не только обувь, но и солнечные очки Бизнес-модель компании TOM’S Shoes – бесплатная передача одной пары обуви нуждающемуся человеку за каждую проданную пару – кажется несколько рискованной в условиях рецессии, при которой небольшие

д. Борьба жямайтов один на один с крестоносцами и битва при Дурбе

Из книги История Литвы с древнейших времен до 1569 года автора Гудавичюс Эдвардас

д. Борьба жямайтов один на один с крестоносцами и битва при Дурбе Соглашения Миндовга с Ливонским орденом раскололи конфедеративные связи литовских земель. Жямайты остались одни. Руководство Тевтонского ордена, посылая в Ливонию Эберхардта Зейна, поставило перед ним,

Русские, украинцы, белорусы – один язык, один род, одна кровь

Из книги автора

Русские, украинцы, белорусы – один язык, один род, одна кровь Как легче всего ослабить, обескровить народ? Ответ прост и проверен веками. Чтобы ослабить народ – его надо раздробить, раскроить на куски и убедить образовавшиеся части, что они есть отдельные, самостийные,

Осталось только начать управлять… Один человек за раз, один день за раз

Из книги автора

Осталось только начать управлять… Один человек за раз, один день за раз Если вы провели всю необходимую подготовку, то вы уже готовы начать регулярные беседы с каждым из ваших подчиненных.Перед первой встречей подготовьтесь, перечитав управленческий пейзаж.Напишите

PS4 стартовала, Xbox One на подходе: один на один или двое против всех? Евгений Золотов

Из книги Цифровой журнал «Компьютерра» № 200 автора Журнал «Компьютерра»

PS4 стартовала, Xbox One на подходе: один на один или двое против всех? Евгений Золотов Опубликовано 18 ноября 2013 Затянувшееся перемирие в войне игровых консолей окончено: в пятницу в США стартовали продажи Sony PlayStation 4, а её основной соперник, Xbox One от

Подход первый: Один product owner - один backlog

Из книги Scrum и XP: заметки с передовой автора Книберг Хенрик

Ситуация №1 Вы и гопник один на один. Никаких свидетелей произошедшего нет

Из книги Нож в руке [Юридические особенности национальной самообороны] автора Гернет Виктор

Ситуация №1 Вы и гопник один на один. Никаких свидетелей произошедшего нет I. Гопник получил повреждения, но остался жив.Если пострадавший действительно гопник в прямом смысле этого слова (по внешнему виду, манере поведения и характерному сленгу это определяется с

1. Одна теория – один ответ.

Из книги Когда ваш ребенок сводит вас с ума автора Ле Шан Эда

1. Одна теория – один ответ. Когда доктор Спок и большинство из нас вновь открыли в 10-х годах кормление по потребности, это казалось нам и гуманным, и разумным. Я уверена, что детей кормили, когда они голодны, укладывали спать, когда они уставали, и сажали на горшок, когда им

Хвалите людей один на один, а группы в присутствии всех

Из книги Серьезный разговор об ответственности [Что делать с обманутыми ожиданиями, нарушенными обещаниями и некорректным поведением] автора Паттерсон Керри

Хвалите людей один на один, а группы в присутствии всех Эта рекомендация тоже противоречит тому, что обычно происходит в организациях. Сама идея каждой церемонии награждения – покрасоваться перед коллегами и друзьями. Однако, согласно результатам исследований, многие

Я принял помысел, советующий удалиться в пустыню и жить вместе с Богом, один на один

Из книги Автобиография автора Кавсокаливит Порфирий

Я принял помысел, советующий удалиться в пустыню и жить вместе с Богом, один на один Я весь был там! Ум мой уже убежал в пустыню, - вспоминал старец Порфирий. - Осталось лишь попросить у старца благословение, взять котомку с сухарями, скрыться, чтобы непрестанно воспевать

Псалом 46. Один Господь, один царь, один народ

Из книги Новый Библейский Комментарий Часть 2 (Ветхий Завет) автора Карсон Дональд

Псалом 46. Один Господь, один царь, один народ Всеобъемлющий контроль Господа (Пс. 45) осуществляется не для подавления народов, но для их духовной поддержки. Пс. 46 призывает все народы воздать славу такому Богу (2), прославить Господа как Царя всей земли. Основанием для этого

39 странный факт: подсчитано, что рождается гениев – один на 10 тысяч человек, а становятся гениями почему-то один на 5-10 миллионов

Из книги Ген мозга автора Кузина Светлана Валерьевна

39 странный факт: подсчитано, что рождается гениев – один на 10 тысяч человек, а становятся гениями почему-то один на 5-10 миллионов Это означает, что уже сегодня, в начале ХХI века, около ста тысяч людей на миллиард жителей планеты могли бы развиться до уровня гения, но в силу

Экспрессия генов - это процесс, в ходе которого наследственная информация от гена преобразуется в функциональный продукт - РНК или белок. Экспрессия генов может регулироваться на всех стадиях процесса: и во время транскрипции, и во время трансляции, и на стадии посттрансляционных модификаций белков.

Экспрессия генов является субстратом для эволюционных изменений.

Регуляция экспрессии генов на уровне транскрипции у прокариот:

Регуляция транскрипции в клетках осуществляется на уровне индивидуальных генов, их блоков и даже целых хромосом. Возможность управления многими генами, как правило, обеспечивается наличием у них общих регуляторных последовательностей нуклеотидов, с которыми взаимодействуют однотипные факторы транскрипции. В ответ на действие специфических эффекторов такие факторы приобретают способность с высокой точностью связываться с регуляторными последовательностями генов. Следствием этого является ослабление или усиление транскрипции соответствующих генов. Три основных этапа транскрипции, которые, используются бактериальными клетками для регуляции синтеза РНК – инициация, элонгация и терминация.

Экспрессия генов эукариот отличатся от прокариот:

1) У эукариот имеются три типа РНК-полимераз: РНК-полимераза1 катализирует транскрипцию рибосомальных генов. РНК-полимераза2 катализирует транскрипцию всех структурных генов. РНК-полимераза3 катализирует транскрипцию тРНК и 5S-рибосомальной РНК (катализирует образование мРНК, присутствующие только у эукариот).

2) Промоторный участок у эукариот более длинный.

3) У эукариот любой ген представляет чередующимися кодирующими и некодирующими последовательностями. Кодирующие – экзоны, некодирующие – интроны.

4) У эукариот встречаются усилители, узнаваемыми белками. Они могут быть расположены достаточно далеко от начала транскрипции. Усилитель и связанный с ним белок приближаются к участку связывания РНК-полимеразы с ДНК.

5) Существуют "глушители", подавляющие транскрипцию.

Гипотеза “один ген - один фермент” , предполагает, что каждый ген может кодировать только одну полипептидную цепь, которая, в свою очередь, может входить как субъединица в более сложный белковый комплекс. Теория выдвинута Г.Бидлом и Э.Татумом в 1941 на основании генетико-биохимического анализа нейроспоры, они обнаружили выключение в экспериментальных условиях под действием различных мутаций каждый раз только одной какой-либо цепи биохимических реакций. Сомнения в абсолютной справедливости данной теории появились в связи с открытием системы «два гена - один полипептид», а также с существованием перекрывающихся генов. С функциональных позиций данная теория условна в связи с нахождением многофункциональных белков.

Закономерности существования клетки во времени. Клеточный (жизненный) цикл. Апоптоз и некроз. Митотический (пролиферативный) цикл. Главные события митотического цикла. Репродуктивная (интерфаза) и разделительная (митоз) фазы митотического цикла. Проблемы клеточной пролиферации в медицине.

Клеточный цикл - это период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти.

Важным компонентом клеточного цикла является митотический цикл - комплекс взаимосвязанных и согласованных во времени событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления. Кроме того, в жизненный цикл включается период выполнения клеткой специфических функций многоклеточного организма, а также периоды покоя. В периоды покоя ближайшая судьба клетки не определена: она может либо начать подготовку к митозу, либо приступить к специализации в определенном функциональном направлении.

Продолжительность митотического цикла для большинства клеток составляет от 10 до 50 ч. Биологическое значение митотического цикла состоит в том, что он обеспечивает преемственность хромосом в ряду клеточных поколений, образование клеток, равноценных по объему и содержанию наследственной информации. Таким образом, цикл является всеобщим механизмом воспроизведения клеточной организации эукариотического типа в индивидуальном развитии.

заключаются в редупликации (самоудвоении) наследственного материала материнской клетки и в равномерном распределении этого материала между дочерними клетками. По двум главным событиям митотического цикла в нем выделяют репродуктивную и разделительную фазы, соответствующие интерфазе и митозу классической цитологии.

Апоптоз - программируемая клеточная смерть, регулируемый процесс самоликвидации на клеточном уровне, в результате которого клетка фрагментируется на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной. Фрагменты погибшей клетки обычно очень быстро фагоцитируются макрофагами либо соседними клетками, минуя развитие воспалительной реакции. Процесс апоптоза продолжается 1-3 часа. Одной из основных функций апоптоза является уничтожение дефектных (повреждённых, мутантных, инфицированных) клеток.

Некроз - патологический процесс, выражающийся в местной гибели ткани в живом организме в результате какого-либо экзо- или эндогенного повреждения. Некроз проявляется в набухании, денатурации и коагуляции цитоплазматических белков, разрушении клеточных органелл и, наконец, всей клетки. Наиболее частыми причинами некротического повреждения ткани являются: прекращение кровоснабжения и воздействие патогенными продуктами бактерий или вирусов.

30. Митотический цикл. Основные события периодов интерфазы. Содержание и значение фаз митоза. Биологическое значение митоза.

Митотический (пролиферативный ) цикл -комплекс взаимосвязанных и согласованных во времени событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления. Кроме того, в жизненный цикл включается период выполнения клеткой многоклеточного организма специфических функций, а также периоды покоя. В периоды покоя ближайшая судьба клетки не определена: она может либо начать подготовку к митозу, либо приступить к специализации в определенном функциональном направлении. Продолжительность митотического цикла для большинства клеток составляет от 10 до 50 ч.

Биологическое значение митотического цикла состоит в том, что он обеспечивает преемственность хромосом в ряду клеточных поколений, образование клеток, равноценных по объему и содержанию наследственной информации. Таким образом, цикл является всеобщим механизмом воспроизведения клеточной организации эукариотического типа в индивидуальном развитии.

Главные события митотического цикла заключаются в редупликации (самоудвоении ) наследственного материала материнской клетки и в равномерном распределении этого материала между дочерними клетками. Указанным событиям сопутствуют закономерные изменения химической и морфологической организации хромосом - ядерных структур, в которых сосредоточено более 90% генетического материала эукариотической клетки (основная часть внеядерной ДНК животной клетки находится в митохондриях).

Хромосомы во взаимодействии с внехромосомными механизмами обеспечивают: а) хранение генетической информации, б) использование этой информации для создания и поддержания клеточной организации, в) регуляцию считывания наследственной информации, г) удвоение (самокопирование) генетического материала, д) передачу его от материнской клетки дочерним.

Изменения клетки в митотическом цикле.

По двум главным событиям митотического цикла в нем выделяют репродуктивную и разделительную фазы, соответствующие интерфазе и митозу классической цитологии (рис. 2.11).

В начальный отрезок интерфазы (постмитотический, пресинтетический, или Gi-период ) восстанавливаются черты организации интерфазной клетки, завершается формирование ядрышка, начавшееся еще в телофазе. Из цитоплазмы в ядро поступает значительное (до 90%) количество белка. В цитоплазме параллельно реорганизации ультраструктуры интенсифицируется синтез белка. Это способствует росту массы клетки. Если дочерней клетке предстоит вступить в следующий митотический цикл, синтезы приобретают направленный характер: образуются химические предшественники ДНК, ферменты, катализирующие реакцию редупликации ДНК, синтезируется белок, начинающий эту реакцию. Таким образом осуществляются процессы подготовки следующего периода интерфазы - синтетического.

В синтетическом или S-периодв удваивается количество наследственного материала клетки. Он заключается в расхождении биспирали ДНК на две цепи с последующим синтезом возле каждой из них комплементарной цепочки. В результате возникают две идентичные биспирали. Молекулы ДНК, комплементарные материнским, образуются отдельными фрагментами по длине хромосомы, причем неодномоментно (асинхронно) в разных участках одной хромосомы, а также в разных хромосомах. Затем участки (единицы репликации - репликоны ) новообразованной ДНК «сшиваются» в одну макромолекулу.

Отрезок времени от окончания синтетического периода до начала митоза занимает постсинтетический (предмитотический ), или G 2 -neриод интерфазы. Он характеризуется интенсивным синтезом РНК и особенно белка. Завершается удвоение массы цитоплазмы по сравнению с началом интерфазы. Это необходимо для вступления клетки в митоз.