<< Предыдушая Следующая >>

ГЕНЫ И БЕЛКИ

После многолетних исследований серповидноклеточной анемии (малокровия) стало очевидным, что мутация определенного гена приводит к изменениям химической структуры молекулы гемоглобина. Основной тип гемоглобина взрослого человека состоит из четырех полипептидных (белковых) цепей: двух идентичных ?-цепей и двух идентичных ?-цепей (?2?2). В 1957 г. В. Ин-грем обнаружил, что нормальный и серповидноклеточный гемоглобины содержат одинаковые ?-цепи, но различные ?-цепи. Различия между нормальной и мутантной ?-цепью заключались в том, что в серповидноклеточном гемоглобине остаток глутаминовой кислоты в 6-м положении заменен на остаток валина. Таким образом, различия между нормальным и мутантным вариантом, вызывающим заболевание, явились следствием молекулярного события — замены единственной аминокислоты в соответствующем белке. Выяснение природы серповидноклеточной анемии дало название целому классу заболеваний человека — «молекулярные болезни».

Белки

Белки играют важнейшую роль в жизнедеятельности организмов. Каждый белок обладает своей уникальной функцией, которая определяется присущей только ему структурой и химическими свойствами. Выделяют следующие функции белков: ферментативную, структурную, двигательную, транспортную, питательную, защитную и регуляторную.

Схема синтеза белка

Процессы реализации информации, закодированной в специфической последовательности нуклеотидов конкретного гена, можно представлять обобщенно в так называемой центральной догме молекулярной биологии.

Согласно ей одиночные цепи ДНК служат матрицами при синтезе комплементарных молекул (репликация). Далее смысловая цепь ДНК конкретного гена служит матрицей для синтеза точного транс-крипта (пре-мРНК) соответствующего гена (транскрипция). Затем следует процесс созревания матричной РНК (процессинг), при котором происходит модификация молекулы и сплайсинг. Описанные события происходят в ядре клетки (рис.
IV.16). Зрелая иРНК выходит в цитоплазму, где на рибосомах осуществляется процесс перевода информации, записанной в последовательности иРНК, в аминокислотную последовательность соответствующего белка (трансляция).

Рис. IV.16.

Схема репликации, транскрипции и трансляции генетической информации



Химическая структура белков

Белки, или протеины, — это большие полимерные молекулы, построенные из мономерных аминокислотных звеньев, связанных между собой. В состав белков входят двадцать различных аминокислот (рис. IV.17). Все аминокислоты имеют общий план строения. Обязательными элементами являются: аминогруппа (—NН2) и карбоксильная группа (—СООН), связанные с центральным углерод-ным атомом. С ним связаны также атом водорода (—Н) и радикал (боковая группа, обозначаемая символом R).

Рис. IV.17. Структура двадцати аминокислот, из которых построены природные белки Аминокислоты в белках связаны между собой прочными пептидными связями, образующимися в результате взаимодействия карбоксильной группы одной аминокислоты и аминогруппы следующей (рис. IV.18). Образующаяся цепочка аминокислот называется полипептидом. Аминокислоты, входящие в состав полипептида, носят название аминокислотных остатков.

Последовательность аминокислотных остатков носит название первичной структуры белка. Терминами «вторичная» и «третичная» структура обозначают различные уровни организации этой линейной последовательности. Четвертичная структура — это белковые комплексы, образованные за счет взаимодействия разных полипептидных цепей (рис. IV.19).

<< Предыдушая Следующая >>
= Перейти к содержанию учебника =

ГЕНЫ И БЕЛКИ

  1. Структурные гены и гены регуляции
    Структурные гены и гены
  2. ГЕНЫ И ИХ ОРГАНИЗАЦИЯ
    Элементарной единицей наследственности является ген. Термин «ген» был предложен в 1909 г. В. Иогансеном для обозначения материальной единицы наследственности, выделенной Г.Менделем. После работ американских генетиков Дж.Бидла и Э.Тейтума геном стали называть участок молекулы ДНК, кодирующий синтез одного белка. Согласно современным представлениям, ген рассматривается как участок молекулы ДНК,
  3. Летальные гены
    Изменение расщепления по фенотипу в отношении 3:1 во втором поколении моногибридного скрещивания бывает связано с разной жизнеспособностью зигот Ф2. Разная жизнеспособность зигот мэжет быть обусловлена наличием летальных генов. Летальным называется ген, вызывающий нарушения в развитии организма, что приводит его к гибели или уродству. Изучение врожденных аномалий показало, что при разных
  4. Определяют ли гены вашу судьбу и здоровье?
    Знания о ваших генах могут подсказать вашему лечащему врачу, что следует вам прописывать Наши гены содержат всю информацию, необходимую нам для жизни. Подобно программному обеспечению компьютера, ваша генетическая программа содержит пошаговые инструкции по выработке белков, гормонов и всего, в чем организм нуждается для фор­мирования собственных органов и тканей, их восстановления и адапта­ции
  5. Белки.
    Хотя тема этой книги посвящена лечению ожирения, я думаю, что следует под­робно рассказать именно о белках. Ведь их использование в качестве источника энергии, значительно усиливается при голодании, а также при относительном дефи­ците углеводов и жиров в рационе человека. Сразу хочу заметить, что если по вопросам употребления в пищу жиров и углево­дов среди современных диетологов есть
  6. . Белки вирусов
    3.1.Аминокислотный состав вирусных белков Белок всех исследованных до настоящего времени вирусов построен из обычных аминокислот, принадлежащих к естественному L-ряду. D-аминокислот в составе вирусных частиц не найдено. Соотношение аминокислот в вирусных белках достаточно близко к таковому в белках животных, бактерий и растений. Вирусные белки не содержат обычно большого количества
  7. БЕЛКИ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ПИТАНИИ
    * Белки относятся к незаменимым веществам, необхо­димым для жизни, роста и развития организма. Не­достаточность белка в организме приводит к развитию алиментарных (от лат. alimentum — пища) заболеваний. Белки используются как пластический материал для построения различных тканей и клеток организма, а также гормонов, ферментов, антител и специфических белков. Белки — необходимый фон для
  8. Белки
    Важность правильного решения вопроса о показателях белкового питания бесспорна, так как достаточность белка в пищевом рационе и высокое его качество позволяют создать оптимальные условия внутренней среды, необходимые для роста, развития, нормальной жизнедеятельности человека и его работоспособности. Вместе с тем организм, обладая незначительными резервами белка, не в состоянии длительно
  9. Белки острой фазы
    Ответ острой фазы характеризуется существенным увеличением содержания в сыворотке ряда белков, которые получили название белков острой фазы (табл. 2.4). У человека к ним причисляют С-реактивный бе­лок, сывороточный амилоид А, фибриноген, гаптоглобин, а-1 -антитрип­син, сс-1 -антихимотрипсин и др. — всего около 30 белков. Таблица 2.4 Степень увеличения содержания белков острой фазы в
  10. Биологически активные белки вируса гриппа. Гемагглютинин
    И. Т. ШУЛЬЦ (I. Т. SCHULZE) I. ВВЕДЕНИЕ ТОТ факт, что вирусы гриппа обладают способностью агглютинировать эритроциты, сыграл большую роль в развитии наших представлений об этих инфекционных частицах. Гемагглютинация оказалась крайне удобным методом для идентификации, очистки и определения .концентрации вирусов. Кроме того, с (момента обнаружения явления гемагглю-тинацип 35 лет назад
  11. Биологически активные белки вируса гриппа. Нейраминидаза
    Д. БУКЕР и П. ПАЛЕЙЗИ (BUCHER, P. PALESE) I. ВВЕДЕНИЕ Существование нейраминидазы впервые предположил в ставшей в настоящее время уже классической работе Hirst (1942). Он обнаружил, что если агглютинировавшие в присутствии ъируса гриппа эритроциты деагглютинировать, то при добавлении к ним 'нового вируса они вновь не способны к агглютинации. При этом, однако, элюированный вирус не
  12. ЖАВОРОНКИ ПОНЕВОЛЕ, ВОЛЧИЦЫ-ДОБЫТЧИЦЫ И ЗАПАСЛИВЫЕ БЕЛКИ, ИЛИ ПОВЕДЕНЧИСКИЕ СТЕРЕОТИПЫ В ПРИЕМЕ ПИЩИ
    ЖАВОРОНКИ ПОНЕВОЛЕ, ВОЛЧИЦЫ-ДОБЫТЧИЦЫ И ЗАПАСЛИВЫЕ БЕЛКИ, ИЛИ ПОВЕДЕНЧИСКИЕ СТЕРЕОТИПЫ В ПРИЕМЕ
  13. Биологически активные белки вируса гриппа. Активность транскриптазы в клетках и вирионах гриппа
    Р. В. ОИМПСОН и В. Д. БИН (R. W. SIMPSON, W. J. BEAN, JR.) I. ВВЕДЕНИЕ Эта глава «освящена довольно новому разделу в биологии вируса гриппа, в связи с чем большая часть информации фрагментарна по -своему составу си включает большое число нерешенных вопросов. Основное утверждение, на котором основывается данная глава, состоит в том, что микоовирусы являются вирусами с негативным геномом
  14. Белковый чип для диагностики раковых клеток первичной опухоли и микрометастазов по сыворотке крови пациента
    Второй путь ранней диагностики раковых клеток по белкам на поверхности раковых клеток. Раковая клетка отличается от нормальной клетки того же типа по составу синтезируемых ею белков. Эти белки – продукт «поломок» в генетическом материале нормальной клетки, превратившие ее в раковую. Наличие их – признак того, что ген или гены, вызывающий перерождение нормальной клетки, начал свою
Медицинский портал "MedguideBook" © 2014-2019
info@medicine-guidebook.com