Как ДНК противодействует среде
Страница 1

Физико-химические процессы, в которых участвуют макромолекулы, уже так жестко определены и так прочно сопряжены в циклах взаимодействия с другими макромолекулами, что влияние на них внутренней среды клетки, а тем более среды, окружающей клетку или организм в целом, затруднено.

Что касается ДНК, то наилучшим примером служит процесс ее репарации. Если в молекулу ДНК включаются основания таким образом, что при этом разрушается ее первоначальная организация, то немедленно проявляется четко выраженная канализация. Молекула способна к репарации нанесенного ей повреждения, причем ее первоначальная структура полностью восстанавливается. Так поддерживается жесткая химическая канализация.

Однако самое существенное состоит в том, что ДНК не способна производить репарацию сама по себе: за этот процесс ответственна определенная группа белков. Из этого видно, как при зарождении клеточной организации возникли взаимозависимость и тесная связь главных макромолекул друг с другом.

Ген представляет собой настолько высокоразвитую структуру, что он способен избегать воздействий среды многими способами. Благодаря своей высокоспециализированной организации он эволюционирует по собственным каналам.

1. Изменения генетического кода не всегда ведут к изменениям аминокислотной последовательности того продукта, синтез которого данный ген кодирует. Вследствие вырожденности кода не всякая мутация сопровождается заменой аминокислоты, определяемой данным триплетом; это бывает в том случае, когда исходный и мутантный триплеты кодируют одну и ту же аминокислоту. Следовательно, передача и закрепление мутации этого типа в каком-либо белке определяются физико-химической организацией ДНК, которая "заморозила" код в вырожденном состоянии.

2. Псевдогены – это гены, имеющие такие же нуклеотидные последовательности, как и нормальные гены, но оставшиеся по причине незначительной молекулярной модификации молчащими, т.е. нефункционирующими. Примером служат гены 5S-PHK. Псевдогены встречаются также у человека, например гены псевдо-дзэта-глобина и псевдо-бета-глобина. Псевдогены представляют собой "замаскированные" гены, которые при определенных условиях могут защищать нормальные гены.

3. Сходную категорию составляют гены, присутствующие в генотипе в качестве полноценных функциональных единиц, но не функционирующие вследствие репрессии. К этой группе принадлежат рибосомные гены, которые могут быть выявлены путем гибридизации ДНК–ДНК. Репрессия осуществляется на молекулярном уровне.

4. Существуют гены, которые в норме обладают лишь одним специфическим свойством, но при поступлении сигнала со стороны какого-либо компонента хромосомы могут изменить свою функцию. Таким образом они замещают другие участки хромосомы, выполняя их функции. Примером служат теломеры, которые могут принять на себя функцию центромер в случае внесения в хромосомный набор гетерохромного участка.

5. Все гены "обманывают отбор" благодаря своей жесткой внутренней организации и постоянным взаимодействиям с другими участками ДНК, регулирующими их функцию, однако некоторые гены делают это более явным образом. Кроу изучал один из генов дрозофилы, которому он приписал такое действие, поскольку этот ген вызывает в мейозе отклонения, приводящие к нарушению отношения при расщеплении. Выживание хромосом после мейоза регулируется генетически. Нарушение расщепления вызывает некий ген S, изменяющий отношение 50:50 на отношение 99:1. Ген S находится в хромосоме II, но создает этот эффект лишь при совместном действии с другими генами. Кроу пришел к выводу, что этот ген "обманывает отбор", поскольку, изменяя отношение при расщеплении, он оказывается представленным в большем числе, чем его аллель, локализованный в гомологичной хромосоме. Кроме того, Кроу полагает, что взаимодействие между тремя генами осуществляется при посредничестве химической информации. Следовательно, дифференциальное расщепление происходит не в результате какого-то абстрактного отбора на организменном уровне, но определяется организацией и взаимодействием генов, под жестким диктатом физико-химических правил, строго контролирующих формирование генов.

Страницы: 1 2


Похожие материалы:

Тресковые.
Минтай, атлантическая треска и другие рыбы из семейства тресковых дают около 15% мирового улова рыбы, занимая второе место после сельдеобразных. Атлантическая треска – одна из самых крупных рыб в семействе тресковых: до 180 см в длину. ...

Современная генетика.
Если век XIX по праву вошел в историю мировой цивилизации как Век Физики, то стремительно завершающемуся веку XX-му, в котором нам счастливилось жить, по всей вероятности, уготовано место Века Биологии, а может быть, и Века Генетики. Сер ...

Двоякодышащие рыбы.
Первые двоякодышащие рыбы появились на земле 390 миллионов лет назад и по праву могут считаться одними из самых древних рыб. Главная особенность двоякодышащих – то, что помимо жабр, которыми обладают все рыбы, они имеют и лёгкие. (Именно ...