Информация » Как ген, хромосома и клетка противодействуют среде и избегают гибели » Как хромосома противодействует влияниям среды и избегает гибели

Как хромосома противодействует влияниям среды и избегает гибели
Страница 3

Рис. 3. Схема, в которой суммированы данные, свидетельствующие о жесткой упорядоченности хромосомных перестроек

Последовательности ДНК, центромеры и гены, кодирующие рРНК, при клонировании, несмотря на коренные хромосомные перестройки, сохраняют свое местоположение в хромосоме, что соответствует предсказаниям теории хромосомного поля. Для простоты на схеме представлены только по четыре из 68 хромосом Cervus elaphus и 46 хромосом Muntiacus reevesl. По этой же причине изображены лишь некоторые из хромосом М. muntjak. Объяснения см. табл. 2. Стрелки показывают, что перестройки могут происходить в обоих направлениях, т.е. как от высокого числа хромосом к низкому, так и в обратную сторону.

Полученные за последнее время молекулярные данные о строении генов у высших организмов не подтверждают представления о хаотичности хромосом, а указывают на строгую упорядоченность в строении генов.

У эукариот большинство генов состоит из нетранскрибируемых участков ДНК, разделенных участками, которые транскрибируются и транслируются. Число нитронов может достигать 16, как, например, у куриного гена, кодирующего белок овотрансферрин мРНК образуется путем сплайсинга РНК из экзонов. Процесс соединения участков РНК, происходящих из обособленных экзонов, отличается выраженной упорядоченностью. При сборке они соединяются соответствующими концами и в нужной последовательности.

Прерывистый ген представляет собой частный случай хромосомного поля. Первый выявляет упорядоченность в пределах гена, а второе – в пределах хромосомы.

Хромосома поддерживает постоянство, вводит новшества и производит разведку, пользуясь собственными средствами.

Хромосоме не нужен отбор для того, чтобы поддерживать постоянство, вводить новшества или производить разведку. Она содержит в себе все механизмы, необходимые для осуществления этих трех процессов. Поддержание постоянства и введение новшеств – функции антагонистические, но в мире молекул можно найти множество примеров антагонизма. Один из них – антагонизм или ингибирование гормонов, как в случае взаимно противоположных и ингибирующих действий андрогенов и эстрогенов.

Поддержание постоянства достигается путем сохранения генных последовательностей. В этом участвует несколько механизмов: 1) репарация ДНК, состоящая в замене тех оснований, которые неправильно включились или модифицировались; 2) коррекция, осуществляемая ДНК-полимеразой, которая вырезает участки ДНК, непригодные для репликации; 3) элиминация целых хромосомных участков, целых хромосом и целых хромосомных наборов. Такая элиминация – упорядоченный процесс, которому предшествуют маркировка и узнавание на молекулярном уровне.

Введение новшеств, или создание новых генных последовательностей, хорошо установлено на молекулярном уровне. Ген иммуноглобулина создан хромосомой с использованием тривиальных молекулярных механизмов. Две последовательности ДНК, которые в клетках зародышевой линии мышей непосредственно не функционировали, т.е. не транскрибировали РНК, а поэтому не могли рассматриваться как структурные гены, объединяются при помощи перестроек в соматических тканях, в результате чего они становятся активными и образуют ген иммуноглобулина. Избыточность и амплификация также представляют собой процессы, ведущие к новшествам. Они не только увеличивают число копий генов, но и порождают новые взаимодействия между существующими генами, модифицируя их активность.

Разведка заключается в переводе генетических путей на новые функциональные направления. В сущности хромосомы постоянно исследуют возможности новых решений. ДНК можно расщеплять и воссоединять. Это замечательное свойство лежит в основе всех хромосомных перестроек, выражающихся в таких странных формах, как транслокации, инверсии, дупликации и делении. Они не кажутся нам странными лишь потому, что происходят так часто в отдельных хромосомах и между ними. Новые функции, которые приобретают гены в результате некоторых из этих перестроек, приводят к образованию новых функциональных направлений. Важно отметить, что хромосома осуществляет все это в пределах собственных границ и с помощью собственных молекулярных механизмов. Для этого ей необходимо лишь оставаться в клетке, из которой она черпает необходимые молекулы.

Страницы: 1 2 3 


Похожие материалы:

Ареал и численность
Ареал белого медведя представляет кругополярную область, ограниченную северным побережьем материков, южным пределом распространения плавучих льдов и северной границей теплых морских течений. В пределах ареала можно выделить четыре области ...

Метаболический каскад циклического ГМФ
Цепочка событий, приводящих к уменьшению концентрации цГМФ и к последующему закрытию ионных каналов, показана на рис.5. Уменьшение внутриклеточной концентрации цГМФ вызывается светом, приводящим к образованию метародопсина II, промежуточн ...

Выводы
Палочки и колбочки способны реагировать на освещение ярким и слабым светом. Зрительные пигменты плотно упакованы в мембранах палочек и колбочек. Передача сигнала происходит в несколько этапов, с участием G-белка и иГМФ. В темноте фотор ...