Биологический каталог




Основы биохимии. Том 2

Автор А.Уайт, Ф.Хендлер, Э.Смит, Р.Хилл, И.Леман

зрелой сперме эти белки замещены про-таминами (гл. 7). Во время удаления гистонов от ДНК происходит интенсивное ?-?-ацетилирование лизиновых остатков и О-фос-форилирование сериновых остатков. Например, у гистона Н4, который первым удаляется от ДНК, ацетилируются первые семь лизиновых остатков, а аминоконцевой ?-ацетилсерин фосфорилируется с образованием ацетил-О-фосфорилееринового остатка. Хотя в этом случае удаление гистонов необратимо, есть результаты, свидетельствующие о том, что аналогичные реакции модификации обратимы, а это допускает транскрипцию части ДНК, когда гистоны временно удалены.

26.7. Клеточный цикл

Приведенное выше описание известных механизмов синтеза ДНК, РНК и белков не свидетельствует о том, что эти процессы протекают конкурентно или что все типы клеток имеют одинаковую жизненную историю с точки зрения этих процессов. И на самом деле, изучение различных типов дифференцированных клеток эукариот показывает большие различия их жизненных циклов.

1092

III. МЕТАБОЛИЗМ

Клетки мышиной гепатомы, растущие в культуре клеток, могут быть индуцированы так, что их деление становится синхронным. Эти клетки проявляют по крайней мере четыре стадии деления: 1) период, предшествующий синтезу ДНК,— от 8 до 10 ч, во время которого идет синтез РНК и белков; 2) период активного синтеза ДНК также длительностью от 8 до 10 ч, во время которого идет конкурентное образование РНК и белков; 3) фаза после окончания синтеза ДНК от 3 до 4 ч, когда продолжается синтез РНК и белков; 4) митоз продолжительностью 1 ч; одновременно хромосомы сокращаются, выстраиваются вдоль нитей веретена и разделяются. В это время синтез ДНК, РНК и белка или очень мал, или вообще не обнаруживается, не удается также обнаружить полирибосомы. После деления клеток этот цикл, занимающий примерно от 18 до 24 ч, повторяется.

Примером длительного периода, в течение которого не происходит ни синтез ДНК, ни митоз, является развитие крупных ооцитов амфибий перед первым мейотическим делением. Эти клетки остаются «а стадии развития, которая .может длиться месяцами, когда хромосомы присутствуют в виде длинных нитей ДНК. Во многих местах вдоль нитей ДНК наблюдаются длинные вытянутые нити РНК, синтезированные РНК-полимеразой. Вероятно, эти РНК представлены главным образом молекулами мРНК, которая уже образовалась и готова функционировать, хотя это будет необходимо только после оплодотворения.

Можно привести еще несколько примеров специальных типов жизненного цикла дифференцированных клеток. Нервные клетки млекопитающих у взрослых животных не претерпевают деления и не синтезируют ДНК. Тем не менее эти клетки продолжают активно синтезировать РНК и белки и живут столько же, сколько живет данная особь (гл. 37). Точно так же зрелые лимфоидные клетки не делятся, несмотря на наличие ядра, но они продолжают синтез .специфического белка — антитела и функционирование в системе клеточного иммунного ответа (гл. 47). В отличие от них безъядерные эритроциты млекопитающих не имеют ДНК и неспособны .синтезировать белки. Несмотря на ограниченную метаболическую способность, эти клетки живут неделями и месяцами в зависимости ют ткани (гл. 32). Этих примеров достаточно, чтобы показать большие различия жизненных циклов у специализированных клеток.

ЛИТЕРАТУРА

Книги

^antoni G. L., Davis D. R., eds. Procedures in Nucleic Acid Research, vols. 1 and 2,

Harper and Row,Publishers, New York, 1971. Cahn W., ed. Progress in Nucleic Acid Research, vols. 1—18, Academic Press, Inc.,

New York, 1963.

26. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕТАБОЛИЗМА. II

1093

Davidson's The Biochemistry of the Nucleic Acids, rev by R. P. L. Adams, R. H. Bur-don, A. M.Campbell, and R. S. Smellie, 8th ed., Academic Press, Inc., New York, 1977.

Drake J. W. The Molecular Basis of Mutation, Holden-Day, Inc., San Francisco, 1970.

Garrod A. E. Inborn Errors of Metabolism, reprinted with supplement by H. Harris, Oxford University Press, Fairlawn, N. J., 1963.

Genetic Code, Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., vol. 31, 1966.

Goulian M., Hanawalt P. C, eds. DNA Synthesis and Its Regulation, W. A. Benjamin, Inc., Menlo Park, Calif., 1975.

Hanawalt P. C, Setlow R. В., eds. Molecular Mechanisms for Repair of DNA, Plenum Press, New York, 1975.

Harris H. The Principles of Human Biochemical Genetics, 2d ed., American Elsevier Publishing Company, Inc., New York, 1975.

Hayes W. The Genetics of Bacteria and Their Viruses, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1964.

Ingram V. M. Biosynthesis of Macromolecules, 2d ed., W. A. Benjamin, Menlo Park, Calif., 1972.

Kornberg A. DNA Synthesis, W. H. Freeman and Company, San Francisco, 1974. Lewin B. Gene Expression, vols. 1 and 2, John Wiley and Sons, Inc. New York. 1974.

Losick R., Chamberlin ??., eds. RNA Polymerase, Cold Spring Harbor Laboratory,

Cold Spring Harbor, N. Y., 1976. Mechanism of Protein Synthesis, Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., vol. 34,

1969.

Nomura ??., Tissieres ?., Lengyel P., eds. Ribosomes, Cold Spring Harbor Laboratory Cold Spring Harbor. N. Y., 1974.

Replication of DNA in Microorganisms, Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., vol. 33, 1968.

Transcription of Genetic Material, Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., vol. 3F 1970.

Watson J. B. Molecular Biology of the Gene, 3d ed., W. A. Benjamin, Inc., New York, 1976.

Wells R. D.. Inman R. В., eds. DNA Synthesis in vitro, University Park Press, Baltimore, 1972.

Обзорные статьи

Altman S. Biosynthesis of Transfer RNA in Escherchia coli. Cell, 4, 21—29, 1975. Bertrand K., Korn L, Lee F., Piatt Т., Squires C. L., Squires C., Yanofsky C. New

Features of the Regulation of the Tryptophan Орегон, Science, 189, 22—25,

1975.

Burgess R. R., RNA Polymerase, Annu. Rev. Biochem.. 40, 711—740. 1971. Chamberlin ?. I. The Selectivity of Transcription, Annu, Rev. Biochem., 43, 721 — 775, 1974.

Chambon P.. Eukarvotic Nuclear RNA Polymerases, Annu. Rev. Biochem., 44, 613—-638, 1975.

Crick F. H. C. The Genetic Code, III, Sci. Am., 215, 55—62, 1966.

Darnell J. E., Jr. The Origin of mRNA and the Structure of the Mammalian Chromosome, Harvey Lect., 69, 1—47, 1973—1974.

Dickson R. C, Abelson J., Barnes W. ??., Beznikoff W. S. Genetic Regulation: The Lac Control Region, Science, 187, 27—35, 1975.

forger B. The Molecular Basis of Thalassemia, Crit. Rev. Biochem., 2, 311—342, 1974.

defter M. L. DNA Replication, Annu. Rev. Biochem., 44, 45—78, 1975. Grossman L., Braun ?., Feldberg R., Mahler I. Enzymatic Repair of DNA, Annu, Rev. Biochem., 44, 19—43, 1975.

1094

III. МЕТАБОЛИЗМ

Haselkorn R., Rothman-Denes L. B. Protein Synthesis, Annu. Rev. Biochem., 42, 397—438, 1973.

Jacob F., Monod J. Genetic Regulatory Mechanisms in the Synthesis of Proteins,

J. Mol. Biol., 3, 318—356, 1961. Khorana H. G. Polynucleotide Synthesis and the Genetic Code, Harvey Lect., 62,

79—105, 1966—1967.

Khorana H. G., Agarawal K- Besmer P., Biichi H., Caruthers ?. H., Cashion P. J., Fridkin M., Jay ?., Kleppe K., Klepe R, Kumar ?., Laewen P. C, Miller R. C, Minamoto ?-, Panel ?., RajBhandary U. L., Ramamoorthy В., Sekiya Т., Ta-keya Т., van de Sande J. H. Total Synthesis of the Structural Gene for the Precursor of a Tyrosine Suppressor Transfer RNA from Escherchia coli, J. Biol. Chem., 251, 565—694, 1976.

Kim S. F., Suddath F. L., Quigley G. J., McPherson ?., Sussman J. L., Wang A. H. J., Seeman N. C, Rich A. Three Dimensional Tertiary Structure of Yeast Phenylalanine Transfer RNA, Science, 185, 435—440. 1974.

Romberg A. Active Center of DNA Polymerase, Science, 163, 1410—1418, 1969.

Kornberg Т., Kornberg A. Bacterial DNA Polymerases, pp. 119—144, in: P. D. Boyer, ed., The Enzymes, 3d ed., vol. X, 1974.

Lehman I. R. DNA Ligase: Structure, Mechanism and Function, Science, 186, 790—· 797, 1974.

Lodish H. F. Translational Control of Protein Synthesis, Annu. Rev. Biochem., 45, 39—65, 1976.

Losick R. In vitro Transcription, Annu. Rev. Biochem., 41, 409—446, 1972.

Maden ?. ?. H. The Structure and Formation of Ribosomes in Animal Cells, Prog. Biophys. Mol. Biol., 22, 127—177, 1971.

Nathans D., Smith H. 0. Restriction Endonucleases in the Analysis and Restructuring of DNA Molecules, Annu. Rev. Biochem., 44, 273—293, 1975.

Nirenberg M. Protein Synthesis and the RNA Code, Harvey Lect., 59, 155—185, 1963—1964.

Pestka S. Inhibitors of Ribosome Functions, Annu. Rev. Biochem., 40, 697—710, 1971.

Rich ?.. RajBhandary U. L. Transfer RNA: Molecular Structure, Sequence and Properties, Annu. Rev. Biochem., 45, 805—860, 1976. Schekman R., Weiner ?., Kornberg A. Multienzyme Systems of DNA Replication, Science, 186, 987—993, 1974. * Weissbach A. Eukaryotic DNA Polymerases, Annu. Rev, Biochem., 46. 25—47, 1977.

Weissbach H., Ochoa S. Soluble Factors Required for Eukaryotic Protein Synthesis,

Annu. Rev. Biochem., 45, 191—216, 1976. Yanofsky C. Gene Structure and Protein Structure, Harvey Lect., 61, 145—168,

1965—1.966

См. также литературу к гл. 7 и 27.

Глава 27

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕТАБОЛИЗМА. III

Генетические вариации структуры белков.

Эволюция белков. Наследственные нарушения метаболизма

Аминокислотная последовательность белков, ответственных за определенную биологическую функцию, практически одинакова для всех видов. Так, гемоглобин, цитохром с, инсулин, фибриноген, сывороточный альбумин и т. д. имеют характерные последовательности, которые уникальны для данного вида. Постоянство аминокислотной последовательности индивидуальных белков у каждого вида обусловлено высокой степенью точности репликации и транскрипции ДНК и трансляции нуклеотидной последовательности в аминокислотную последовательность белка (гл. 25 и 26). Различие аминокислотных последовательностей данного белка у различных видов отражает биологическую эволюцию, так как геном является результатом накопления мутаций, которые дали виду специфические преимущества в ходе эволюции. Таким образом, сравнение аминокислотных последовательностей белков с одинаковой или сходной функцией из различных (видов дае

страница 112
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126

Скачать книгу "Основы биохимии. Том 2" (8.40Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(21.11.2019)