Курс очень интересный, но не всё разжевано достаточно хорошо. Например: в разделе 1.2 на 4:17 секунде говорится о том, что ААТ ведет к лейцину, и ААЦ тоже ведет к лейцину. Почему обе ведут к лейцину, если они разные? Чем-то же должны отличаться полученные аминокислоты? А если совсем ничем не отличаются, то почему?
Или ещё вот: почему в разных клетках живых организмов работает разный набор генов? Что определяет эту дифференциацию и специализацию? Почему клетки мозга отличаются от клеток кожи? Как они понимают что им надо быть нейронами или клетками кожи?
"Почему обе ведут к лейцину, если они разные?" Аминокислот для построения белков 20 штук, а слов чтобы их описать 64 штуки, так что лейцин можно обозвать хоть колесом, хоть кругом, хоть бубликом
Есть подозрение, что сведение все к битам - весьма суровое загрубление. Это в мире цифровой электроники что первый бит, что 64-й - все одно.
Здесь же вроде как химия на химии и химией погоняет, то есть на всю катушку попахивает аналоговостью.
А потому вопрос, почему именно данный набор триплетов ведет к построению определенной аминокислоты более чем разумен.
Вряд ли дело в божественном выборе.
Действительно, и ААТ, и ААЦ кодируют одну и ту же аминокислоту - лейцин. В этом заключается вырожденность генетического кода: одной аминокислоте могут соответствовать несколько триплетов. Всего существует 64 различных триплета. 3 из них - стоп-кодоны, а остальные 61 кодируют 20 разных аминокислот, поэтому в среднем на кодирование одной аминокислоты приходится больше чем один кодон.
Дифференцировка клеток начинается в раннем развитии многоклеточных организмов. После первых делений зиготы клетки остаются одинаковыми, однако вскоре набор активных генов в разных клетках начинает отличаться. Причины этих первичных отличий зависят от вида организма, например, у дрозофилы, клетки, питающие ооцит, синтезируют специфичные белки и РНК, которые затем транспортируются в ооцит, при этом создаются градиенты конкретных соединений. От этих градиентов зависит набор активных генов в клетках разных частей эмбриона. У млекопитающих происходит иначе, первые отличия возникают благодаря тому, что одни клетки находятся внутри эмбриона, а другие на поверхности. Далее клетки начинают оказывать влияние друг на друга, запуская сложный механизм дифференцировки клеток всего организма.
Исходя из того что в двойной спирали напротив друг друга располагаются строго определенные пары азотистых оснований и принципа триплетов выходит что адекватная информация записана только на одной спирали, а вторая служит для пространственной жесткости и функции восстановления утраченных участков?
Молекула ДНК непрерывна от начала и до конца или каждая хромосома плавает сама по себе?
Вы говорите большая часть ДНК спящая, но рассмотрели только кодирование синтеза белков, а где информация о форме и взаимном расположении клеток, тканей и органов, о том какие функции должны выполнять каждый из них. Даже самый простой белок - это сложная пространственная структура и просто информации о том из каких деталей он состоит не достаточно чтобы собрать конечную форму
1. Для одного конкретного гена, да, только одна конкретная цепь является кодирующей. А для другого гена кодирующей может быть вторая цепь.
В целом, двуцепочечность способствует стабильности структуры ДНК, а также необходима для процесса репарации.
2. Одна хромосома - это отдельная молекула ДНК.
3. У белков гораздо больше функций, чем просто структурная. Они могут взаимодействовать сложным образом. Поэтому зиготе достаточно информации о первичной структуре белков (и различных видов РНК), чтобы получить целый организм. Как таковой отдельной информации о форме и взаимном расположении клеток, всё это задаётся работой белков.
Гаплоидный набор - одинарный - в нём каждая хромосома представлена одной копией, а каждый ген одним аллелем. Характерен для гамет.
Диплоидный набор - двойной - включает в себя пары гомологичных хромосом, при этом каждый ген представлен двумя аллелями. Характерен для большинства соматических клеток.
Аминокислот "как таковых" очень много. Почему только 20 из них участвуют в формировании белков! ...На вопрос "почему" обычно отвечать сложнее, чем на вопросы типа "как", "каким образом", поэтому перефразирую: На основании чего некая молекулярная структура, содержащая в себе , скажем, 21-ю, ..ну, или 99-ю.... :-) аминокислоту не будет отнесена к классу белков?
Каким образом будет получена описываемая Вами некая молекулярная структура?
Тот факт, что в состав белков живых организмов входит 20 аминокислот, обнаружен экспериментально. Вопрос "почему белки состоят именно из этих 20 аминокислот?" достаточно сложный и пока что остаётся без ответа.
К сожалению, я не химик и не биолог, поэтому сходу привести пример сложной "молекулярной структуры" , содержащей аминокислоту, одну или несколько, не входящих в состав перечня "белковых аминокислот" не могу. Но, сдается мне,... :-) они все же существуют !?... Тогда почему такую молекулу не считают полипептидной , белковой?...(Прошу прощения за возможную ошибочность используемых терминов!)... Можно, конечно, сказать, что она таковой не будет ходя бы потому, что не содержит в себе "белковую" аминокислоту, но тогда получается какой-то порочный логический круг.... :-)
Всё же без примера сложно представить о чём идёт речь и почему Вы уверены, что они существуют.
Вообще, что чем считать люди придумали сами. Решили, что белкИ будут называть белкАми. Заметили, что они состоят из 20 различных аминокислот, и поместили эту информацию в определение.
К сожалению, я не химик и не биолог, поэтому сходу привести пример сложной "молекулярной структуры" , содержащей аминокислоту, одну или несколько, не входящих в состав перечня "белковых аминокислот" не могу. Но, сдается мне,... :-) они все же существуют !?... Тогда почему такую молекулу не считают полипептидной , белковой?...(Прошу прощения за возможную ошибочность используемых терминов!)... Можно, конечно, сказать, что она таковой не будет ходя бы потому, что не содержит в себе "белковую" аминокислоту, но тогда получается какой-то порочный логический круг.... :-)
Здравствуйте правильно ли я понял фразу - самую консервативную картину сплайсинга демонстрируют гены связанные с развитием нервной ткани - то есть они (используют больше альтернативный сплайсинг) ?
Здравствуйте. У меня вопросы по части 1.1. Я не поняла почему закручивается(спирализуется)молекула ДНК в водной среде? Там гидролиз происходит? И ещё: в остальное время ДНК упакована не так плотно, активные участки раскручены... Что такое активные участки?
Двойная спираль закручивается самопроизвольно, "просто так" - эта конформация (пространственная структура) более устойчива, т.к. требует меньше энергии для поддержания. (другие силы, но идея та же: попробуйте раскрутить спиральный шнур от старого телефона или другого прибора...).
Очень плотно упакована во время деления - чтобы "ничего не потерять по дороге". В остальное время ДНК работает: по ней происходит синтез мРНК (а по ним - белок). Но, чтобы можно было вести синтез, нити/цепи должны быть пространственно доступны, вот и раскручивается; даже водородные связи на небольшом участке нарушаются. Не сами по себе, спецбелки помогают, процесс, естественно, энергозатратный.
Активные участки - это как раз те, где идет транскрипция (синтез РНК)
Я конечно не ручаюсь за достоверность ответа, но как таковой "цели" интронов нет, это просто остатки от прошлых вариаций ген.кода, обрывки генетических атак вирусов. В целом можно притянуть за уши и такую функцию, как защита от новых мутаций. т.е. т.к. новая мутация при репликации цепочки ДНК может происходить с заменой одного нуклеотида, и если эта мутация произойдет в интроне, то ничего страшного (если конечно в результате не получится стоп кодон или промоутер или не произойдет сдвиг рамки считывания). А т.к. мутации процесс вероятностный, то есть вероятность, что мутация произойдет вне полезного кода
Остатки фосфорной кислоты, входящие в состав нуклеотидов. (Нуклеотид состоит из пентозы(рибозы или дезоксирибозы), азотистого основания (А, Т, Г, Ц, У) и остатка фосфорной кислоты.)
"Вообще, что чем считать люди придумали сами. Решили, что белкИ будут называть белкАми. Заметили, что они состоят из 20 различных аминокислот, и поместили эту информацию в определение."
Прошу прощения за "занудство"! :-) В настоящий момент,наверное, можно пользоваться таким критерием: "Если пептидная цепь" содержит в себе одну из 20 .... "белковых"....аминокислот, значит это "белок"! ". Но до какого-то момента такого списка, перечня не существовало, а белки, как таковые, изучались, пусть ,возможно, их не всегда и не всюду называли "белками". Насколько это все таки принципиально для белка - содержать в себе "допустимую" аминокислоту? ... Или это все больше "игра слов"? Дескать, так исторически сложилось и все тут ?..... Но ведь определения очерчивают некие границы, за которыми результаты, полученные в области, внутри границ, оказываются несправедливыми , если их пересечь ... :-)
Сформулируйте, пожалуйста, ещё раз основную суть Вашего вопроса. О каких соединениях Вы говорите, когда спрашиваете можно ли их отнести к белкам? Какие аминокислоты они содержат? У кого встречаются? Какие функции выполняют?
Меня просто заинтриговали, встречающиеся во многих популярных книгах по биологии, фразы типа:" Существуют миллионы различных белков.... Все они построены всего навсего из 20 различных элементарных звеньев,...принадлежащих к одному классу веществ - аминокислотам". Эту цитату я взял из книги Г.Богена "Современная биология". Т.е. получается, что если некая полипептидная цепь включает в себя аминокислотные остатки из этих 20, значит мы имеем дело с белком. А может в нее "встрять" какая-либо аминокислота, не входящая в избранную двадцатку? Хотя бы один такой остаток? И если да, то такую полиаминокислоту уже нельзя будет называть белком? .... До того как сформировался список из 20 аминокислот белки ведь, как органические соединения, изучались и классифицировались... Чем тогда руководствовались при этом? ... А само по себе число 20 вроде тоже не совсем случайное (хотя им могло бы быть и 12, и 17 ... :-) ) Попадался на глаза аргумент, что "триплеты", образующие молекулу ДНК, потому и "триплеты", что "дуплетами" нельзя описать все возможные комбинации из 4-х нуклеотидов, их получится всего 16, т.е. меньше необходимых, как минимум, 20 для построения последующих комплементарных связей.....Прошу прощения, за возможное некорректное употребление терминов, я "биолог" и "химик" лишь в объеме знаний средней школы .... советского времени..... :-)
1. (на всякий случай) не обязательно все 20 вариантов будут входить в состав полипептида (белка) - может, например, строится из 3 штук, повторяя их "до бесконечности"
2. Только эти 20 вариантов опознаются при синтезе полипептида: специальный фермент соединяет определенную тРНК и соответствующую ей аминокислоту (количество вариантов ферментов - как минимум по числу вариантов аминокислот, м.б. больше, точно, увы, не знаю). Опознавание очень точное, если соединится не то и не с тем - осуществляется гидролиз. Поэтому - в норме - попасть в белок у других аминокислот шансов нет (т.к. только с тРНК можно "подсунуть" рибосоме аминокислоту, чтобы рибосома включила ее в растущую полипептидную цепь).
3. Если появится мутантный фермент - то он может наделать много чего "интересного" - но это вряд ли будет востребовано клеткой/организмом.
4. В белках могут оказаться другие аминокислоты (а так же остатки фосфорной кислоты, ионы металлов и прочее) - но только уже после того, как синтез первичной структуры на рибосоме завершен. Эти случаи (с другими аминокислотами) не часты, но встречаются и вполне "законны".
5. Почему именно 20 - никто не ответит, т.к. никто не знает. Просто факт.
1. Изначально я и не считал, что все 20 вариантов остатков обязаны входить в одну полипептидную цепь.
2.Белок (полипептидную цепь) строят тРНК и рибосома. Только от первой вторая принимает звенья цепи. А тРНК "перевозит" только членов из пресловутой "партии 20", с другими аминокислотами - отторжение в виде гидролиза? (Еще раз прошу прощения за вольности в образах и терминологии. Я не химик и не биолог!). Если это так, как Вы описываете (вернее, как я понимаю! :-) ) , то вопрос с "двадцаткой" исчерпан, понятно как она возникла. Построенная модель вполне логична, вот только недоумение ( на уровне ужаса!) : как можно построить такое описание? Неужели можно прослеживать описанные взаимодействия на уровне отдельных молекул? (В частности, наличие того же самого гидролиза?) Я что-то читал про использование центрифуг для исследования структурных элементов клеток, но как можно при этом выявлять механизмы взаимодействия молекулярного уровня? К тому же, ведь в мертвом теле все происходит не так как в живом.... :-) Преимущественно распад....
3. Все таки мутантные ферменты возможны?....Но это уже вопрос из области эволюции клетки...
4.Предприятие-рибосома выпустило изделие-полипептидную молекулу, в соответствии с предписанной ему технологией, и все. А то, что оно дальше может подвергнуться некоему "тюнингу" или трансформациям,вплоть до разрушения, это уже другой вопрос?
5. Само по себе число 20, в рассматриваемой ситуации, наверное, не важно. Хотя, если вместо него оказалось бы число большее 64 (тех, кто , провоцирует гидролиз с тРНК! ), то, наверное, вместо триплетов-кодонов пришлось бы вводить "квартеты" ? :-)
Спасибо за ответ. Вопрос с "двадцаткой" пока можно считать закрытым.
Если хромосомы это упакованные, одинаковые молекулы ДНК, то откуда в одинаковых ДНК берутся половые различия? Получается, что в каждой хромосоме разные ДНК?
Если эукариотическая клетка содержит диплоидный набор ДНК (2 одинаковые ДНК), то откуда берётся 48 хромосом у человека, ведь это не 2, а 48 одинаковых ДНК?
Хромосомы - это упакованные молекулы ДНК - но не одинаковые. Одинаковы только принцип строения и мономеры. Последовательность нуклеотидов (а, значит, и гены) - разные; длина последовательностей - разная (кому - миллион, кому - миллиард); после уплотнения выглядят не очень одинаково и окрашиваются одним и тем же красителем неодинаково (у каждой - свой рисунок). Т.е. в каждой хромосоме - разные ДНК.
Диплоидный набор подразумевает два комплекта. На примере человека: 46 (не 48!) хромосом - это 23 пары - и в каждой паре одинаковые ДНК. Но, на самом деле, и тут есть некоторые отличия, хотя и не такие принципиальные, как между хромосомами из разных пар. Эти отличия - на уровне отдельных нуклеотидов - накапливающиеся генные мутации; порой, конечно, есть перестройки и покрупнее.
Но генный состав в каждой паре идентичен, например (утрирую): ген гемоглобина, ген коллагена, ген рецептора адреналина - на одинаковых местах в каждой ДНК из пары № 4. И ген окраски глаз, ген формы уха, ген группы крови и т.п. - в каждой ДНК из пары № 8 в соответствующем локусе.
Спасибо за ответ. Правда это породило ещё больше вопросов :-)))
То есть при репликации ДНК ДНК-полимеразой получаются разные ДНК, а как же тогда передаётся наследственная информация, если последовательность нуклеотидов и длина различны? Из лекций у меня был совсем другой вывод.
При репликации ДНК копируется и в результате из материнской молекулы получаются две дочерние идентичные друг другу и материнской. Да, на этом и основана передача наследственной информации.
Различную последовательность и размер имеют разные хромосомы, которые не являются продуктом репликации друг друга.
Например, соматические (не половые) клетки человека содержат 23 пары хромосом.Внутри пары хромосомы совпадают по длине и генам, которые они несут (исключением является пара половых хромосом у мужчин - XY). А различия наблюдаются между хромосомами из разных пар (негомологичными хромосомами).
Перед делением реплицируются все хромосомы. Полученные копии ДНК остаются сцепленными в области центромеры и называются сестринскими хроматидами. На прикреплённом рисунке хорошо видно по две хроматиды на 17-ой хромосоме (у многих остальных хромосом, на данной фотографии, хроматиды находятся очень близко друг к другу).
Синтез (транскрипция) - реакция матричного типа, на основе цепи ДНК ферментом РНК-полимеразой и кучей вспомогательных белков и факторов.
Виды РНК:
матричная (сами потом будут матрицей для белков), количество вариантов ориентировочно равно количеству генов
транспортные - отвечают за доставку аминокислот к месту синтеза белка, количество вариантов - по числу антикодонов "на макушке", т.е. 61 шт
рибосомные - формируют тело рибосом, у эукариот - 4 варианта
малые ядерные - функции регуляторные - количество вариантов полностью неизвестно; про эти РНК вообще известно меньше, чем про первые три типа, задействованных в белковом синтезе.
здравствуйте!
хотелось бы проверить, правильно ли я поняла изложенное - хромосома это такое состояние ДНК, когда она уже удвоилась, но не полностью еще отделилась и приходится это состояние на профазу, которая длится 9 часов?
спасибо)
Хромосомами называют молекулы ДНК, плотно упакованные с помощью разнообразных структурных белков. То есть ДНК находится в клетке в виде хромосом не только в процессе деления, а всегда. Суммарная ДНК в одной клетке человека имеет длину около 2-х метров, поэтому для её размещения в ядре необходима упаковка, которая осуществляется с помощью белков. При делении ядра хромосомы упаковываются ещё сильнее, конденсируются (в профазе) и становятся видимыми в микроскоп на стадии метафазы, поэтому в таком состоянии их называют метафазными хромосомами.
Вопрос по митозу. Непонятно как репликация длится 9 часов, а митоз 1-2 часа. Т.о. репликация начинается до митоза и не является его частью? И перед началом митоза в ядре уже содержится в 2 раза больше хромосом? Или все же репликация и митоз идут параллельно?
Репликация ДНК происходит во время интерфазы (фазы клеточного цикла, во время которой клетка готовится к делению), а не во время митоза. В норме в митоз клетка вступает с уже полностью реплицированной ДНК.
Но ведь ткани живых существ это не только белки. Откуда берется информация для синтеза иных веществ, которые входят в состав тканей организмов? Например, жиров.
Синтез жиров активируется в абсорбтивный период и происходит в основном в жировой ткани и печени. ...Синтез жиров в печени и жировой ткани стимулируется инсулином.
Что такое инсулин? Вроде бы "сигнальный белок". Полагаю, со всеми остальными веществами всё аналогично.
>>Вся наследственная информация содержится в ДНК;
Ознакомьтесь внимательно с разделом 1.8 Неядерная наследсвенность.
1. По некоторым оценкам в человеческом организме около 100 триллионов клеток. Не знаю, все ли они имеют в своей структуре ядро, но , очевидно, большая часть имеет. И КАЖДОЕ ядро содержит 23 пары хромосом? И структуры ДНК во всех них ОДИНАКОВЫ (от клетки к клетке)? Если да, до за счет чего, каким образом, поддерживается такое единство? Сами по себе технологии репликации, трансляции, сплайсинга, формирование рибосом и т.д. в ОДНОЙ клетке выглядят очень сложно (то, что строят человек или коллектив пока не идет ни в какое сравнение с их сложностью! И что,более важно, человеческими технологиями в каждый момент времени обязательно руководит человек! Убери его - и все остановится !) , А, в организме, оказывается, нужно еще поддерживать и единство всего этого многообразия? Каким образом?...В частности, это, наверное, может быть достигнуто за счет очень жесткой, сильной устойчивости к мутациям в геноме каждой клетки.... Но что-то не чувствуется, чтобы кто-то говорил о такой жесткости.....
2. Совершенно не представляю себе каким образом из молекулы ДНК, многократно скрученную в такую замысловатую конструкцию, как хромосома, можно выделить отдельную цепочку нуклеотидов, которая затем идентифицируется как ген, элемент, ответственный за соответствующий белок. Но предположим, что это все же удалось сделать. (.... :-) .... Говорят, что удается!). Каким образом далее этот ген можно связать с какой-либо функциональностью, свойством организма, которому он принадлежит? Просто статистически?.... Т.е. ,грубо говоря, если у тысячи экземпляров организмов этот ген имеется, и у каждого из экземпляров - голубая кровь, а у другой тысячи , у которой такой цепочки нуклеотидов в ДНК нет - красная кровь, то мы говорим, что выделенный нами ген отвечает за именно голубую кровь ( и, возможно, еще за что-либо)?
1. а) Среди соматических клетках человека ядер нет только у эритроцитов (кр. клетки крови) - теряют в процессе дифференцировки
б) В каждом ядре - 23 пары хромосом (в полиплоидных клетках, например, в печени больше, но кратное число раз).
в) ДНК всех соматических клеток "попарно" идентичны друг другу (за исключением клеток иммунной системы с их гипермутагенезом; ну и возможных мутантных вариантов, которых вряд ли много)
г) Это единство/идентичность поддерживается за счет митоза: точная репликация ДНК перед делением и точное распределение ДНК к дочерним клеткам во время деления.
2. а) Методов выделения ДНК, нарезания на произвольные или заданные части достаточно много. Их, к сожалению, кратко не описать, но они есть.
б) Идентифицировать последовательность нуклеотидов как ген можно, например, по наличию специфических регуляторных последовательностей в начале и в конце этого гена. Разумеется, надо знать, какие они - эти специфические участки. Но на современном этапе это известно.
в) Связать с функцией можно, например, так:
выключить этот ген у мыши (есть способы) и посмотреть, к чему приведет;
наработать с этого гена белок - и изучить его свойства-функции;
Курс очень интересный, но не всё разжевано достаточно хорошо. Например: в разделе 1.2 на 4:17 секунде говорится о том, что ААТ ведет к лейцину, и ААЦ тоже ведет к лейцину. Почему обе ведут к лейцину, если они разные? Чем-то же должны отличаться полученные аминокислоты? А если совсем ничем не отличаются, то почему?
Или ещё вот: почему в разных клетках живых организмов работает разный набор генов? Что определяет эту дифференциацию и специализацию? Почему клетки мозга отличаются от клеток кожи? Как они понимают что им надо быть нейронами или клетками кожи?
"Почему обе ведут к лейцину, если они разные?" Аминокислот для построения белков 20 штук, а слов чтобы их описать 64 штуки, так что лейцин можно обозвать хоть колесом, хоть кругом, хоть бубликом
Есть подозрение, что сведение все к битам - весьма суровое загрубление. Это в мире цифровой электроники что первый бит, что 64-й - все одно.
Здесь же вроде как химия на химии и химией погоняет, то есть на всю катушку попахивает аналоговостью.
А потому вопрос, почему именно данный набор триплетов ведет к построению определенной аминокислоты более чем разумен.
Вряд ли дело в божественном выборе.
Действительно, и ААТ, и ААЦ кодируют одну и ту же аминокислоту - лейцин. В этом заключается вырожденность генетического кода: одной аминокислоте могут соответствовать несколько триплетов. Всего существует 64 различных триплета. 3 из них - стоп-кодоны, а остальные 61 кодируют 20 разных аминокислот, поэтому в среднем на кодирование одной аминокислоты приходится больше чем один кодон.
Дифференцировка клеток начинается в раннем развитии многоклеточных организмов. После первых делений зиготы клетки остаются одинаковыми, однако вскоре набор активных генов в разных клетках начинает отличаться. Причины этих первичных отличий зависят от вида организма, например, у дрозофилы, клетки, питающие ооцит, синтезируют специфичные белки и РНК, которые затем транспортируются в ооцит, при этом создаются градиенты конкретных соединений. От этих градиентов зависит набор активных генов в клетках разных частей эмбриона. У млекопитающих происходит иначе, первые отличия возникают благодаря тому, что одни клетки находятся внутри эмбриона, а другие на поверхности. Далее клетки начинают оказывать влияние друг на друга, запуская сложный механизм дифференцировки клеток всего организма.
потому что код избыточен и одна ак может быть закодирована несколькими разными триплетами как то так )
Несколько вопросов:
1) Принцип комплементарности
2) Карл Рабль расположение хромосом
Цитогенетика мне тоже интересна. Даже генетику и ту изучал крайне поверхностно (два урока всего) и давно.
1. Еще для процесса репликации ДНК, как я понял, необходима такая структура.
1. Для одного конкретного гена, да, только одна конкретная цепь является кодирующей. А для другого гена кодирующей может быть вторая цепь.
В целом, двуцепочечность способствует стабильности структуры ДНК, а также необходима для процесса репарации.
2. Одна хромосома - это отдельная молекула ДНК.
3. У белков гораздо больше функций, чем просто структурная. Они могут взаимодействовать сложным образом. Поэтому зиготе достаточно информации о первичной структуре белков (и различных видов РНК), чтобы получить целый организм. Как таковой отдельной информации о форме и взаимном расположении клеток, всё это задаётся работой белков.
Не совсем понятны определения диплоидный и гаплоидный наборы хромосом.
Гапло - одинарный.
Дипло - двойной.
Или что-то иное непонятно?
Гаплоидный набор - одинарный - в нём каждая хромосома представлена одной копией, а каждый ген одним аллелем. Характерен для гамет.
Диплоидный набор - двойной - включает в себя пары гомологичных хромосом, при этом каждый ген представлен двумя аллелями. Характерен для большинства соматических клеток.
Аминокислот "как таковых" очень много. Почему только 20 из них участвуют в формировании белков! ...На вопрос "почему" обычно отвечать сложнее, чем на вопросы типа "как", "каким образом", поэтому перефразирую: На основании чего некая молекулярная структура, содержащая в себе , скажем, 21-ю, ..ну, или 99-ю.... :-) аминокислоту не будет отнесена к классу белков?
Каким образом будет получена описываемая Вами некая молекулярная структура?
Тот факт, что в состав белков живых организмов входит 20 аминокислот, обнаружен экспериментально. Вопрос "почему белки состоят именно из этих 20 аминокислот?" достаточно сложный и пока что остаётся без ответа.
К сожалению, я не химик и не биолог, поэтому сходу привести пример сложной "молекулярной структуры" , содержащей аминокислоту, одну или несколько, не входящих в состав перечня "белковых аминокислот" не могу. Но, сдается мне,... :-) они все же существуют !?... Тогда почему такую молекулу не считают полипептидной , белковой?...(Прошу прощения за возможную ошибочность используемых терминов!)... Можно, конечно, сказать, что она таковой не будет ходя бы потому, что не содержит в себе "белковую" аминокислоту, но тогда получается какой-то порочный логический круг.... :-)
Всё же без примера сложно представить о чём идёт речь и почему Вы уверены, что они существуют.
Вообще, что чем считать люди придумали сами. Решили, что белкИ будут называть белкАми. Заметили, что они состоят из 20 различных аминокислот, и поместили эту информацию в определение.
К сожалению, я не химик и не биолог, поэтому сходу привести пример сложной "молекулярной структуры" , содержащей аминокислоту, одну или несколько, не входящих в состав перечня "белковых аминокислот" не могу. Но, сдается мне,... :-) они все же существуют !?... Тогда почему такую молекулу не считают полипептидной , белковой?...(Прошу прощения за возможную ошибочность используемых терминов!)... Можно, конечно, сказать, что она таковой не будет ходя бы потому, что не содержит в себе "белковую" аминокислоту, но тогда получается какой-то порочный логический круг.... :-)
Здравствуйте правильно ли я понял фразу - самую консервативную картину сплайсинга демонстрируют гены связанные с развитием нервной ткани - то есть они (используют больше альтернативный сплайсинг) ?
В них реализуется мало вариантов (из вообще возможных).
Здравствуйте. У меня вопросы по части 1.1. Я не поняла почему закручивается(спирализуется)молекула ДНК в водной среде? Там гидролиз происходит? И ещё: в остальное время ДНК упакована не так плотно, активные участки раскручены... Что такое активные участки?
Извиняюсь, что как-то пропустился вопрос.
Двойная спираль закручивается самопроизвольно, "просто так" - эта конформация (пространственная структура) более устойчива, т.к. требует меньше энергии для поддержания. (другие силы, но идея та же: попробуйте раскрутить спиральный шнур от старого телефона или другого прибора...).
Очень плотно упакована во время деления - чтобы "ничего не потерять по дороге". В остальное время ДНК работает: по ней происходит синтез мРНК (а по ним - белок). Но, чтобы можно было вести синтез, нити/цепи должны быть пространственно доступны, вот и раскручивается; даже водородные связи на небольшом участке нарушаются. Не сами по себе, спецбелки помогают, процесс, естественно, энергозатратный.
Активные участки - это как раз те, где идет транскрипция (синтез РНК)
1.3: для чего вообще существуют интроны, если они выкидываются и уничтожаются в процессе слайсинга?
Я конечно не ручаюсь за достоверность ответа, но как таковой "цели" интронов нет, это просто остатки от прошлых вариаций ген.кода, обрывки генетических атак вирусов. В целом можно притянуть за уши и такую функцию, как защита от новых мутаций. т.е. т.к. новая мутация при репликации цепочки ДНК может происходить с заменой одного нуклеотида, и если эта мутация произойдет в интроне, то ничего страшного (если конечно в результате не получится стоп кодон или промоутер или не произойдет сдвиг рамки считывания). А т.к. мутации процесс вероятностный, то есть вероятность, что мутация произойдет вне полезного кода
На сегодняшний день этот вопрос во многом остаётся актуальным для исследователей, полного ответа на него ещё не получено.
В интронах могут располагаться регуляторные элементы. На дрозофиле показано, что в части интронов одних генов могут содержаться другие гены.
Кроме того, явление альтернативного сплайсинга тесно связано с наличием интронов, поскольку в них содержатся сайты для разрезания незрелой мРНК.
Почему ДНК и РНК называются кислотами? Что в них "кислотного"?
Остатки фосфорной кислоты, входящие в состав нуклеотидов. (Нуклеотид состоит из пентозы(рибозы или дезоксирибозы), азотистого основания (А, Т, Г, Ц, У) и остатка фосфорной кислоты.)
"Вообще, что чем считать люди придумали сами. Решили, что белкИ будут называть белкАми. Заметили, что они состоят из 20 различных аминокислот, и поместили эту информацию в определение."
Прошу прощения за "занудство"! :-) В настоящий момент,наверное, можно пользоваться таким критерием: "Если пептидная цепь" содержит в себе одну из 20 .... "белковых"....аминокислот, значит это "белок"! ". Но до какого-то момента такого списка, перечня не существовало, а белки, как таковые, изучались, пусть ,возможно, их не всегда и не всюду называли "белками". Насколько это все таки принципиально для белка - содержать в себе "допустимую" аминокислоту? ... Или это все больше "игра слов"? Дескать, так исторически сложилось и все тут ?..... Но ведь определения очерчивают некие границы, за которыми результаты, полученные в области, внутри границ, оказываются несправедливыми , если их пересечь ... :-)
Сформулируйте, пожалуйста, ещё раз основную суть Вашего вопроса. О каких соединениях Вы говорите, когда спрашиваете можно ли их отнести к белкам? Какие аминокислоты они содержат? У кого встречаются? Какие функции выполняют?
Меня просто заинтриговали, встречающиеся во многих популярных книгах по биологии, фразы типа:" Существуют миллионы различных белков.... Все они построены всего навсего из 20 различных элементарных звеньев,...принадлежащих к одному классу веществ - аминокислотам". Эту цитату я взял из книги Г.Богена "Современная биология". Т.е. получается, что если некая полипептидная цепь включает в себя аминокислотные остатки из этих 20, значит мы имеем дело с белком. А может в нее "встрять" какая-либо аминокислота, не входящая в избранную двадцатку? Хотя бы один такой остаток? И если да, то такую полиаминокислоту уже нельзя будет называть белком? .... До того как сформировался список из 20 аминокислот белки ведь, как органические соединения, изучались и классифицировались... Чем тогда руководствовались при этом? ... А само по себе число 20 вроде тоже не совсем случайное (хотя им могло бы быть и 12, и 17 ... :-) ) Попадался на глаза аргумент, что "триплеты", образующие молекулу ДНК, потому и "триплеты", что "дуплетами" нельзя описать все возможные комбинации из 4-х нуклеотидов, их получится всего 16, т.е. меньше необходимых, как минимум, 20 для построения последующих комплементарных связей.....Прошу прощения, за возможное некорректное употребление терминов, я "биолог" и "химик" лишь в объеме знаний средней школы .... советского времени..... :-)
1. (на всякий случай) не обязательно все 20 вариантов будут входить в состав полипептида (белка) - может, например, строится из 3 штук, повторяя их "до бесконечности"
2. Только эти 20 вариантов опознаются при синтезе полипептида: специальный фермент соединяет определенную тРНК и соответствующую ей аминокислоту (количество вариантов ферментов - как минимум по числу вариантов аминокислот, м.б. больше, точно, увы, не знаю). Опознавание очень точное, если соединится не то и не с тем - осуществляется гидролиз. Поэтому - в норме - попасть в белок у других аминокислот шансов нет (т.к. только с тРНК можно "подсунуть" рибосоме аминокислоту, чтобы рибосома включила ее в растущую полипептидную цепь).
3. Если появится мутантный фермент - то он может наделать много чего "интересного" - но это вряд ли будет востребовано клеткой/организмом.
4. В белках могут оказаться другие аминокислоты (а так же остатки фосфорной кислоты, ионы металлов и прочее) - но только уже после того, как синтез первичной структуры на рибосоме завершен. Эти случаи (с другими аминокислотами) не часты, но встречаются и вполне "законны".
5. Почему именно 20 - никто не ответит, т.к. никто не знает. Просто факт.
1. Изначально я и не считал, что все 20 вариантов остатков обязаны входить в одну полипептидную цепь.
2.Белок (полипептидную цепь) строят тРНК и рибосома. Только от первой вторая принимает звенья цепи. А тРНК "перевозит" только членов из пресловутой "партии 20", с другими аминокислотами - отторжение в виде гидролиза? (Еще раз прошу прощения за вольности в образах и терминологии. Я не химик и не биолог!). Если это так, как Вы описываете (вернее, как я понимаю! :-) ) , то вопрос с "двадцаткой" исчерпан, понятно как она возникла. Построенная модель вполне логична, вот только недоумение ( на уровне ужаса!) : как можно построить такое описание? Неужели можно прослеживать описанные взаимодействия на уровне отдельных молекул? (В частности, наличие того же самого гидролиза?) Я что-то читал про использование центрифуг для исследования структурных элементов клеток, но как можно при этом выявлять механизмы взаимодействия молекулярного уровня? К тому же, ведь в мертвом теле все происходит не так как в живом.... :-) Преимущественно распад....
3. Все таки мутантные ферменты возможны?....Но это уже вопрос из области эволюции клетки...
4.Предприятие-рибосома выпустило изделие-полипептидную молекулу, в соответствии с предписанной ему технологией, и все. А то, что оно дальше может подвергнуться некоему "тюнингу" или трансформациям,вплоть до разрушения, это уже другой вопрос?
5. Само по себе число 20, в рассматриваемой ситуации, наверное, не важно. Хотя, если вместо него оказалось бы число большее 64 (тех, кто , провоцирует гидролиз с тРНК! ), то, наверное, вместо триплетов-кодонов пришлось бы вводить "квартеты" ? :-)
Спасибо за ответ. Вопрос с "двадцаткой" пока можно считать закрытым.
Если хромосомы это упакованные, одинаковые молекулы ДНК, то откуда в одинаковых ДНК берутся половые различия? Получается, что в каждой хромосоме разные ДНК?
Если эукариотическая клетка содержит диплоидный набор ДНК (2 одинаковые ДНК), то откуда берётся 48 хромосом у человека, ведь это не 2, а 48 одинаковых ДНК?
Хромосомы - это упакованные молекулы ДНК - но не одинаковые. Одинаковы только принцип строения и мономеры. Последовательность нуклеотидов (а, значит, и гены) - разные; длина последовательностей - разная (кому - миллион, кому - миллиард); после уплотнения выглядят не очень одинаково и окрашиваются одним и тем же красителем неодинаково (у каждой - свой рисунок). Т.е. в каждой хромосоме - разные ДНК.
Диплоидный набор подразумевает два комплекта. На примере человека: 46 (не 48!) хромосом - это 23 пары - и в каждой паре одинаковые ДНК. Но, на самом деле, и тут есть некоторые отличия, хотя и не такие принципиальные, как между хромосомами из разных пар. Эти отличия - на уровне отдельных нуклеотидов - накапливающиеся генные мутации; порой, конечно, есть перестройки и покрупнее.
Но генный состав в каждой паре идентичен, например (утрирую): ген гемоглобина, ген коллагена, ген рецептора адреналина - на одинаковых местах в каждой ДНК из пары № 4. И ген окраски глаз, ген формы уха, ген группы крови и т.п. - в каждой ДНК из пары № 8 в соответствующем локусе.
Спасибо за ответ. Правда это породило ещё больше вопросов :-)))
То есть при репликации ДНК ДНК-полимеразой получаются разные ДНК, а как же тогда передаётся наследственная информация, если последовательность нуклеотидов и длина различны? Из лекций у меня был совсем другой вывод.
При репликации ДНК копируется и в результате из материнской молекулы получаются две дочерние идентичные друг другу и материнской. Да, на этом и основана передача наследственной информации.
Различную последовательность и размер имеют разные хромосомы, которые не являются продуктом репликации друг друга.
Например, соматические (не половые) клетки человека содержат 23 пары хромосом.Внутри пары хромосомы совпадают по длине и генам, которые они несут (исключением является пара половых хромосом у мужчин - XY). А различия наблюдаются между хромосомами из разных пар (негомологичными хромосомами).
Перед делением реплицируются все хромосомы. Полученные копии ДНК остаются сцепленными в области центромеры и называются сестринскими хроматидами. На прикреплённом рисунке хорошо видно по две хроматиды на 17-ой хромосоме (у многих остальных хромосом, на данной фотографии, хроматиды находятся очень близко друг к другу).
С ДНК все понятно :)))
Хотелось бы узнать о жизненном цикле РНК в клетке ( ...количестве РНК-молекул, обслуживающих хромосому; месте и факторах генерации )
Цикл простой: синтез - работа - распад.
Синтез (транскрипция) - реакция матричного типа, на основе цепи ДНК ферментом РНК-полимеразой и кучей вспомогательных белков и факторов.
Виды РНК:
Можете ли посоветовать какие нибудь источники,ресурсы на задачи такого рода?
http://bio-faq.ru/ccc/ccc035.html
http://biodarvin.com/%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B8-%D1%815-%D1%82...
здравствуйте!
хотелось бы проверить, правильно ли я поняла изложенное - хромосома это такое состояние ДНК, когда она уже удвоилась, но не полностью еще отделилась и приходится это состояние на профазу, которая длится 9 часов?
спасибо)
Хромосомами называют молекулы ДНК, плотно упакованные с помощью разнообразных структурных белков. То есть ДНК находится в клетке в виде хромосом не только в процессе деления, а всегда. Суммарная ДНК в одной клетке человека имеет длину около 2-х метров, поэтому для её размещения в ядре необходима упаковка, которая осуществляется с помощью белков. При делении ядра хромосомы упаковываются ещё сильнее, конденсируются (в профазе) и становятся видимыми в микроскоп на стадии метафазы, поэтому в таком состоянии их называют метафазными хромосомами.
Вопрос по митозу. Непонятно как репликация длится 9 часов, а митоз 1-2 часа. Т.о. репликация начинается до митоза и не является его частью? И перед началом митоза в ядре уже содержится в 2 раза больше хромосом? Или все же репликация и митоз идут параллельно?
Репликация ДНК происходит во время интерфазы (фазы клеточного цикла, во время которой клетка готовится к делению), а не во время митоза. В норме в митоз клетка вступает с уже полностью реплицированной ДНК.
Добрый день!
Если я правильно понял, то
- Вся наследственная информация содержится в ДНК;
- ДНК кодирует только белки;
Но ведь ткани живых существ это не только белки. Откуда берется информация для синтеза иных веществ, которые входят в состав тканей организмов? Например, жиров.
спасибо,
Я не специалист, но не поленился загуглить: "синтез жиров в теле человека"
По первой же ссылке ( http://biochemistry.ru/biohimija_severina/B5873Part61-392.html )
Синтез жиров активируется в абсорбтивный период и происходит в основном в жировой ткани и печени. ...Синтез жиров в печени и жировой ткани стимулируется инсулином.
Что такое инсулин? Вроде бы "сигнальный белок". Полагаю, со всеми остальными веществами всё аналогично.
>>Вся наследственная информация содержится в ДНК;
Ознакомьтесь внимательно с разделом 1.8 Неядерная наследсвенность.
Спасибо! наверное, действительно, так со всеми веществами.
1. По некоторым оценкам в человеческом организме около 100 триллионов клеток. Не знаю, все ли они имеют в своей структуре ядро, но , очевидно, большая часть имеет. И КАЖДОЕ ядро содержит 23 пары хромосом? И структуры ДНК во всех них ОДИНАКОВЫ (от клетки к клетке)? Если да, до за счет чего, каким образом, поддерживается такое единство? Сами по себе технологии репликации, трансляции, сплайсинга, формирование рибосом и т.д. в ОДНОЙ клетке выглядят очень сложно (то, что строят человек или коллектив пока не идет ни в какое сравнение с их сложностью! И что,более важно, человеческими технологиями в каждый момент времени обязательно руководит человек! Убери его - и все остановится !) , А, в организме, оказывается, нужно еще поддерживать и единство всего этого многообразия? Каким образом?...В частности, это, наверное, может быть достигнуто за счет очень жесткой, сильной устойчивости к мутациям в геноме каждой клетки.... Но что-то не чувствуется, чтобы кто-то говорил о такой жесткости.....
2. Совершенно не представляю себе каким образом из молекулы ДНК, многократно скрученную в такую замысловатую конструкцию, как хромосома, можно выделить отдельную цепочку нуклеотидов, которая затем идентифицируется как ген, элемент, ответственный за соответствующий белок. Но предположим, что это все же удалось сделать. (.... :-) .... Говорят, что удается!). Каким образом далее этот ген можно связать с какой-либо функциональностью, свойством организма, которому он принадлежит? Просто статистически?.... Т.е. ,грубо говоря, если у тысячи экземпляров организмов этот ген имеется, и у каждого из экземпляров - голубая кровь, а у другой тысячи , у которой такой цепочки нуклеотидов в ДНК нет - красная кровь, то мы говорим, что выделенный нами ген отвечает за именно голубую кровь ( и, возможно, еще за что-либо)?
1. а) Среди соматических клетках человека ядер нет только у эритроцитов (кр. клетки крови) - теряют в процессе дифференцировки
б) В каждом ядре - 23 пары хромосом (в полиплоидных клетках, например, в печени больше, но кратное число раз).
в) ДНК всех соматических клеток "попарно" идентичны друг другу (за исключением клеток иммунной системы с их гипермутагенезом; ну и возможных мутантных вариантов, которых вряд ли много)
г) Это единство/идентичность поддерживается за счет митоза: точная репликация ДНК перед делением и точное распределение ДНК к дочерним клеткам во время деления.
2. а) Методов выделения ДНК, нарезания на произвольные или заданные части достаточно много. Их, к сожалению, кратко не описать, но они есть.
б) Идентифицировать последовательность нуклеотидов как ген можно, например, по наличию специфических регуляторных последовательностей в начале и в конце этого гена. Разумеется, надо знать, какие они - эти специфические участки. Но на современном этапе это известно.
в) Связать с функцией можно, например, так:
Страницы