Генний контроль клітинної активності

Всі процеси життєдіяльності в клітці знаходяться під контролем генів, тобто ядерної ДНК. Яким же чином гени, укладені в хромосомах, регулюють процеси, що протікають в цитоплазмі? Гени і цитоплазма розділені ядерної оболонкою, і в клітці немає спеціальної структури, через яку вони могли б повідомлятися. II ще питання: ми говоримо, наприклад, що карі очі і кирпатий ніс передаються дітям через гени. Але ті ж гени містяться у всіх клітинах організму, проте карі очі не з’являються на п’яті, а кирпу – на лікті! Чому дію генів проявляється саме там, де потрібно, а не проявляється в іншому місці? Нарешті, який механізм дії генів?

Все це найважливіші питання сучасної біології. Ми не можемо відповісти на них з усією повнотою, однак за останні роки в цій галузі були досягнуті великі успіхи; про деякі нові відкриття і розповідається в даній статті нашого сайту.

Передача генетичної інформації

Ми вже знаємо, що гени складаються з ДНК, яка в клітці знаходиться тільки в ядрі. Однак як в цитоплазмі, так і в ядрі міститься речовина, дуже схоже на ДНК; це рибонуклеїнова кислота (скорочено РНК). РНК відрізняється від ДНК тільки в трьох відносинах. По-перше, що входить до складу РНК цукор – це не дезоксирибоза, а рибоза. Рибоза – теж пентоза, т. Е. Цукор, молекула якого складається з п’яти вуглецевих атомів, але в рибозе в порівнянні з дезоксирибозою є один додатковий атом кисню. По-друге, замість тиміну в РНК міститься пиримидиновое підставу, зване урацілом. Нарешті, молекула РНК може бути набагато коротший, ніж надзвичайно довгі молекули ДНК, і, крім того, молекули РНК зазвичай складаються з однієї нитки, а не з двох. Розрізняють такі види РНК в залежності від їх функції в клітині. Перш за все, в клітці є інформаційна РНК, молекули якої переносять інформацію від ДНК генів в цитоплазму.

Синтез білка відбувається в цитоплазмі на рибосомах. У клітці дуже багато різних білків. Білками є всі ферменти. Природа синтезованих на рибосомах білків визначається генами за допомогою інформаційної РНК, яка переходить від генів до рибосом крізь ядерну мембрану. Вважають, що ДНК генів служить чимось на зразок матриці, на якій утворюється інформаційна РНК. Ця РНК передає на рибосоми точну копію інформації, що містяться в гені. Багато зусиль було витрачено на розшифровку коду ДНК, т. Е. На визначення залежності між послідовністю «сходинок» в сходах молекули ДНК і структурою синтезованого білка. У ряді випадків вдалося отримати переконливі докази того, що певне чергування «сходинок» в цих сходах призводить до синтезу специфічного білка в цитоплазмі.

За допомогою особливого мікрохірургічного методу на найпростішому (амебі) вдалося продемонструвати рух РНК з ядра в цитоплазму. Досліди ставили в такий спосіб. Амебу вирощували в середовищі, що містить радіоактивний фосфор; поступово фосфор проникав всередину клітини (і в цитоплазму, і в ядро), і незабаром все тварина ставало радіоактивним. Потім ядро цієї амеби пересаджували в іншу амебу, у якій попередньо видаляли її власне ядро. Таким чином, у другій амеби ізотоп фосфору містився тільки в ядрі, що підтверджувалося даними радиоавтографии. Згодом, однак, радіоактивність з’являлася також і в цитоплазмі клітини; при цьому ізотоп фосфору містився саме в РНК. Таким чином, цей досвід підтвердив, що РНК дійсно переходить з ядра в цитоплазму. У пересуванні РНК певну роль грає, мабуть, ядерце. Як показують експериментальні дані, ядерце утворюється при безпосередній участі хромосом. У певні моменти можна помітити, як від хромосом відокремлюються якісь речовини, які групуються, утворюючи ядерце. Далі було встановлено, що ядерце передає частину свого вмісту в цитоплазму. Нарешті, хімічні дослідження показали, що до складу ядерця входить багато РНК.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Причини виникнення судом