Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
падежных данных о молекулярных механизмах, используемых комплексом стероид — рецентор для превращения покоящегося хроматина в активно транскрибирующиеся гены. Мы опять-таки приходим к необходимости разработки систем in vitro, которые позволили бы отвечать на точно поставленные вопросы.
ПРЕД ОБРАЗОВАННАЯ мРНК ИА СТАДИЯХ,
ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ ГАСТРУЛЯЦИИ
Важна лм в жизни эукариотических клеток регуляция на уровне транс ляции, до сих пор неизвестно. Мысль, которая напрашивается сама собой, к чему попусту тратить энергию на синтез нуклеотидных носледовате хь-постеи молекул РНК, которые пииогда не понадобятся, гораздо более правомерна по отношению к бактериальным клеткам, чем к клеткам, содержащим выраженное ядро — в последних новосинтезированной молоку ае мРНК требуется гораздо больше времени, чтобы занять соответствующее погашение в синтезе белка. Предобразованные завершенные, по до поры до времени не функционирующие цепи мРНК, возможно, необходимы для быстрых метаболических реакций в клетках высших организмов. При наличии их в определенных областях цитоплазмы белко вый синтез может начаться сразу же после получения некоего молекулярного сигнала.
Именно такая ситуация характерна для неоплодотворешшх яйце клеток иглокожих, в которых белковый сиптез начинается сразу после оплодотворения весьма бурно. Большинство цепей мРНК, используемых па стадии гаструтяции, било синтезировано еще до оплодотворении, поэтому последующее блокирование синтеза PIIK актиномицином абсолютно не тормозит рашше дробления. Следовательно, мы неизбежно приходим к выводу, что неоплодотворенная яйцеклетка наполнена мРН К, ждущей сигнала, чтобы начать функционировать в качестве матрицы Этот сигнал не обусловлен изменением числа рибосом, поскольку опи у.ке присутствуют в клетке в огромных количествах. (Правда, большая часть рибосом пе вступает в комплекс с мРНК с образованием полисом.) После оплодотворения клетка получает сигнал, который заставляет рибосомы формировать полисомы, и тем самым приводится в действие механизм быстрой сиены дроблении, приводящих сначала к бластуляции, а затем к гаструляции. В ходе ранних дроблений образуются некоторые новые виды мРНК, которые в основном функционируют на стадии гаструляции.
Существование предобр азованной мРНК в неоплодотворонных яйце клетках сразу наталкивает нас на вопрос о том, насколько широко это явление распространено среди других клеток. Но прежде чем энергично браться за решение этого вопроса, необходимо выяснить состояние нред-образовапнои мРНК в яйцеклетке Есть указания на то, что она находится там в комплексе со специфическими белками, по окончательные выводы зависят от данных будущих опытов.
ДАЛЬНЕЙШАЯ РАСШИФРОВКА ЭУКАРИОТИЧЕСКОИ ХРОМОСОМЫ
Как показало предшествующее изложение, специалисты в области молекулярной биоло1ии больше не рассматривают проблемы эмбриологии как абсолютно безнадежные, в лучшем случае способные дать начало теориям, которые проверить на практике невозможно. Если вопросы ставить точно, то можно получать ответы и на молекулярном уровне, хотя, конечно, для этого требуются огромные затраты труда Новая волна оптимизма вызвана
открытием факторов специфичности РНК-полимеразы и появлением точно сформулированных теорий о гормональной регуляции функции гена. В настоящее время первоочередной задачей являются поиски подходящих клеток высших организмов, на которых можно было бы тщательно проверить новые концепции регуляторных механизмов. Сейчас представления эти почти полностью покоятся на данных, полученных в прокариотических системах. В такого рода поисках особое внимание следует обратить па выбор экспериментальных объектов. Целесообразно выбирать организмы, хромосомы которых можно было бы изучать детально как иа генетическом, так и на молекулярном уровне. Можно думать, что если эмбриологи сосредоточат свои усилия на дрозофиле или всерьез пойдут па приступ генетики земноводных, то эмбриология в конце концов обретет четкое молекулярное направление
ВЫВОДЫ
Молекулярные основы регуляции белкового синтеза у многоклеточных высших организмов изучены еще очень слабо В частности, мало что можно сказать о механизмах клеточной дифференцировки. Если клетка становится дифференцированной, то все ес потомки обычно продуцируют строго определенные белки. Высказывается мнение, что этот избирательный синтез белков, так же как и в бактериальных клетках, обычно основан на избирательном синтезе РНК строго определенных типов. Следователь-по, дифференцированные клетки должны обладать механизмами, которые регулируют скорость считывания определенных участков ДНК Главная трудность в понимании ключевых процессов дифференцировки состоит в отсутствии методов, позволяющих изучать это явление вне клетки. Хотя эмбриональную дифференцировку можпо смоделировать в культурах клеток, до сих пор не удалось выделить специфические внешние факторы, которые в нормальных условиях заставляли бы клетку дифференцироваться в данпом направлении.
У бактерий процесс дифференцировки, который ведет к образованию спор, запускается субоптимальными условиями питания. Этот сигнал включает целую цепь событий, которая вызывает исчезновение одного нли нескольких нормальных факторов специфичности РНК полимеразы и его (или их) замещение фактором специфичности, характерным для споруля-ции; в присутствии нового фактора считываются только те гены, которые участвуют в образовании спор. Являются ли аналогичные временные замещения одного фактора специфичности другим основой процессов дифференцировки (например, у плесневого гриба или насекомых), вскоре, вероятно, удастся проверить.
