Биохимия клеточного цикла - Вольпе П.
Скачать (прямая ссылка):
клетки к субстрату [3].
Большой интерес представляет вещество, образующееся в концевых расширениях микроворсинок; важно было бы также выяснить, какие изменения происходят в них при трансформации клетки в связи с утратой контактного торможения.
2. Микрокосм эукариотической клетки
Если внешнее строение клетки представляется таким сложным, то не менее интригующей оказывается ее внутренняя структура.
На рис. 3 показана внутренность клетки. Эта статическая картина невольно вызывает желание познать внутренний мир клетки в его динамике. Легко вообразить себе, как митохондрии, выполняя свою работу, движутся вокруг ядра, свободные рибосомы устремляются в те места, где происходит белковый синтез, ядерно-цитоплазма-тические потоки перекрещиваются во время образования и расщепления различных веществ. Можно предполагать, что внутри этого микрокосма действуют особые законы, регулирующие протекание всех этих процессов во времени и в пространстве.
Рис. 3. Схема микрокосма клетки. Хромосомы упакованы в ядре, ко* торое сообщается с цитоплазмой через поры двойной ядерной мембраны; в . цитоплазме находятся различные органеллы (митохондрии,, аппарат Гольджи, рибосомы — свободные и прикрепленные к цистернам — и др.)» внешняя мембрана на схеме не нарисована, чтобы усилить «эффект пространства».
3. «Центральная догма» биологии
Бум 1965 года в. биологии, генетике и биохимии [4] привел многих исследователей к мысли об особом значении временных отношений при изучении макромолеку-лярньтх синтезов' происходящих в отдельной клетке на протяжении ее жизни. Молекулярная биология уже рас-
Второе основание Второе основание
V Третье основание Ц Третье основание
У и А Г У ц А Г
<*> У Фен Фен Лей Лей § У Сер Сер Сер Сер
I ц Лей Лей Лей Лей 1 ц. Про Про Про Про
А Иле Иле Иле Мет S' А Тре Тре Тре Тре
t Г Вал Вал Вал Вал. 5. Г Ала Ала Ала Ала
<52
Второе основание Второе основание
А Третье основание Г* Третье основание
У ц А Г . Ч Ц А Г
§ У Тир Шр § У Цис Цис Три
Ц Гис IUc т ш 1 ц Арг Арг Арг Арг
1 А Асн Асн Лиз Лиз 1 А Сер Сер Арг Арг
tQ
| Г Асп Асп Щ 1 Г Тли Тли Тли Utu
С
Рис. 4. Генетический код. Буквами кода служат четыре азотистых основания; каждая группа из трех оснований (триплет) кодирует определенную аминокислоту в белковой цепи. Вторая буква каждого триплета (У, Ц, А или Г — урацил, цитозин, аденин или гуанин) указана в верхнем левом углу соответствующего квадрата; первому основанию соответствуют буквы левого столбца, а третьему основанию — буквы верхней строки. Триплеты УАА, УАГ и УГА (незаполненные квадраты, не кодирующие аминокислоты, вероятно, играют роль «знаков препинания» при декодировании информации.
полагала некоторыми фундаментальными фактами, исходя из которых можно было вести дальнейшую разработку этих вопросов.
Генетическая информация записана в определенной последовательности пуриновых и пиримидиновых осно~: ваний в ДНК. Эта информация должна быть переписана
Развертывание процессов „по горизонталии на протяжении клеточного цикла
§
3
з*
* § V
Vt3
и-
>
«V
днк ) Удвоение генов
лУ-^
Транскрипция, прямая и обратная
РНК
Трансляция
БЕЛОК
Рис. 5. Схема «вертикального» потока (из ядра в цитоплазму) генетической информации и ее развер!ывания «по горизонтали» в течение жизненного цикла клетки. Стрелками указаны процессы репликации, транскрипции (прямой и обратной) и трансляции.
(транскрибирована) внутри клеточного ядра в комплементарную последовательность таких же пуриновых и йиримидиновых оснований вещества-посредника — информационной РНК. Эта РНК через поры ядерной мембраны переходит в цитоплазму, и записанная в ее структуре информация на уровне полирибосом переводится ^транслируется) в некоторую последовательность аминокислот, образующих полипептид. Таким образом, генетическая информация с ДНК передается на РНК. а с РНК—на белки. Это и есть та самая теория кодирования информации, которая представляет собой наиболее важное достижение в биологии XX века (рис. 4).
Путь передачи информации ДНК—>-РНК—Иэелок можно было бы назвать «вертикальным» направлением (от ядра к цитоплазме) [5].
Наряду с этим интересно было бы также знать, как: развертывается проявление генетической информации «по горизонтали», т. е. с момента рождения клетки до последующего ее деления (рис. 5). Кроме того, важно было бы выяснить, что происходит, когда эти информационные потоки в клетке сталкиваются с вирусной инфекцией. Очевидно, что вирусная ДНК или РНК будет стремиться использовать клеточные механизмы для проявления своей собственной информации; но в какой момент ш каким образом?
