Способность к мутации генетического материала

Одной из основных особенностей генетического материала является способность к мутации, так как мутация является не только известным фактам, но также и важной предпосылкой для эволюции. Мутации, как известно, могут быть на разных уровнях: от молекулы ДНК (генные мутации) до числа самих хромосом.

Генная мутация ответственна в а случайные ошибки, происходящие во время удвоения, которые имеют своим результатом замену одной пары оснований ДНК другой парой; эта замена заменяет триплет, кодирующий одну аминокислоту, на триплет, кодирующий другую аминокислоту; в некоторых же случаях это приводит к абсурду (так называемые бессмысленные мутаций). В первом случае функция белка может быть изменена или не изменена — это зависит от произошедшей замены определенной аминокислоты. Но в случае абсурдной мутации структура белка обычно нарушается.

Следующий вопрос таков: каким образом информация, содержащаяся в генах, передается структуре белка? В опытах с радиоактивными аминокислотами и последующим фракционированием клеток на структурные компоненты удалось показать, что вновь образованные радиоактивные белки в основном синтезируются не в ядре, а на многочисленных рибосомах в цитоплазме. Каким же образом генетическая информация попадает из ДНК в рибосомы? Это осуществляется сложным путем с участием другого типа нуклеиновой кислоты, а именно информационной РНК, которая состоит только из одной нити, и у бактерий имеет тенденцию к очень краткой продолжительности жизни. Под влиянием энзима, называемого РНК-полимеразой, эта информационная РНК образуется путем копирования (транскрипции) последовательности оснований одной из ни-тей хромосомной ДНК в свою собственную последовательность оснований. Это происходит подобно тому, как новые нити ДНК синтезируются во время удвоения, затем она отделяется и перемещается на рибосомы (рис. 75). Таким образом, рибосомы теперь несут линейную последовательность триплетов оснований, которая определяют порядок аминокислот в белке.

Это достигается с помощью другого типа очень коротких молекул РНК, известных как транспортные РНК. Каждая аминокислота имеет (свою собственную транспортную РНК, с которой она соединяется. В другом месте на молекуле РНК находится триплет оснований, так называемый антикодон, кодирующий данную аминокислоту. Этот триплет «узнает» комплемент арный триплет (кодон) в информационной РНК и соединяются в соответствии с теми же самыми общими правилами комплементации, которые управляют удвоением ДНК.

Таким образом, аминокислоты строятся в правильном порядке и соединяются вместе в рибосоме, в результате чего возникает полипептидная цепь (рис. 75), которая при отделении от рибосомы принимает свою специфическую белковую конфигурацию. Мир бактерий является в высшей степени конкурентным и включает жесткую конкуренцию за ограниченные природные ресурсы. В таком случае мы могли бы ожидать, что эволюция обеспечила бактерии совершенными механизмами рационализации их биохимической экономики: в каждый данный момент с полной нагрузкой должны «работать» лишь те гены, которые кодируют белки, требующиеся клетке в это время. Но ни один контролирующий механизм не может развиваться и иметь какую-то ценность до тех пор, пока он не будет наследственным. Таким образом, мы можем предсказать, что контроль биосинтеза имеет своей основой генетический материал, в связи с этим может изменяться в результате мутации и поддается генетическому анализу.


«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»  «127»  «128»  «129»  «130»  «131»  «132»  «133»  «134»  «135»  «136»  «137»  «138»  «139»  «140»  «141»  «142»  «143»  «144»  «145»  «146»  «147»  «148»  «149»  «150»  «151»  «152»  «153»  «154»  «155»  «156»  «157»  «158»  «159»  «160»  «161»  «162»  «163»  «164»  «165»  «166»  «167»  «168»  «169»  «170»  «171»  «172»  «173»  «174»  «175»  «176»  «177»  «178»  «179»  «180»  «181»  «182»  «183»  «184»  «185»  «186»  «187»  «188»  «189»  «190»  «191»  «192»  «193»  «194»  «195»  «196»  «197»  «198»  «199»  «200»  «201»  «202»  «203»  «204»  «205»  «206»  «207»  «208»  «209»  «210»  «211»  «212»  «213»  «214»  «215»  «216»  «217»  «218»  «219»  «220»  «221»  «222»  «223»  «224»  «225»  «226»  «227»  «228»  «229»  «230»  «231»  «232»  «233»  «234»  «235»  «236»  «237»  «238»  «239»  «240»  «241»  «242»  «243»  «244»  «245»  «246»  «247»  «248»  «249»  «250»  «251»  «252»  «253»  «254»  «255»  «256»  «257»  «258»  «259»  «260»  «261»  «262»  «263»  «264»  «265»  «266»  «267»  «268»  «269»  «270»  «271»  «272»  «273»  «274»  «275»  «276»  «277»  «278»  «279»  «280»  «281»  «282»  «283»  «284»  «285»  «286»  «287»  «288»  «289»  «290»  «291»  «292»  «293»  «294»  «295»  «296»  «297»  «298»  «299»  «300»  «301»  «302»  «303»  «304»  «305»  «306»  «307»  «308»  «309»  «310»  «311»  «312»  «313»  «314»  «315»  «316»  «317»  «318»  «319»  «320»  «321»  «322»  «323»  «324»  «325»  «326»  «327»  «328»  «329»  «330»  «331»  «332»  «333»  «334»  «335»  «336»  «337»  «338»  «339»  «340»  «341»  «342»  «343»  «344»  «345»  «346»  «347»  «348»  «349»  «350»  «351»  «352»  «353»  «354»  «355»  «356»  «357»  «358»  «359»  «360»  «361»  «362»  «363»  «364»  «365»  «366»  «367»  «368»  «369»  «370»  «371»  «372»  «373»  «374»  «375»