Зеркальная жизнь

Левовращающая / правовращающая ДНК / аминокислоты и белки

ПОЛИМЕРИЯ

(от греч. polymereia — многосложность), один из типов взаимодействия генов, при котором степень развития одного и того же признака обусловлена влиянием ряда т. н. полимерных генов (проявляющихся сходным образом). П. открыта в 1909 Н. Г. Нильсоном-Эле. П. широко распространена в природе. По типу П. наследуются важные хозяйственно полезные признаки: высота растений, длина вегетац. периода, количество белка в зерне, содержание витаминов в плодах, скорость протекания биохим. реакций, скорость роста и масса животных, яйценоскость кур и т. д.

Условно различают некумулятивную и кумулятивную П.

Некумулятивная П. характеризуется тем, что для полной выраженности признака достаточно доминантного аллеля одного из полимерных генов (олигогена).

При кумулятивной П. степень выраженности признака зависит от числа доминантных аллелей как одного и того же, так и разных полимерных генов (рост, пигментация кожи у человека). Количеств, признаки наследуются по типу кумулятивной П. В основе П. на биохимич. уровне может лежать существование неск. независимых путей биосинтеза, влияющих на развитие признака.

лактозный оперон (см. гипотеза Жакоба-Моно; оперона) - полицистронный

оперон бактерий, кодирующий гены метаболизма лактозы.

Регуляция экспрессии генов метаболизма лактозы у кишечной палочки (Escherichia coli) была впервые описана в 1961 году учеными Ф. Жакобом и Ж. Моно^[1] (получившими в 1965 году Нобелевскую премию совместно с А. Львовым). Бактеральная клетка синтезирует ферменты, принимающие участие в метаболизме лактозы, лишь в том случае, когда лактоза присутствует в окружающей среде и клетка испытывает недостаток глюкозы.

Линкер — короткий синтетический олигонуклеотид, применяемый для соединения фрагментов ДНК in vitro; обычно содержит участок узнавания определённой рестриктазой.

Крупные биологические молекулы могут находиться в двух пространственных конфигурациях, отличающихся друг от друга тем, что они поворачивают плоскость поляризации света в разном направлении, — вправо или влево. Соответственно их и называют право- и левовращающими. Все природные аминокислоты левовращающие, а двойная спираль ДНК — правовращающая. Но, может быть, существуют организмы, построенные на основе зеркальных молекул — левовращающей ДНК и правовращающих аминокислот?

В литературе, посвященной косметической тематике, в последнее время освещается большое количество различных мнений относительно «хиральности» (нерацемичности) биохимических соединений.

Хиральность (киральность) (англ. chirality, от др.-греч. Χειρ — рука) — отсутствие симметрии относительно правой и левой стороны. Например, если отражение объекта в идеальном плоском зеркале отличается от самого объекта, то объекту присуща хиральность.

Впервые свойство хиральности обнаружено Луи Пастером в 1848 году, исследовавшем различные соли водорастворимых соединений с помощью рассеяния поляризованного света. Сам термин сформулирован в 1884 году Уильямом Томсоном.

Содержание углерода, кислорода, водорода и других молекул в рамках двух хиральных соединений одинаково, однако эти идентичные наборы молекул расположены в пространстве немного по-разному. Эти соединения называют энантиомерами или зеркальными изомерами, что означает, что они имеют одинаковый набор молекул, но их расположение в пространстве не совпадает. Проще говоря, хиральные соединения не симметричны. Их нельзя непосредственно совместить со своим собственным зеркальным отражением. Наиболее простым примером хиральности являются правая и левая руки. Руки отдельного человека не совсем идентичны, каждая из них обладает своим уникальным узором, линиями, выпуклостями, которые при наложении рук друг на друга, не совпадают. Но все же, несмотря на свои различия и не абсолютную идентичность, они обе выполняют одинаково-значимые функции. Таким же образом, многие другие части тела не являются симметричными.

С позиции оси вращения биохимических соединений в организме, аминокислоты (строительные элементы белков) представляют собой L-хиральность или повернуты влево. Здесь «L» или «levo» означают «левый». Сахар, используемый для построения генетического кода ДНК, с другой стороны имеет D-хиральность или повернут вправо. «D» означает «dextro» или «правый». Большинство химических соединений (например, энзимы), синтезированные в организме, имеют L-хиральность. Раньше наукой просматривалась связь между L-вращением и вращением Земли во время зарождения жизни, и так же связь с вращением групп серинов, аминокислот. Однако все биологические структуры, включая людей, содержат соединения различной хиральности. Это возможно связано с эффективностью работы механизмов выживания и способности организмов использовать различные вещества из окружающей среды.

Время от времени клеточный рецептор (например, клеточный рецептор для определенной молекулы в кишечном тракте) распознает более точно либо D либо L форму. Иногда лекарственное средство действует более эффективно, если у него имеется только один вид хиральности. Однако это очень незначительные различия, которые часто имеют лишь теоретическое значение и поэтому в реальной практике не используются.

В виду того, что организмы склонны синтезировать больше L-вращающихся соединений, продукция по уходу за кожей, основанная на растительных экстрактах, содержит большинство соединений в L-форме. Еще одним важным фактором для понимания является то, что в природе всегда происходит движение от L-формы к D-форме. Практически невозможно сохранить только один тип вращения в одно и то же время. Поэтому, даже если установлено, что вещество имеет «чистую хиральность», это не соответствует истине, так как согласно законам природы, оно постоянно колеблется между своими собственными зеркальными изомерами.

Таким образом, не обязательно производить продукцию для кожи, имеющую «чистую хиральность». Более того, природа не позволит такому продукту существовать даже в течение доли секунды. Рацемическое или хирально-смешанное вещество не опасно для здоровья. Биохимические системы способны использовать и распознавать большое количество энантиомеров в силу их роли в поддержании и сохранении жизни.

Метод ДНК-зондов:

Зонд генетический — короткий отрезок ДНК или РНК известной структуры или функции, меченный каким-либо радиоактивным или флуоресцентным соединением.

ДНК-маркеры — особенности нуклеотидной последовательности ДНК, отличающиеся полиморфизмом и тесно связанные с геном, отвечающим за нужный признак.

Метод ДНК-зондов используется в частности для диагностики гонорейной инфекции.

Миссенс, нонсенс, сеймcенс (не сейсменс!!)- мутации:

Мутации по характеру изменения наследственного материала классифицируются на:

Генные (точковые),хромосомные (аберрации), геномные (гетероплоидии и полиплоидии = анеуплоидии).

Возможны четыре генетических последствия точковых мутаций:

1) сохранение смысла кодона из-за вырожденности генетического кода (синонимическая замена нуклеотида = сеймсенс, англ. “same” - одинаковый), 2) изменение смысла кодона, приводящее к замене аминокислоты в соответствующем месте полипептидной цепи (миссенс - англ. “mis + sense” – потеря смысла мутация), 3) образование бессмысленного кодона с преждевременной терминацией (нонсенс-мутация). В генетическом коде имеются три бессмысленных кодона: амбер — UAG, охр — UAA и опал — UGA (в соответствии с этим получают название и мутации, приводящие к образованию бессмысленных триплетов — например амбер-мутация), 4) обратная замена (стоп-кодона на смысловой кодон).

Молярная доля — отношение количества растворенного вещества (или растворителя) к массе всех веществ, составляющих раствор. Молярной долей вещества называется отношение количества данного вещества к общему количеству вещества системы.

Молярная доля — безразмерная величина, ее выражают в долях или в процентах. При помощи молярной доли показывают, например, содержание изотопов в природе.

Негативный / позитивный способы регуляции оперона: