Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Сравнение целых геномов организмов каждого типа приводит к выявлению генов, имеющих принципиальное значение с точки зрения фундаментальных эволюционных изменений в структуре и развитии организма. Функциональнал геномика указывает назначение генов в специфических клеточных процессах После определения полной пуклеотидной после- довательности генома и аннотирования каждого гена (т.е. приписывания каждому гену опреде- ленной функции) молекулярный генетик может сгруппировать гены в соответствии с теми процессами, в которых они участвуют (синтез ДНК или белка, образование АТР и др.). Таким образом удается определить, какая часть генома отвечает за ту или иную активность клетки.
Функции многих генов (более 40;4) в клетках Е. сой, А. гйайапа и Н. заргепз до сих пор неизвестны. У всех трех видов значительную часть генома составляют гены транспортных белков, отвечающих за перемещение ионов и небольших молекул через плазматическую мембрану (нх все же больше у бактерий и растений, чем у млскопитаюших: 1ОЖ из -4 400 генов у Е, сой, -824 из -32 000 генов у А. Йайапа и -4% из -29 000 генов у Н. лгтпепз). Гены, кодируюшие белки и РНК лля их синтеза, составляют 3 — 4Ж генома Е сой. В более сложно устроенных клетках А.
Йайапа больше генов требуется для доставки белков к местам их основной локализации, чем для синтеза самих этих белков (соответственно б и 2Ж генома). В общем, чеи сложнее организм, тем большую часть его генома составляют гены, регулирующие клеточные процессы, и меньшая часть отвечает за реализацию основных процессов тина образования АТР я синтеза белка. Сравнительный анализ геномов играет все большую роль в биологии человека и медицине И 1епомы человека и шимпанзе совпадают на 99,9Ж, но разница между двумя визами огромна.
Эти небольшие различия в геноиах должны объяснить человеческую способность говорить, чрезвычайную развитость мышц шимпанзе и массу других вещей. Сравнение геномов позволит исследователям идентифицировать гены, которые могут быть связаны с расхождением в программах развития человека и других приматов и с появлением у человека более сложных функций, в том числе языка общения. Картина станет проясняться только по мере того, как будет проведено сравнение генома человека с геномнымн последовательностями большего числа приматов. Аналогичным образом, генетические различия между людьми чрезвычайно ничтожны по сравнениго с различиями между человеком и шимпанзе, тем не менее все мы очень разные, в том числе с точки зрения здоровья и предрасположенности к хроническим за(юлеваниям.
Евге Дополнительная литература для дальнейшего изучения ~63! нескольких функций, важных для жизнедея- тельности всего ор>ззнизлга. ° Знание полных нуклеотидных последовательностей орпшизмов, находящихся на разных ветвях филогенетичсского древа, способствует пониманию эволюционного процесса и открывает широчайшие возможности для развития медицины. Ключевые термины Все тертиггы обьясияются и глоссарии. Дополнительная литература для дальнейшего изучения Общие сведения Рпес(взп, Н.С. (2004) Рп>п> "Висуп6псгепит" со "Е гсйд зп сзззу оп пику ьп Ь>ссЬеппзсгу Ретрссг. Вю( Месс 47. 47 66. Рюгоп, ).Я. (1999) Р>пгти» Епзутез, Сел«к 71>гс 1пгсгр(ау ог' Сйетипу ап>1 Вгссяетииу, уз!с 11пйсгысу Ргст, Кен Нзесп, Вьшзюпсийся историк биохимии прослеживает рззпитпе этой науки и обсуждает сс пк>ю> з медицину, фармзцезтпку и сельское хозяйство.
Наго!д, ЕМ, (2001) ТБе злу ю~г)гс СеП> Мо!еси!ез, Оглппйпж ат1 йе Ог»се о>'Вг/с, Ох(огс( Сок стягу Ргсю, Ох(огс(. (нс(зоп, Н.Е (1996) 77>е В>дуг(> 1>пу с( Сгеапоп: Т(ге Мауст о1 г(ге Втту>пст т Вгсу>89, схрэ пйей т( и. Со!>1 5рп ля 1!згЬог (лЬогасогу Ргезз, Со1>1 Врппд НзгЬог, ЬгУ.
Хорошее и ззторигс"пюс изложение истории развития биохилши и молекулярной биологии з ХХ з. очень многое предстоит узнать о различиях в геиомных последовательностях людей, но со вссй определенностью можно предсказать, что в ближайшие десятилетия доступность генетической информации принципиально изменит систелгу медицинсксв1 лнагностики и лечения. Можно ожидать, что паллиативное лечение некоторых генетических заболеваний сменится реалык>й помощью, а болезни, предрасположенность к которым связана с наличием определенных генетических маркерон, можно будет предупреждать усиленными щ>евснтивпылш лгерами.
Сегодняшняя «пстория болезни», возможно, сменится медицинским «прогнозом». ° Краткое содержание раздела 1.5 ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ОСНОВЫ БИОХИМИИ ° Наследуемые случайные мутации приводили к появлению организмов, лучше приспособленных к выживании> в определенных экологических нишах, и такое потомство выдержало естественный отбор. Этот процесс мутаций и отбора лежит в основе дарвиновской теории эволгоции, указавшей на происхождение всех живущих пынс организмов от первой клетки и объяснившей фундалгснтальпое сходе~во всех живых организмов.
° Жизнь возникла около 3,5 млрд лет назад, наиболес вероятно, с появлением заключенной в мембрану саморсплицирую>цейся молекулы РНК. Состанляющие первой клетки могли возникнуть вблизи горячих источников в глубинах океана или в результате действия молнии или высокой температуры на такие простые молекулы, как СО, и 1>(Нз.
° Каталнтичсская и генетическая функции РНК первых геномов со временем были перс- ланы белкам и ДНК. ° В результате энлосимбиоза с бактериями эукариотические клетки приобрели способность к фотосинтезу и окислительному фосфорилированию. Возникли мпогокпеточные организмы с лпфференцировкой клеток, в результате которой различные типы клеток специализируются на выполнении одной или Анаболизм 27 Архен 19 Бактерии 19 Геном 18 Изменение свободной энергии Гиббса (АС) 44 Изменение стандартной свободной энергии (Аб") 47 Катаболизм 27 Конфигурация 33 Конформация 38 Метаболит 18 Мутация 54 Прокариоты 18 Раннонесие46 Стереоизомеры33 Хиральный центр 36 Цитоскелет 24 Экзергоническая реакция 44 Эидергоническая реакция 44 Энергия активации (Аб») 48 Энтзльпия (Н) 44 Энтропия Щ 44 Эукариоты 18 Ядр ГВ (64! 1.
Основы биохимии КогпЬегй, А. (1987) ТЬе с» о со!сигея: сЬепнясгу апй Ь|о1о89 Вюсйетс>тгу 26, 6888 — 6891. О важной роли химических методов анализа в решении биологических задач в изложении знаменитого практика. Моной, Д. (197! ) СЬапсе апй №сеяягу, АВгей А. Кнор(, 1пс., Хе>ч УогЕ Впервые пывла в 1970 с под названием Ее Ьаяип! е! !а песешйе, Ей!с!пня йн 5со0, Рагис О философских последствиях развития Г>иологни. Мого»чтз, Н.Д. (2002) ТЬе Етегйепсе о/ Егепгйипд (Ноге гйе Ц>огЫ Весате Сотр!ег), Ох(огс! Юшчепйсу Ргезя, Ох1оп1. Кратк|к, прекрасно написанное рассуждение о появлении сложных организмов из более простых.
Расе, Х К. (2001) ТЬс шпчсгяа! пасите о1 Ь|осЬсвВсгу Рпк. Нас!. Агой. уп'. (>5А 98, 805 — 808. Как пать минимальное определение жизни иа Земле и в других местах. Принципы организации клетки Вес1|ег, ЪУ.М., К1е|пзпйй, 1.,!., А Напйп, Д. (2000) ТЬе И>ог(г)о/гЬе Се!! 5й и)п, ТЬс Всп)аппп Совв!пйя РнЬ!!яЬ!п8 Сошрапу, Кейжоск1 С1су, СА. Прекрасный вводный курс юкточпой биологии. )лмйяЬ, Н., Вей, А., Масзпйзпа, Р, Кл)яег, С.А., Клейст, М., Бсогг, М.К., !Вршзйу 8Л, А Юагпей, Д. (2003) Ма(еа>йи Сей Вй>(аф, 5й ейп, ЪЪ> Н. Ггетпап апй С|япрапу, Хсв Ъ>ог!с Подобно книге Альбертса с соавторами, ланная кинса также может служить прекрасным подспорьем в изучении эт<>й и послсдук>щих глав настоящей книги.
Ршчез, ЪЪ>К., Вайача, Ю., Опала, б.Н., А Не)!ег, Н.С. (2001) Е!/е: Т)ж 5стисе о/ В!о(о8у, бй ейп, Ч>Н. Ггсевап апй Сов|рану, Хе» УогЕ Химические основы биохимии Вагса, ХЯ А Всй)е, Д.К. (1994) бгаярсп8 сЬе совссрся о( ясегеосЬеппясгу/. СЬет. Егй>с. 71, 20 — 23. Понятное описание К/5-номенклатуры стерся>паол>еров; приведены практические советы по онрслеленик> и запоминанию типа изомера.
Ъоййзгйс, К.РС. А Яюге, Х.Е. (2002) 0>дате Гйелпшу| 5 пюдие апг()йп>т!ои, ЪЪ:Н. Ггсепмп ик1 Соврапу Хс|ч ЪЬйс Современное изложение стереохимни, функционатьных групп, реакционной способности и химии |>сновных ~~~~~~~ Г>нолсолекул. Физические основы биохимии АЙ!пз, РЪЪ! А йе Раи(а, Д. (2001) РЬупса! СЬеилягпд 7сЬ сйп, Ч>Н. Ггеевап апй Сатрапу, Хе>ч 'гог)с Айша, РЪЪ>. 6> Допев, Е.
(1999) СЬет!са! Рпяар!ея: ТЬе Яиеяг/ог!пяВЬг, ЪЪ>Н. Ггеевап апй Сон|рану Хсж гог(с. В!шп, Н.Е (1968) Т|те3 Аппп' ап|! Есо!ипоп, Зг|1 ейп, Рппсесоп 1)п|чегису Ргеяз, Рппсесоп. Замечательное обсуждение влияния второго начала термодинамики на био тогичсскую эволюцию. Генетические основы биохмии бп(ВСЬз, А„).Е, бе1ЬагС, ЪЪ> М., Ее»>шеоп, К.С., 6 М!11ег, Д.Н. (2002) Мог!ет бепейс Апгйут: !ягеВгиг!гК белея ит! Сепотш, ЪЪ>Н. Ггссвап им! Сатрапу. Хс» ЪЬг!с. Наг(»е!1, Еи Ноой, Е., боИЬегй, МЛ., Я1чег, Е.М., Уегез, К.С., й> Кеупо1йз, А.
(2003) бттепш> Ггит Сепея го Сепоте|, Мсбгалч-Н!!1, Хе» 'й>г1|. 1псегпабопа( Ншпап бепоте 8т(цепс!пи Сопзогбов. (2001) 1шба! ясс)цепс!пй аш! зпа1уяйя о1 сйе 1шгвап 8епове. да|иге 409, 860 — 921. ДасоЬ, Е (1973) ТЬе Еодсг о/ Е!/е| А Нсяо>у о/Нетй!гу, РзпсЬеоп Вог>йя, 1пс., Хе». УогЕ Впервые вышла в 1970 |; под названием Еа !о8!>!ие >(и |ыопг> ипе Ьозоип г(е !Ьетей!ге, Ейс|1опя ба11ппагй, Рзгп. Увлекательный исторический и философский анализ того пути, по которому мы |или к теперешнему в>пиманию молекулярных основ жизни. К)п8, ЪЪ>Я 6> Спттт((з, М.К. (2002) Соисерт о/ Селе!>гх 7СЬ ейп, Ргепбсе На!1, Пррег 5а|М!е К|чст, ХД. Р!егсе, В.
(2002) Селе!>ся: А Сопсер|иа! АррюисЬ. Ъ'.Н. Ггсевап апй Сатрапу, Хе» УогЕ Эволюционные основы биохимии Вю»>, Д.К. 6> ЮооЬСС!е, Ч>Е (1997) Агсйеа апй йс ргоЬзгуосе-со!|а>уотс папийон. М!сгаьш. Мо!. Вю!. Ие|| 61. 456-502. Очень подробное обсужление аргументов в пользу расположения архей на филогенетнческой ветви, ведущей к многоклеточным организмам. Сапой, ЯВ. (2006) ТЬе Майсябг/йе Г(пея|РНА апг(гЬе рр Втаге Готяяс Весоп(о/Ет!ибоя, ЪЪ>Ч>. Хо|сап 6 Соврав|", 1пс., Хеж ЪЬг)с Сапой, В.В. (2005) Епйелт Гоппг Мои Веаиб/и1: ТЬе Ъпг упелсе о/ Его Расо ат! Йе МаЫп8 о/ гЬе Ализа! К!яфот, Ч>ЪЪ'.
Хогсоп А Сон|рану, 1пс., Хсж уог1| йе Юпче, С. (1995) ТЬе Ьей!ппспбя о1 йе Рйс оп еагй. Ав. .Ы. 83, 428-437. Возможный сценарий последовательности химических реакций, приведших к возникновению первого живов организма. йе Юпче, С. (1996) ТЬс Ь>гсЬ о1 сотр1ех сейя. Ат.
за. 274 (Арп(), 50 — 57. Ечо1осюп о( Сага!ус!с Гцпсс!оп. (1987) СоЫ урпл8 На>Ь, уутр. Циаш. Вю! 52. Сборник почти 100 статей по всем аспектал| пребяотической и ранней биологической эволюции; возмом- Вопросы и задачи 1651 но. лучший источник информации по молекулярной эвалгоппн. Велте!апг), К.Е, Ай|ля, ).Е, А СесЬ, Т.К. (едз). (2006) 7)ге ВЛЛ ВЬИИ, Сои Врпнр Нагйог Елйогагогу Ргею, Со!г1 Врппй Иаг1юг, ЬЕУ. Сборник обзорных статей оо юирокому кругу вопросов. касающихся гипотезы мира!'Н К.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
