Современная генетика
sunt translate, aceste triplete servesc ca un fel de zone de frontier?
оntre genele pe care sinteza lan?urilor polipeptidice se оntrerupe.
Cu ce ar putea fi comparat? activitatea codului genetic? Vom aduce aici
un exemplu interesant din cartea lui X. Raubah «Enigmele moleculelor».
Catena polipeptid? ne-o putem imagina ca pe un tren de marf?, iar
compunerea catenei peptide poate fi comparat? cu formarea acestui tren.
La centrul de comanda (оn nucleul celulei) este preg?tit? o list? оn care
se indic? succesiunea vagoanelor (o caten? de ADN). Aceast? informa?ie
urmeaz? s? fie transmis? la sta?iunea de sortare (ribozomele din
citoplasm?). Translarea este efectuat? de un teleimprimator de construc?ie
special?. Pentru ca teleimprimatorul s? poat? func?iona, lista ini?ial?
trebuie s? fie transcris? pe una complementar? (ARNi). Оn procesul acestei
transcrieri se produce transformarea lui CE оn G, lui G оn CE, lui T оn A.
Teleimprimatorul mai are o particularitate: de fiecare dat?, cвnd la
transformarea lui A trebuie s? apar? semnul T, teleimprimatorul scrie U,
dup? cum se indic? mai jos.
Lista ini?ial? (catena ADN)
TAC GAT CCC AGG CGT CAA AAG ATA ATT
Transcrierea
AUG CUA GGG UCC GCA GUU UUC UAU UAA
Lista complementar? (ARNi)
Acum aceast? informa?ie transmis? prin teleimprimator este tradus? cu
ajutorul tabelelor codului (translarea). Traducerea оi indic? ?efului de
manevr? succesiunea оn care trebuie cuplate vagoanele. Mii de vagoane
a?teapt? s? fie aduse la trenul care se formeaz?. O mic? locomotiv?
electric? de manevrare (este a treia varietate de ARN - ARN de transport)
trage vagoane aparte la cocoa?a de tiraj.
?eful de manevr? formeaz? acum trenul оn conformitate cu traducerea pe
care a primit-o. Se ob?ine urm?toarea succesiune a vagoanelor
(aminoaczilor); Met-Leu-Gli--Ser-Ala-Val-Fen-Tir - sfвr?it.
AUG este semnalul de start din ARNi: d? ordinul s? se оnceap?
sintetizarea catenei peptidice; ARNt- aduce la locul de sintetizare
aminoacidul metionina (Met.). Met- este locomotiva electric?. Apoi tripleta
CUA trebuie s? aduc? ?i s? cupleze cel?lalt vagon - aminoacidul leucina
(Leu), apoi tripleta GGG - glicina (Gli) ?. a. m. d. Astfel, conform
«planului de construc?ie» pus оn ADN, catena polipeptid? (trenul) cre?te,
datorit? aminoacizilor (vagoanelor) aduse ?i cuplate la locurile lor.
Terminarea form?rii trenului este indicat? оn lista complementar? de
tripleta UAA. Tot despre aceasta semnalizeaz? ?i ceilal?i codoni finali -
UAG ?i UGA.
La sfвr?itul acestor referin?e despre moleculele ereditare poate s? se
nasc? оn mod firesc urm?toarea оntreb?ri: codul genetic este unul ?i
acela?i pentru toate organismele sau, de exemplu, оntre cel al plantelor ?i
animalelor exist? anumite diferen?e? R?spunsul la aceast? оntrebare este
pozitiv. Mecanismul general de sintez? a proteinelor este universal pentru
toate organismele vii. Pentru majoritatea aminoacizilor s-a constatat o
coinciden?? deplin? a codonilor din organisme, f?cвnd parte din regnuri
diferite, la unele organisme, оns?, codonii prezint? anumite devieri care
se explic? prin caracterul degenerativ al codului.
Оn acest fel, «limbajul» genetic al naturii este unitar, dar оn el exist?
anumite «dialecte», ca, de altfel, оn toate limbile lumii.
4.4 Mecanismul de repara?ie a defectelor din ADN
Acizii nucleic ca oricare alte molecule organice, oricвt ar fi ap?rate de
celule, sunt supu?i permanent ac?iunii celor mai diferi?i factori ai
mediului. De aceea ace?tia modific? structura armonioas? a acizilor ?i,
respectiv, func?iile, pe care le realizeaz?.
Din modific?rile principale ce se produc оn ADN fac parte: substituirea,
excluderea ?i amplasarea bazelor.
Aceste transform?ri din ADN au fost numite muta?ii genice. Ele toate
conduc la denatur?ri оn structura primar?, precum ?i оn cele secundar?,
ter?iar? ?i cvarternar? a proteinelor. Aceste modific?ri sunt succedate de
propriet??i-le lor func?ionale, fapt ce influen?eaz? direct asupra
func?ion?rii celulelor ?i a оntregului organism.
Muta?iile genice se mai numesc ?i boli moleculare, deoarece acestea
provoac? adesea modificarea tipului de metabolism. La om au loc peste o mie
de aceste boli moleculare, printre care cit?m galactozemia, alcaptonuria,
fenilcetonuria, drepanochitoza ?. a.
Celulele sangvine ro?ii (eritrocitele normale) au o form? rotund? sau
elipsoid?. Dac? оn timpul sintezei p?r?ii proteice a hemoglobinei acidul
glutamic (Glu) оn pozi?ia 6 este substituit cu valina (Val), va apare оn
loc de hemoglobin? normal? (HbA) o hemoglobin? anormal? (HbS). Eritrocitele
cu hemoglobin? anormal? au o form? de secer? ?i nu sunt оn stare s?
оndeplineasc? func?ia lor de baz? - s? aduc? oxigenul la toate ?esuturile
organismului. De aceea pruncii care sufer? de aceste boli moleculare ca
regul? tr?iesc aproximativ doi ani ?i mor de anemie - insuficien?? de
oxigen.
Acestea sunt fenomenele ap?rute оn urma denatur?rii codului genetic.
Factorii mediului оnconjur?tor, care exercit? o ac?iune direct? asupra
moleculelor acizilor nucleici, provocвndu-le muta?ii de diferite tipuri,
sunt, оn primul rвnd, diferitele radia?ii ionizante-?i numero?ii agen?i
chimici. Num?rul lor total este atвt de mare, оncвt, dac? celulele n-ar fi
ocrotite de ei, ar fi imposibil? apari?ia unei descenden?e s?n?toase.
Natura, оns?, a avut grij? s? оnarmeze la timp celulele cu un sistem
puternic de ap?rare contra ac?iunii factorilor mutageni.
Savan?ilor le-a revenit sarcina s? descopere taina sistemului de
protec?ie a celulelor.
Оn deceniul al ?aselea s-a оnceput studierea sistematic? a ac?iunii
radia?iei asupra celulelor, ?i, оn primul rвnd, asupra genelor lor, precum
?i cercet?rile metodelor de protec?ie a organismelor contra iradierii.
Оn aceste cazuri experien?ele оncep prin utilizarea organismelor
monocelulare, care, de regul?, se aseam?n? оntre ele. Suspensiile de celule
sunt expuse la raze оn doze crescвnde ?i savan?ii caut? s? determine
rezisten?a lor biologic? dup? expunere.
Odat? A. Chelner a schimbat condi?iile experien?ei: jum?tate din
suspensia iradiat? a celulelor a l?sat-o s? creasc? la оntuneric, cealalt?
jum?tate - s? creasc? la lumin?. Rezultatul a fost neobi?nuit. Celulele
care au fost supuse la raze оn оntuneric ?i apoi transferate pentru a
cre?te la lumin? au supravie?uit mult mai bine, decвt celulele care
cre?teau la оntuneric.
La sfatul magistrului s?u M. Delbruc a numit acest fenomen
fotoreactivare, adic? restabilire luminoas?.
Imediat s-a pus оntrebarea - ce se produce cu ADN-ul оn timpul supunerii
la raze. Sa stabilit c? оn timpul supunerii la raze dou? timine, care se
afl? al?turi, se contopesc оntr-o singur? structur? (TT), formвnd o
molecul? dubl?, numit? dimer al timinelor. Sa constatat o corespundere
exact? оntre num?rul dimerilor din ADN ?i nivelul mortalit??ii, Leg?tura s-
a dovedit a fi direct?: cu cвt erau mai mul?i dimeri, cu atвt era mai
оnalt? mortalitatea. A fost clarificat? ?i cauza acestui fenomen. Dimerul
denatureaz? molecula de ADN. ADN-ul se desface оn locurile dimere ?i,
natural, cu cвt sunt mai multe sectoarele tulburate, cu atвt el este mai
pu?in activ.
A devenit limpede c? dup? fotoreactivare num?rul dimerilor din ADN, supus
la radia?ie, trebuie s? se reduc?.
La sfвr?itul deceniului al ?aselea geneticiianul american C. Rupert a
dovedit c? procesul fotoreactiv?rii se realizeaz? cu ajutorul unui ferment
special, numit ferment fotoreactivator. Rupert a dovedit c? fermentul se
une?te cu ADN-ul supus la raze ?i restabile?te integritatea lui.
S-a clarificat ?i rolul luminii vizibile. Tocmai cvan?ii luminii vizibile
excitau moleculele fermentului ?i le permiteau s?-?i manifeste activitatea
reparatoare.
La оntuneric fermentul r?mвnea inactiv ?i nu putea t?m?dui ADN-ul.
Setlou, un alt savant american, a demonstrat mai tвrziu c? fermentul
fotoreactivator desface pur ?i simplu leg?turile ce s-au format оntre
moleculele vecine de timin?, ?i, ca urmare, structura ADN cap?t? forma lui
anterioar? ?i se restabile?te complect activitatea lui biologic?.
Fermen?ii reactivan?i au fost descoperi?i nu numai la bacterii, dar ?i оn
celulele plantelor ?i animalelor. Оns? posibilit??ile celulelor vii de a
trata moleculele lor ereditare nu se limiteaz? la reac?ia fotoreactiv?rii.
Sa constatat c? celulele pot s? se t?m?duiasc? ?i la оntuneric. Dar оn
aceste condi?ii func?ioneaz? cu totul alte sisteme de fermen?i.
Un alt sistem de protec?ie a celulelor - repara?ia la оntuneric - s-a
Страницы: 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
