химический каталог




Общая биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

наличию пространственной структуры и значительно большим объемом информации. Показано, что полный синтез полипептида, например грамицидина S, представляющего собой циклический декапептид, возможен с помощью одного фермента, без участия нуклеиновых кислот [48]. Фермент функционирует как белковая матрица, соединяя активированные АТФ аминокислоты в точную последовательность

Э-Фен-Ь-Про-Ь-Вал-Ь-Орн-Ь-Лей

(Орн — орнитил), которая остается прикрепленной к ферменту, пока два законченных пентапептида не соединятся с образованием циклической молекулы грамицидина 5. Однако для самовоспроизведения белка требуется ряд других белков-ферментов. Например, если фермент узнает последовательность из 5 аминокислот, то для синтеза цепи с 80 пептидными связями требуется не менее 5 ферментов

^ 5 _Ё?> Ю-^-> 20 —-> 40 —^ 80 .

Чем больше ферментов в такой цепи, тем больше вероятность

образования замкнутого автокаталитического цикла. Независимые циклы ведут себя как самоинструктируемые или комплементарные коллективы. Они могут быть взаимозависимы вследствие полифункциональности ферментов — в этом случае отобранный вид с максимальной Wm несет за собой все связанные

с ним ветви и циклы. Разветвление циклов означает бесполезный для саморепродукции балласт, понижающий Wi. Наиболее существенное препятствие саморепродукции ферментных

циклов состоит в том, что способность узнавания является свойством не любых, а

лишь уникальных цепей, и обусловлена редким совпадением специальных функциональных свойств различных белков. Поэтому белки, катализирующие свою репродукцию в специфических циклах, неспособны Рис- 9-2- Репродукция

репродуцировать мутантные цепи, даже ТитХ^ом^икл^"

дающие преимущества. На рис. 9.2 изображен цикл, оставшийся в результате отбора. Пусть Е[ — мутант. Для эволюции недостаточно того, что Е[ — лучший катализатор, чем Е\, так как он по-прежнему будет репродуцировать Я2, . .., ?п и приведет снова к Еи а не к Е\. Для повышения селективной ценности цикл должен испытать ряд специфических мутаций ?, Е2~+Е'2, Еп-+Е'п, т.е. образовать

новый цикл. Вероятность такого события ничтожно мала. Система не может использовать селективные преимущества, будучи нагружена слишком большим количеством информации, имеющей малую селективную ценность.

Из приведенных рассуждений следует, что ни нуклеиновые кислоты, ни белки сами по себе не могут обеспечить самоорганизацию. Эйген считает необходимым для этого комбинацию свойства инструктируемой комплементарной репродукции нуклеиновых кислот с большой информационной емкостью белков, т. е. гиперцикл, содержащий оба типа информационных макромолекул.

Рассмотрим самоинструктируемый каталитический гиперцикл (рис. 9.3) и перечислим его свойства:

1. Каждый гиперцикл способен к автокаталитическому росту.

2. Независимые циклы конкурируют и подвергаются отбору.

3. Вследствие нелинейности отбор очень жесткий,

4. Система способна использовать малые селективные преимущества и быстро эволюционировать.

5. Реплицируемая длина отдельной кодирующей единицы должна быть достаточно мала, чтобы обеспечить воспроизводимость.

6. Генотипические мутации, т. е. изменения в могут немедленно использоваться ферментом Е^].

При конкуренции нуклеиново-белковых гиперциклов не должна возникать деградация, описанная на стр. 494. В гиперцикле

используется ценность информации цепи РНК или ее участка, так как она определяется способностью программировать синтез белковой цепи Е{.

Модельные количественные расчеты проведенные с помощью ЭВМ (см. [44]), подтверждают эти положения.

Очевидно, что гиперцикл возможен лишь при наличии нуклео-тидно-аминокислотного кода. Вопрос о том, как этот код возник, требует специального рассмотрения. Современный код обладает высокой помехоустойчивостью по отношению к мутациям, сильно искажающим биологически функциональную пространственную структуру (см. [7], § 9.7), Код универсален. Маловероятно, что он развился из предшествующего синглетного или дублетного кода. Изменение величины кодона повлекло бы за собой полную потерю ранее накопленной информации [49]. Наиболее существен центральный нуклео-тид кодона. Восемь кодонов, содержащих А и У, отвечают гораздо большему разнообразию аминокислот, чем восемь кодо-нов, содержащих Г и Ц.

Смысл узнавания аминокислоты тРНК, несущей антикодон, до сих пор не ясен. Несомненно, что в этом узнавании существенную роль играет фермент аминоацил — тРНК-синтетаза. Эйген ставит законный вопрос: «если специфические взаимодействия отсутствуют, то не могло ли однозначное кодовое соответствие появиться из случайных комбинаций аминокислот с ая-тикодонами?» [44].

Допустим, что имеется X единиц аминокислоты а, Ь, с, .... которым соответствуют кодоны А, В, С . . ., соединяющиеся с a,btc..t при посредстве комплементарных адапторов

А\ В', С ... Имеется X2 таких соответствий, например, при Х=2 аА, аВ, ЬА, ЬВ (если все соответствия равновероятны). Рассмотрим элемент объема, в котором имеется X таких соответствий. Вероятность най

страница 178
< К СПИСКУ КНИГ > 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

Скачать книгу "Общая биофизика" (4.77Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
многопустотные плиты перекрытия
плазмы в аренду воронеж
http://www.kinash.ru/etrade/goods/4368/city/Leepetck.html
решетка амн к

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.08.2017)