Cтраница 3
В течение 3 мес больные прошли курс лечения изониазидом и витаминотерапию ( Вх, Вв, В12), после чего, как свидетельствует настоящее исследование, значительно сокращается частота клеток с нарушениями в числе и структуре хромосом. Установлено, что БЦЖ, как и некоторые другие живые вакцины, способны вызывать изменения в хромосомном аппарате как в условиях in vitro, так и in vivo. По-видимому, способность индуцировать поражения хромосомного аппарата обусловлена некоторыми высокополимерными молекулами, входящими в состав микобактерий [ Гершензон, 1970 ], о чем свидетельствуют опыты с туберкулином в условиях in vitro, индуцирующим в лейкоцитах ци-тогенетические изменения. Показательно, что сенсибилизация организма к микобактериям туберкулеза оказывает влияние на способность как БЦЖ, так и туберкулина вызывать мутационные изменения в хромосомном аппарате лейкоцитов, при этом данная закономерность проявляется даже в условиях культуры лейкоцитов. Интересно отметить, что снижение способности Т - лимфоцитов претерпевать бласт-трансформацию совпадает по времени с максимальным подъемом частоты нарушений в хромосомном аппарате как у больных, так и вакцинированных доноров. Все это еще раз подтверждает представления о том, что функциональное состояние иммунной системы модифицирует цитогенетические последствия инфекционного мутагенеза. [31]
Сказанное выше не означает, что все клетки одинаково радиочувствительны, поскольку очевидно, что в яичках имеются клетки, очень сильно отличающиеся по своей радиочувствительности. Даже у одинаковых на вид сперматогонии отмечается различная чувствительность к излучению, а все сперматогонии в сотни и тысячи раз чувствительнее зрелых сперматозоидов, в которые они обычно переходят. Можно предположить, что удивительная радиорезистентность зрелых сперматозоидов объясняется тем, что они никогда не подвергаются митозу или дифференциации. Однако мы не можем отрицать вероятности того, что, хотя сперматозоиды резистентны к смертельному действию излучения, они все же подвержены мутационным изменениям даже при воздействии очень низких доз ионизирующего излучения. Однако такого рода изменения не выражаются в гипоплазии или стерильности и их труднее обнаружить. [32]
Далее, большую роль в точности выбора аминоацил-т РНК играет Структура рибосомы. Горини с сотрудниками было юказано, что некоторые мутации, приводящие к изменению рибо - омных компонентов, могут либо понижать, либо повышать уровень ошибок трансляции. Оказалось, что определенные мутационные измерения белка S12, приводящие к устойчивости против стрептомицина Мутации strA), в то же время делают рибосому более точной в кодон - Ьависимом выборе аминоацил-т РНК. Наоборот, так называемые гат - Йутации ( ribosome ambiguity mutations), заключающиеся в изменении рбелка S4, делают рибосому менее селективной, повышая уровень Йожного кодирования. Некоторые мутационные изменения белка S5 также уменьшают селективность рибосомы. Характерно, что все до сих Иор обнаруженные типы мутационных изменений, влияющих на точность ( кодон-антикодонового узнавания в А-участке рибосомы, сосредоточены в SOS субчастице. [33]
Новые наследственные признаки возникают в генофонде в результате генных мутаций. Последние создают фонд наследственных изменений, служащих исходным материалом ( сырьем) для эволюции. Вероятно, мутации являются и самым первым видом наследственной изменчивости, возникшим одновременно с началом функционирования ДНК как информационной молекулы, поскольку для них не нужно никаких дополнительных структур и механизмов. Способность к мутированию заложена в химическом строении молекулы ДНК, а проявление мутационных изменений идет по тем же каналам, что и обычная генетическая информация клетки. Возможно, в течение длительного времени мутационные изменения были единственной формой изменчивости. На протяжении миллионов лет мутации в сочетании с естественным отбором сыграли решающую роль в появлении тех видов бактерий, которые известны сейчас. [34]
Ответить исчерпывающе на этот вопрос сейчас нелегко. Мы должны помнить, что ферменты в клетке. Поэтому макромолекула белка должна быть структурно приспособлена к тому, чтобы оказаться связанной в определенных клеточных органел-лах. Наконец, мы не имеем оснований считать структуру биологических полимеров абсолютно целесообразной. Белки в том виде, как мы их знаем, образовались в результате эволюционного процесса, в котором происходил отбор случайных мутационных изменений. По мере эволюции видов изменялась функциональная активность различных белков, и вполне возможно, что в макромолекулах современных белков благодаря случайностям эволюционного процесса имеются структурные области, являющиеся неиспользуемыми и рудиментарными, наряду с жизненно важными, определяющими функцию. Окончательный ответ на этот вопрос можно будет дать через несколько лет, когда большее число белков будет изучено с точки зрения структуры и функции. [35]
Далее, большую роль в точности выбора аминоацил-т РНК играет Структура рибосомы. Горини с сотрудниками было юказано, что некоторые мутации, приводящие к изменению рибо - омных компонентов, могут либо понижать, либо повышать уровень ошибок трансляции. Оказалось, что определенные мутационные измерения белка S12, приводящие к устойчивости против стрептомицина Мутации strA), в то же время делают рибосому более точной в кодон - Ьависимом выборе аминоацил-т РНК. Наоборот, так называемые гат - Йутации ( ribosome ambiguity mutations), заключающиеся в изменении рбелка S4, делают рибосому менее селективной, повышая уровень Йожного кодирования. Некоторые мутационные изменения белка S5 также уменьшают селективность рибосомы. Характерно, что все до сих Иор обнаруженные типы мутационных изменений, влияющих на точность ( кодон-антикодонового узнавания в А-участке рибосомы, сосредоточены в SOS субчастице. [36]
В случае селекции мутантов, устойчивых к ядам или фагам, можно было поставить и разрешить экспериментально один иэ самых общих вопросов генетики бактерий. При селекции мутантов, устойчивых к яду, мы пользуемся тем, что вводим культуру в среду, содержащую этот яд. Спрашивается: не являются ли клетки, стабильные к яду, результатом приспособления, или адаптации, культуры к яду. Иначе говоря: образуются ли в популяции клеток индивидуумы, устойчивые к данному яду заранее, до соприкосновения клеток с ядом, или такие резистентные клетки образуются постепенно при воздействии яда на бактериальную культуру. Вопрос сформулирован вполне определенно. Его решение отвечает и на извечный вопрос: наследуются ли потомством клетки мутационные изменения или приобретенные под действием среды, как это предполагал Ламарк. [37]
Более половины валового синтеза РНК эукариотической клетки приходится на образование 18S, 28S и 5 85 РНК рибосом. Рибосо-мальные гены представлены сотнями повторяющихся копий, сгруппированных в одном или нескольких участках генома. Многократная повторяемость генов рРНК, а также их амплификация на определенных стадиях развития отражают потребность клетки в больших количествах транскриптов этих генов. Ранее считали, что районы спейсера не транскрибируются. Действительно, электронно-микроскопические картины транскрипции рибосомных генов, казалось бы, подтверждали этот вывод. Однако оказалось, что транскрипты спейсеров подвергаются особенно быстрому процессингу и деградации. В конце спейсера находится сайт терминации Т, включающий консервативную последовательность из нескольких нуклеотидов. Функциональная особенность этого сайта заключается в том, что он же отвечает и за реинициацию нового транскрипта. Одно и то же мутационное изменение в этом районе спейсера снижает как эффективность терминации, так и реинициации транскрипции. При освобождении транскрипта в сайте Т полимераза сохраняется связанной с ДНК. Взаимодействуя с дополнительным белковым фактором, полимераза тут же настраивается на следующий акт реинициации транскрипции. Благодаря сопряжению актов терминации и инициации в одном сайте обеспечивается высокая эффективность процесса транскрипции, поскольку каждый новый акт инициации не требует поиска промотора. [38]
Более половины валового синтеза РНК эукариотической клетки приходится на образование 18S, 28S и 5 8S РНК рибосом. Рибосо-мальные гены представлены сотнями повторяющихся копий, сгруппированных в одном или нескольких участках генома. Многократная повторяемость генов рРНК, а также их амплификация на определенных стадиях развития отражают потребность клетки в больших количествах транскриптов этих генов. Блок активно работающих рибосомных генов формирует особую структуру - ядрышко, где осуществляется синтез РНК. Ранее считали, что районы спейсера не транскрибируются. Действительно, электронно-микроскопические картины транскрипции рибосомных генов, казалось бы, подтверждали этот вывод. Однако оказалось, что транскрипты спейсеров подвергаются особенно быстрому процессингу и деградации. В конце спейсера находится сайт терминации Т, включающий консервативную последовательность из нескольких нуклеотидов. Функциональная особенность этого сайта заключается в том, что он же отвечает и за реинициацию нового транскрипта. Одно и то же мутационное изменение в этом районе спейсера снижает как эффективность терминации, так и реинициации транскрипции. При освобождении транскрипта в сайте Т полимераза сохраняется связанной с ДНК-Взаимодействуя с дополнительным белковым фактором, полимераза тут же настраивается на следующий акт реинициации транскрипции. Благодаря сопряжению актов терминации и инициации в одном сайте обеспечивается высокая эффективность процесса транскрипции, поскольку каждый новый акт инициации не требует поиска промотора. [39]
Более половины валового синтеза РНК эукариотической клетки приходится на образование 18S, 28S и 5 8S РНК рибосом. Рибосо-мальные гены представлены сотнями повторяющихся копий, сгруппированных в одном или нескольких участках генома. Многократная повторяемость генов рРНК, а также их амплификация на определенных стадиях развития отражают потребность клетки в больших количествах транскриптов этих генов. Блок активно работающих рибосомных генов формирует особую структуру - ядрышко, где осуществляется синтез РНК. Ранее считали, что районы спейсера не транскрибируются. Действительно, электронно-микроскопические картины транскрипции рибосомных генов, казалось бы, подтверждали этот вывод. Однако оказалось, что транскрипты спейсеров подвергаются особенно быстрому процессингу и деградации. В конце спейсера находится сайт терминами Т, включающий консервативную последовательность из нескольких нуклеотидов. Функциональная особенность этого сайта заключается в том, что он же отвечает и за реинициацию нового транскрипта. Одно и то же мутационное изменение в этом районе спейсера снижает как эффективность тер-минации, так и реинициации транскрипции. При освобождении транскрипта в сайте Т полимераза сохраняется связанной с ДНК. Взаимодействуя с дополнительным белковым фактором, полимераза тут же настраивается на следующий акт реинициации транскрипции. Благодаря сопряжению актов терминации и инициации в одном сайте обеспечивается высокая эффективность процесса транскрипции, поскольку каждый новый акт инициации не требует поиска промотора. [40]