МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ

Молекулярная биология

молекулярная биология, молекулярная биология скачать бесплатно
Молекуля́рная биоло́гия — комплекс биологических наук, изучающих механизмы хранения, передачи и реализации генетической информации, строение и функции нерегулярных биополимеров (белков и нуклеиновых кислот).

• 1 Смежные дисциплины
• 2 История развития
• 3 См. также
• 4 Литература
• 5 Ссылки

Смежные дисциплины

Возникнув как биохимия нуклеиновых кислот, молекулярная биология пережила период бурного развития собственных методов исследования, которыми теперь отличается от биохимии. К ним, в частности, относятся методы генной инженерии, клонирования, искусственной экспрессии и нокаута генов.

Поскольку ДНК является материальным носителем генетической информации, молекулярная биология значительно сблизилась с генетикой, и на стыке образовалась молекулярная генетика, являющаяся одновременно разделом генетики и молекулярной биологии.

Так же, как молекулярная биология широко применяет вирусы как инструмент исследования, в вирусологии для решения своих задач используют методы молекулярной биологии.

Для анализа генетической информации привлекается вычислительная техника, в связи с чем появились новые направления молекулярной генетики, которые иногда считают особыми дисциплинами: биоинформатика, геномика и протеомика.

История развития

Основная статья: История молекулярной биологии

Молекулярная биология исторически появилась как раздел биохимии.

Датой рождения молекулярной биологии принято считать апрель 1953 года, когда в английском журнале «Nature» появилась статья Джеймса Д. Уотсона и Фрэнсиса Крика с предложением пространственной модели молекулы ДНК.

Основанием для построения этой модели послужили работы по рентгеноструктурному анализу, в которых участвовали также Морис Х. Ф. Уилкинсон и Розалинда Франклин.

Это основополагающее открытие было подготовлено длительным этапом исследований генетики и биохимии вирусов и бактерий.

Исследование трансформации бактерий в дальнейшем привело к очистке болезнетворного агента, которым, вопреки ожиданиям, оказался не белок, а нуклеиновая кислота.

Сама по себе нуклеиновая кислота не опасна, она лишь переносит гены, определяющие патогенность и другие свойства микроорганизма.

В 50-х годах XX века было показано, что у бактерий существует примитивный половой процесс, они способны обмениваться внехромосомной ДНК, плазмидами. Открытие плазмид, как и трансформации, легло в основу распространённой в молекулярной биологии плазмидной технологии.

Ещё одним важным для методологии открытием стало обнаружение в начале XX века вирусов бактерий, бактериофагов. Фаги тоже могут переносить генетический материал из одной бактериальной клетки в другую. Заражение бактерий фагами приводит к изменению состава бактериальной РНК.

Если без фагов состав РНК сходен с составом ДНК бактерии, то после заражения РНК становится больше похожа на ДНК бактериофага. Тем самым было установлено, что структура РНК определяется структурой ДНК. В свою очередь, скорость синтеза белка в клетках зависит от количества РНК-белковых комплексов.

Так была сформулирована центральная догма молекулярной биологии: ДНК ↔ РНК → белок.

Дальнейшее развитие молекулярной биологии сопровождалось как развитием её методологии, в частности, изобретением метода определения нуклеотидной последовательности ДНК (У. Гилберт и Ф.

К началу XXI века были получены данные о первичной структуре всей ДНК человека и целого ряда других организмов, наиболее важных для медицины, сельского хозяйства и научных исследований, что привело к возникновению нескольких новых направлений в биологии: геномики, биоинформатики и др.

См. также

• Биоинформатика
• Биофизика
• Биохимия
• Геномика
• Молекулярная биология (журнал)
• Молекулярная генетика
• Протеомика
• Транскриптомика
• Молекулярная палеонтология
• Генная инженерия
• Биотехнология
• EMBO — Европейская организация молекулярных биологов

Литература

• Сингер М., Берг П. Гены и геномы. — Москва, 1998.
• Стент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. — Москва, 1981.
• Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular Cloning. — 1989.
• Патрушев Л. И. Экспрессия генов. — М.: Наука, 2000. — 000 с., ил. ISBN 5-02-001890-2

Ссылки

• Материалы по молекулярной биологии от Российской Академии Наук
• Портал молекулярных биологов
• сайт Института молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта, РАН
• Поисковая система для научной литературы

молекулярная биология, молекулярная биология и генетика, молекулярная биология клетки, молекулярная биология лекции, молекулярная биология скачать бесплатно

Молекулярная биология Информацию О

Молекулярная биология

Молекулярная биология
Молекулярная биология Вы просматриваете субъект
Молекулярная биология что, Молекулярная биология кто, Молекулярная биология описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video

Наш сайт имеет систему в функции поисковой системы. Выше: «что вы искали?»вы можете запросить все в системе с коробкой. Добро пожаловать в нашу простую, стильную и быструю поисковую систему, которую мы подготовили, чтобы предоставить вам самую точную и актуальную информацию.

Поисковая система, разработанная для вас, доставляет вам самую актуальную и точную информацию с простым дизайном и системой быстрого функционирования. Вы можете найти почти любую информацию, которую вы ищете на нашем сайте.

На данный момент мы служим только на английском, турецком, русском, украинском, казахском и белорусском языках.
Очень скоро в систему будут добавлены новые языки.

Жизнь известных людей дает вам информацию, изображения и видео о сотнях тем, таких как политики, правительственные деятели, врачи, интернет-сайты, растения, технологические транспортные средства, автомобили и т. д.

МОЛЕКУЛЯ́РНАЯ БИОЛО́ГИЯ

Авторы: А. А. Богданов

МОЛЕКУЛЯ́РНАЯ БИОЛО́ГИЯ, изу­ча­ет мо­ле­ку­ляр­ные ос­но­вы жиз­не­дея­тель­но­сти ор­га­низ­мов. Гл. на­прав­ле­ния ис­сле­до­ва­ний свя­за­ны с изу­че­ни­ем ме­ха­низ­мов хра­не­ния, вос­про­из­ве­де­ния и пе­ре­да­чи ге­не­тич. ин­фор­ма­ции. Ис­хо­дя из это­го, осн. объ­ек­та­ми ис­сле­до­ва­ния М. б.

яв­ля­ют­ся нук­леи­но­вые ки­сло­ты – де­зок­си­ри­бо­нук­леи­но­вые (ДНК) и ри­бо­нук­леи­но­вые (РНК) – и бел­ки, а так­же их мак­ро­мо­ле­ку­ляр­ные ком­плек­сы – хро­мо­со­мы, ри­бо­со­мы, муль­ти­фер­мент­ные сис­те­мы, обес­пе­чи­ваю­щие био­син­тез нук­леи­но­вых ки­слот и бел­ков. М. б.

гра­ни­чит, а по объ­ек­там и ме­то­дам ис­сле­до­ва­ния ча­стич­но сов­па­да­ет с мо­ле­ку­ляр­ной ге­не­ти­кой, ви­ру­со­ло­ги­ей, сис­те­ма­ти­кой ор­га­низ­мов, био­хи­ми­ей, кле­точ­ной био­ло­ги­ей, био­фи­зи­кой, био­ор­га­нич. хи­ми­ей, кри­стал­ло­гра­фи­ей, ком­пь­ю­тер­ным мо­де­ли­ро­ва­ни­ем, био­ин­фор­ма­ти­кой и др. М. б.

не толь­ко за­ви­сит от про­грес­са этих на­ук, но и ока­зы­ва­ет су­ще­ст­вен­ное влия­ние на их раз­ви­тие, ста­вя пе­ред ни­ми весь­ма не­три­ви­аль­ные за­да­чи.

Первые этапы развития молекулярной биологии

Да­той воз­ник­но­ве­ния М. б. при­ня­то счи­тать 1953, ко­гда Дж. Уот­сон и Ф. Крик пра­виль­но ин­тер­пре­ти­ро­ва­ли рент­ге­но­ст­рук­тур­ные дан­ные Р. Франк­лин и М. Уил­кин­са и по­строи­ли мо­дель про­странст­вен­ной струк­ту­ры ДНК в ви­де двой­ной спи­ра­ли.

Ис­хо­дя из этой мо­де­ли, они пред­ло­жи­ли про­стой мат­рич­ный ме­ха­низм её ре­п­ли­ка­ции (уд­вое­ния), ос­но­ван­ный на прин­ци­пе ком­пле­мен­тар­но­сти ге­те­ро­цик­ли­че­ских ос­но­ва­ний ДНК. Т. о. впер­вые фун­дам. био­ло­гич. яв­ле­ние (на­след­ст­вен­ность) уда­лось опи­сать на мо­ле­ку­ляр­ном уров­не в про­стых хи­мич. тер­ми­нах.

Это­му от­кры­тию, од­но­му из круп­ней­ших в ис­то­рии ес­те­ст­во­зна­ния, пред­ше­ст­во­вал дли­тель­ный пе­ри­од ис­сле­до­ва­ний в об­лас­ти био­хи­мии, ци­то­ло­гии, ге­не­ти­ки и хи­мии нук­леи­но­вых ки­слот, ко­то­рые при­ве­ли к ус­та­нов­ле­нию ге­не­тич. ро­ли ДНК. К сер. 1930-х гг. от­кры­тие ос­но­во­по­лож­ни­ком М. б. в Рос­сии А. Н.

Бе­ло­зер­ским ДНК в рас­те­ни­ях (ра­нее счи­та­лось, что ДНК при­сут­ст­ву­ет толь­ко в яд­рах кле­ток жи­вот­ных) при­ве­ло к ут­вер­жде­нию то­го фун­дам. по­ло­же­ния, что ДНК со­дер­жат­ся в ка­ж­дой жи­вой клет­ке. К нач. 1940-х гг. бы­ла до­ка­за­на так­же уни­вер­саль­ность рас­про­стра­не­ния в жи­вой при­ро­де и РНК. В 1944 амер. мик­ро­био­лог О. Т.

 Эй­ве­ри с со­труд­ни­ка­ми осу­ще­ст­вил ге­не­тич. транс­фор­ма­цию бак­те­рий с по­мо­щью чис­той ДНК, тем са­мым про­де­мон­ст­ри­ро­вав, что она яв­ля­ет­ся но­си­те­лем на­след­ст­вен­но­сти. К на­ча­лу ра­бо­ты Уот­со­на и Кри­ка в ла­бо­ра­то­рии Э.

 Чар­гаф­фа был ис­сле­до­ван нук­лео­тид­ный со­став ДНК из мно­гих ор­га­низ­мов и до­ка­за­но, что в лю­бой ДНК мо­ляр­ные до­ли пу­рино­вых и пи­ри­ми­ди­но­вых ос­но­ва­ний – аде­ни­на и ти­ми­на, гуа­ни­на и ци­то­зи­на, рав­ны ме­ж­ду со­бой ($ ext{A=T, G=C}$; т. н. пра­ви­ло Чар­гаф­фа).

Уот­сон и Крик по­ка­за­ли, что имен­но эти ос­но­ва­ния, бу­ду­чи рас­по­ло­жен­ны­ми в раз­ных це­пях мо­ле­ку­лы ДНК друг на­про­тив дру­га, ком­пле­мен­тар­ны. К 1953 А. Тодд и его шко­ла ус­та­но­ви­ли прин­ци­пы хи­мич. строе­ния нук­леи­но­вых ки­слот, так­же ис­поль­зо­ван­ные при по­строе­нии мо­де­ли двой­ной спи­ра­ли ДНК.

Становление молекулярной биологии как науки

Важ­ным ша­гом в раз­ви­тии ос­нов М. б. ста­ло по­сту­ли­ро­ва­ние Ф. Кри­ком (1955) пу­ти пе­ре­да­чи ге­не­тич. ин­фор­ма­ции от ДНК к бел­кам че­рез син­те­зи­руе­мую на ДНК с по­мо­щью мат­рич­но­го ме­ха­низ­ма РНК (т. н. цен­траль­ная дог­ма М. б.: ДНК$→$РНК$→$белок).

Ра­бо­ты Дж. Уот­со­на и Ф. Кри­ка по­ро­ди­ли бес­пре­це­дент­ную по мас­шта­бу и про­дук­тив­но­сти вол­ну экс­пе­рим. ра­бот (срав­ни­ма толь­ко с си­туа­ци­ей в атом­ной фи­зи­ке в 1930–40-х гг.). Уже к кон. 1950-х гг.

 было до­ка­за­но, что ре­п­ли­ка­ция ДНК идёт с рас­пле­та­ни­ем двой­ной спи­ра­ли и син­те­зом двух до­чер­них мо­ле­кул ДНК на ка­ж­дой из це­пей по мат­рич­но­му прин­ци­пу (тем са­мым бы­ла экс­пе­ри­мен­таль­но обос­но­ва­на вы­дви­ну­тая в 1927 ги­по­те­за Н. К.

Важ­ной ве­хой раз­ви­тия М. б. ста­ло соз­да­ние в нач. 1970-х гг. ме­то­до­ло­гии ге­не­ти­че­ской ин­же­не­рии.

Воз­мож­ность ра­бо­тать с ре­ком­би­нант­ны­ми ДНК сде­ла­ла дос­туп­ны­ми для ис­сле­до­ва­ния ин­ди­ви­ду­аль­ные ге­ны и ре­гу­ля­тор­ные ге­не­тич. эле­мен­ты.

Бла­го­да­ря это­му по­сле 1977 бы­ло об­на­ру­же­но мо­за­ич­ное (эк­зон-ин­трон­ное) строе­ние ге­нов, от­кры­то яв­ле­ние сплай­син­га РНК и вы­яв­ле­ны мн. де­та­ли ме­ха­низ­мов про­цес­син­га РНК.

Т. о., уже за 1-ю чет­верть ве­ка су­ще­ст­во­ва­ния М. б. пре­вра­ти­лась в са­мо­сто­ят. нау­ку со свой­ст­вен­ны­ми толь­ко ей за­да­ча­ми, ме­то­до­ло­ги­ей и мощ­ным ар­се­на­лом спе­циа­ли­зир. ме­то­дов.

К по­след­ним от­но­сят­ся рент­ге­но­ст­рук­тур­ный ана­лиз и ЯМР-спек­тро­ско­пия вы­со­ко­го раз­ре­ше­ния круп­ных мак­ро­мо­ле­ку­ляр­ных био­по­ли­ме­ров и их ком­плек­сов, ме­то­ды бы­ст­ро­го ав­то­ма­тич. се­к­ве­ни­ро­ва­ния и хи­мич.

син­те­за нук­леи­но­вых ки­слот и бел­ков, ме­то­ды, по­зво­ляю­щие изу­чать ин­ди­ви­ду­аль­ные мак­ро­мо­ле­ку­ляр­ные ком­плек­сы в про­цес­се их функ­цио­ни­ро­ва­ния, ме­то­ды ана­ли­за транс­крип­то­мы и про­те­омы (всей со­во­куп­но­сти син­те­зи­руе­мых клет­кой РНК и бел­ков со­от­вет­ст­вен­но) и мно­гие др.

По ши­ро­те и глу­би­не на­уч. от­кры­тий, ко­ли­че­ст­ву ис­сле­до­ва­те­лей, пуб­ли­ка­ций, Но­бе­лев­ских пре­мий и об­ществ. ин­те­ре­су М. б. за­ня­ла од­но из ве­ду­щих мест сре­ди ес­теств. на­ук.

Современная молекулярная биология

По­сле­дую­щее раз­ви­тие М. б. при­ве­ло к важ­ным от­кры­ти­ям, пре­ж­де все­го в об­лас­ти ис­сле­до­ва­ний РНК. Бы­ло по­ка­за­но, что не­ко­то­рые РНК, на­зван­ные ри­бо­зи­ма­ми, об­ла­да­ют фер­мен­та­тив­ной ак­тив­но­стью (Т. Чек, С. Ол­тмен, 1982).

Бы­ла от­кры­та те­ло­ме­ра­за – РНК-со­дер­жа­щий фер­мент, ко­то­рый на­ра­щи­ва­ет те­ло­ме­ры на кон­цах ли­ней­ных хро­мо­сом (1987). Вы­даю­щим­ся дос­ти­же­ни­ем М. б. сер. 1990-х гг. ста­ло от­кры­тие яв­ле­ния РНК-ин­тер­фе­рен­ции и то­го фак­та, что око­ло тре­ти ге­нов че­ло­ве­ка и др.

эу­ка­ри­от ре­гу­ли­ру­ет­ся при по­мо­щи т. н. ин­тер­фе­ри­рую­щих РНК (Э. Файр, К. Мел­ло и др.).

струк­ту­ры, рас­шиф­ро­ван­ной с атом­ным раз­ре­ше­ни­ем в 2000–01 (Т. Стейц, В. Ра­мак­риш­нан, Х. Нол­лер и др.). Од­на из за­дач, стоя­щих пе­ред М. б., – функ­цио­наль­ный ана­лиз с по­мо­щью ме­то­дов совр. био­ин­фор­ма­ти­ки ги­гант­ско­го объ­ё­ма ге­не­тич.

ин­фор­ма­ции, на­ко­п­лен­но­го при оп­ре­де­ле­нии струк­ту­ры ге­но­ма че­ло­ве­ка и мн. др. ор­га­низ­мов.

К кон. 20 в. из фун­да­мен­таль­ной М. б. вы­де­ли­лось на­прав­ле­ние при­клад­ной М. б., ко­то­рое ста­ло од­ной из ос­нов совр. био­тех­но­ло­гии. Оно свя­за­но с ши­ро­ким ис­поль­зо­ва­ни­ем ме­то­дов ге­не­тич. ин­же­не­рии для пром.

по­лу­че­ния бел­ков с по­лез­ны­ми свой­ст­ва­ми, вы­яв­ле­ни­ем и изу­че­ни­ем струк­ту­ры по­тен­ци­аль­ных ми­ше­ней для ле­кар­ст­вен­ных пре­па­ра­тов.

Ин­тен­сив­но раз­ви­ва­ют­ся ДНК-на­но­тех­но­ло­гии, ко­то­рые по­зво­ля­ют соз­да­вать прин­ци­пи­аль­но но­вые ма­те­риа­лы, ос­но­вы­ва­ясь на спо­соб­но­сти мо­ле­кул ДНК к са­мо­сбор­ке.

Раз­ви­тие М. б. по­влек­ло за со­бой по­яв­ле­ние боль­шо­го чис­ла спе­циа­ли­зи­ро­ван­ных н.-и. цен­тров в раз­ных стра­нах. В СССР пер­вый спе­циа­ли­зи­ро­ван­ный ин-т М. б. в сис­те­ме АН СССР по ини­циа­ти­ве В. А. Эн­гель­гард­та был соз­дан в 1957 (см. Мо­ле­ку­ляр­ной био­ло­гии ин­сти­тут).

За­тем в сис­те­ме Ака­де­мии на­ук об­ра­зо­ва­ны Ин-т хи­мии при­род­ных со­еди­не­ний (ны­не Био­ор­га­ни­че­ской хи­мии ин­сти­тут), Ин-т бел­ка (Пу­щи­но), от­дел в Ин-те атом­ной энер­гии (ны­не Мо­ле­ку­ляр­ной ге­не­ти­ки ин­сти­тут), Ин-т био­ор­га­нич. хи­мии СО АН СССР (ны­не Ин-т хи­мич. био­ло­гии и фун­дам.

, яв­ляю­щий­ся ко­ор­ди­ни­ру­ю­щим и ор­га­ни­зую­щим цен­тром в этой об­лас­ти зна­ний.

Наука » Биология » Молекулярная биология

Собственно трансляция происходит в рибосомах и включает три стадии:1. Инициация: образование инициирующего комплекса, который включает метионин-тРНКи (инициирующая), мРНК и рибосомальные белки. Комплекс состоит из 40S и 60S субъединиц, объединенных в 80S-рибосому.

Целостная рибосома имеет аминоацильный (А-сайт) и пептидильный участок (Р-сайт). Первый отвечает за связывание аминоацил-тРНК, а второй – за связывание растущей полипептидной цепи.

В состав инициирующего комплекса входит мРНК, которая на 5’-конце имеет 7-метилгуанозиновый «кэп».

Начиная с кэпа, рибосома движется по мРНК и сканирует один кодон за другим, пока не наткнется на инициирующий (стартовый) кодон AUG. мРНК ориентируется таким образом, чтобы напротив пептидильного сайта рибосомы размещался инициирующий кодон AUG (кодирует метионин).

Инициирующая метиониновая тРНК (мет-тРНКи) поставляет в рибосому первую аминокислоту – метионин, который становится N-концевой аминокислотой для большинства эукариотических белков (у прокариот это формилметионин).

Для формирования инициирующего комплекса необходимо присутствие фактора eIF2 и более десяти других факторов инициации трансляции (eIF1, eIF3, eIF4, eIF6 и других). Роль факторов инициации различна.

Так, фактор eIF3 препятствует объединению субъединиц рибосом в отсутствии мРНК; фактор eIF2 распознает инициирующую мет-тРНКи и поставляет энергию для инициации, расщепляя ГТФ; фактор eIF4A раскручивает мРНК и позволяет рибосоме двигаться по ней; фактор eIF4E распознает кэп. Благодаря взаимодействию между рРНК и мРНК последняя правильно фиксируется на рибосомных частицах, что способствует инициации.

Journal of Molecular Biology

No related posts. Поделиться: Facebook Twitter Вконтакте Одноклассники Google+ Предыдущая записьКОКС КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ Следующая записьУРАН Нет комментариев Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения. Комментарий Имя * E-mail * × Рекомендуем посмотреть Этиловый спирт Ядерные реакции