Б. Льюин «Гены» 1997 год
Автор: Б. Льюин
Год: 1997
Книга американского автора представляет собой фундаментальное руководство по молекулярной биологии и генетике, содержащее четкое, полное и ясное изложение современных представлений о структуре генов, организации генома про- и эукариот, механизме синтеза белка и регуляции экспрессии генов, а также о мобильных элементах генома и перестройках ДНК.
Перевод книги сделан по первому изданию, но дополнен новым материалом из второго издания, вышедшего в США в 1985 г.
Предназначена для генетиков, биохимиков, специалистов по биотехнологии, студентов и преподавателей биологических и медицинских вузов.
Предисловие редактора перевода
Предисловие
ЧАСТЬ I. ПРИРОДА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Глава 1. Что такое ген? Генетическая точка зрения
Элементарный фактор наследственности
Независимость различных генов
Роль хромосом в наследственности
Гены располагаются в хромосомах
Гены линейно выстроены вдоль хромосом
Генетические карты непрерывны
Один ген - один белок
Новое определение: цистрон
Замечания, касающиеся терминологии
Рекомендуемая литература
Глава 2. Что такое ген? Биохимическая точка зрения
Генетический материал - это ДНК
Дальнейшие доказательства роли ДНК
Компоненты ДНК
ДНК - двойная спираль
Об альтернативных двуспиральных структурах
Двойная спираль может подвергаться суперспирализации
Суперспирализация влияет на структуру двойной спирали
РНК тоже имеет вторичную структуру
ДНК можно денатурировать и ренатурировать
Нуклеиновые кислоты гибридизуются путем спаривания оснований
Молекулярная основа мутаций
Мутации концентрируются в горячих точках
Частота мутирования
Рекомендуемая литература
Глава 3. Что такое ген? Молекулярная структура
Прямые исследования структуры гена
Рестриктирующие ферменты расщепляют ДНК на специфичные фрагменты
Построение рестрикционной карты
Некоторые тонкости рестрикционного картирования
Сайты рестрикции можно использовать в качестве генетических маркеров
Определение нуклеотидной последовательности ДНК
Колинеарны ли гены и белки?
Гены эукариот могут быть прерывистыми
Перекрывающиеся и альтернативные гены
Что такое ген?
Рекомендуемая литература
Глава 4. Расшифровка генетического кода
ДНК нужна только для того, чтобы кодировать последовательность аминокислот
Генетический код считывается триплетами
Аппарат для последовательного белкового синтеза
Кодоны, соответствующие аминокислотам
Природа сигналов терминации
Универсален ли код?
Трансляция при перекрывающихся рамках считывания
Рекомендуемая литература
Глава 5. От гена к белку
Синтез белка происходит в рибосомах
Поиски посредника
Транспортная РНК-адаптор
Рибосомы передвигаются, как конвоиры
Рекомендуемая литература
ЧАСТЬ II. СИНТЕЗ БЕЛКОВ
Глава 6. Конвейер для сборки полипептидных цепей
Функциональные участки рибосомы
Инициация: специальная инициирующая тРНК
В инициации принимают участие 30S-субчастицы и вспомогательные факторы
Недолговечная «свобода» 30S-субчастиц
Освобождение инициаторной тРНК
В инициации у эукариот участвует много факторов
Важная роль фактора eIF2 в синтезе белка
Последовательность событий в прокариотах и эукариотах
Элонгация: поступление аминоацил-тРНК в А-участок
Гидролиз GTP происходит после присоеди нения аминоацил-тРНК
За образование пептидной связи ответственна рибосома
Стадия транслокации
Извлечение энергии, необходимой для работы рибосомы
Терминация: завершение синтеза белка
Рекомендуемая литература
Глава 7. Транспортная РНК: трансляционный посредник
Универсальная структура клеверного листа тРНК содержит много модифицированных оснований
L-образная пространственная структура тРНК
Синтетазы ответственны за подбор соответствующих друг другу аминокислот и тРНК
Стадия активации
Кодон-антикодоновое узнавание и гипотеза
неоднозначного соответствия
Модификация оснований может контролировать узнавание кодона
Митохондрии содержат минимальный набор тРНК
Мутантные тРНК способны прочитывать различные кодоны
Конкуренция между супрессорными и обычными тРНК
Транспортная РНК может изменить рамку считывания
Рекомендуемая литература
Глава 8. Рибосомы как фабрики белкового синтеза
Рибосомы-компактные рибонуклеопротеиновые частицы
Структура рибосомной РНК
Каждый рибосомный белок характеризуется специфической локализацией
Взаимодействие рибосомных белков и рРНК
Диссоциация и реконструкция рибосомных субчастиц
Мутации, влияющие на самосборку рибосомы
Порядок самосборки определяется пространственной организацией субчастиц
Мутационные изменения могут затрагивать все компоненты рибосомы
Рибосомы содержат несколько активных центров
Связывание 30S-субчастиц с мРНК
Точность трансляции
Рекомендуемая литература
Глава 9. Информационная РНК в качестве матрицы для синтеза белка
Недолговечность бактериальных мРНК
Строение бактериальной мРНК
Трансляция полицистронной мРНК
Функциональное определение эукариотической мРНК
3'-конец эукариотических мРНК может быть полиаденилирован
Выделение мРНК с использованием poly(A)-конца
Эукариотические мРНК имеют метилированный «кэп» на 5'-конце
Возможности трансляционных систем in vitro
Для инициации, по-видимому, необходимо комплементарное взаимодействие между мРНК и рРНК
Малые субъединицы могут перемещаться в сайты инициации эукариотических мРНК
Связь белкового синтеза с внутриклеточной локализацией
Рекомендуемая литература
ЧАСТЬ III. СИНТЕЗ РНК
Глава 10. РНК-полимеразы - транскрипционный аппарат клетки
Что представляет собой РНК-полимераза?
Субъединичная структура бактериальной РНК-полимеразы
Сигма-фактор контролирует связывание РНК-полимеразы с ДНК
Рабочий цикл сигма-фактора
Минимальный фермент синтезирует РНК
Функции субъединиц минимального фермента РНК-полимеразы фагов, возможно, являются «минимальными» ферментами
Сложные эукариотические РНК-полимеразы
Рекомендуемая литература
Глава 11. Промоторы: сайты инициации транскрипции
Определение стартовой точки in vivo и in vitro
Сайт связывания РНК-полимеразы
Консервативная последовательность в про моторах Е. coli
Промоторные мутации, усиливающие и ослабляющие экспрессию генов
Основные точки контакта в промоторе
Узнавание промоторов и расплетание двойной спирали ДНК
Позитивная регуляция работы промоторов
Возможные консервативные последовательности для РНК-полимеразы II
Системы транскрипции in vitro и in vivo
В системе in vitro РНК-полимераза II функционирует правильно
Промоторы РНК-полимеразы II многокомпонентны
Промотор РНК-полимеразы III расположен в самой транскрипционной единице
Рекомендуемая литература
Глава 12. Системные переключения инициирования транскрипции
Спорообразование
Сигма-факторы, специфические для различных стадий фаговой инфекции
Для каждого сигма-фактора может существовать своя собственная консервативная последовательность —35 и —10
Новая фагоспецифическая РНК-полимераза
Рекомендуемая литература
Глава 13. Терминация и антитерминация
Обнаружение терминаторов в системе in vitro
Существуют р-зависимые и р-независимые терминаторы
Немного об инвертированных повторах
Достигнув полиндрома, минимальный фермент приостанавливается
Как работает фактор р?
Мутации по гену фактора р
Механизм антитерминации, контролируемый фаговым геномом
Антитерминация зависит от определенных сайтов в ДНК
Существуют ли дополнительные субъединицы у РНК-полимеразы?
Трудности в изучении терминации у эукариот
Рекомендуемая литература
ЧАСТЬ IV. КОНТРОЛЬ ГЕННОЙ ЭКСПРЕССИИ У ПРОКАРИОТ
Глава 14. Оперон на примере организации лактозных генов
Индукция и репрессия контролируется малыми молекулами
Кластеры генов регулируются координирование
Регуляторный ген контролирует структурные гены
Контролирующая система оперона
Конститутивные мутации определяют действия репрессора
Функция оператора цмс-доминантна
В промоторе или гене репрессора могут встречаться неиндуцибельные мутации
Каким путем репрессор блокирует транскрипцию?
Контакты в операторе
Взаимодействие субъединиц репрессора
Репрессор-белок, связывающийся с ДНК
Отделение репрессора от ДНК
Накопление излишков репрессора
Парадокс индукции
Рекомендуемая литература
Глава 15. Системы контроля: средства регуляции оперонов
Различия между позитивным и негативным контролем
Триптофановый оперон является репрессибельным
Модификация координированной регуляци
Триптофановый оперон контролируется с помощью аттенуации
Аттенуация контролируется с помощью альтернативных вторичных структур
Широкое распространение явления аттенуации Репрессия может иметь место для множества локусов
Арабинозный оперон находится под двойным контролем
Сложная организация регуляторной области ara-оперона
Двойной промотор галактозного оперона
Катаболитная репрессия способствует преимущественному использованию глюкозы
Аутогенный контроль трансляции рибосомных белков
Аутогенный контроль и сборка макромолекул
Неблагоприятные условия определяют строгий ответ
Рекомендуемая литература
Глава 16. Литический каскад и лизогенная репрессия
Литический цикл состоит из отдельных стадий
Литическое развитие подвержено каскадной регуляции
Образование кластеров генов с родственными функциями у фагов Т7 и Т4
О том, как фаг лямбда осуществляет свой литической каскад
Лизогения поддерживается благодаря аутогенному циклу
Репрессор-димер с различными доменами
Репрессор связывается кооперативно в каждом операторе
Как запускается синтез репрессора?
Для литической инфекции необходим