Самая главная молекула. От структуры ДНК к биомедицине XXI века - Максим Франк-Каменецкий

Популяционное «бутылочное горлышко» – резкое снижение численности популяции.

Порядок зацепления – количественная характеристика степени зацепления двух контуров. Порядок зацепления равен числу раз, которое один контур протыкает поверхность, натянутую на другой контур. Обозначается через Lk.

Праймаза – специальная РНК-полимераза, синтезирующая РНКовые праймеры при репликации ДНК в клетке.

Праймер – короткий кусочек однонитевой ДНК или РНК, служащий затравкой при работе ДНК-полимераз и ревертаз.

Прививка – введение в организм вакцины. Смысл прививки – выработать иммунитет к болезни без того, чтобы переболеть ею.

Прогенот – гипотетический общий предок всего живого на Земле.

Прокариоты – одноклеточные, не имеющие клеточных ядер.

Промотор – участок ДНК, с которым связывается РНК-полимераза, чтобы начать синтез мРНК.

Протеаза – фермент, расщепляющий белок (протеин).

Протеин – то же, что и белок.

Пуассоновское распределение – одно из важнейших понятий теории вероятностей.

Пурин – класс химических соединений, к которому принадлежат аденин и гуанин.

ПЦР – полимеразная цепная реакция. Используется для размножения молекул ДНК в пробирке.

Р

Райзинг – понятие теории полос. Величина райзинга зависит только от того, какую форму в пространстве имеет ось полосы, но не зависит от того, как полоса закручена вокруг этой оси. Обозначается через Wr.

Рамка считывания – фаза чтения рибосомой последовательности нуклеотидов в мРНК. Поскольку код триплетный, для любой последовательности существует три рамки считывания. Для всех трех рамок считывания последовательность аминокислотных остатков будет разной.

Ревертаза – фермент, ведущий синтез ДНК по матрице РНК. Этот процесс называется обратной транскрипцией.

Редактирование генома – направленное изменение последовательности ДНК в живой клетке по воле экспериментатора.

Рекомбинатная ДНК – искусственная молекула, составленная методами генной инженерии из участков разных природных ДНК. Тот же смысл имеют термины «гибридная» и «химерная» ДНК.

Рентгеновские лучи – коротковолновое электромагнитное излучение с длиной волны порядка 10–10 м.

Рентгенограмма – изображение на фотопластинке в результате ее засвечивания рентгеновскими лучами, рассеянными кристаллом.

Рентгеноструктурный анализ – метод определения внутренней структуры кристаллических веществ путем специальной обработки получающихся от них рентгенограмм. Является наиболее прямым и наиболее мощным методом определения строения вещества. Наши знания о строении молекул любой сложности, в том числе основных биологических молекул, белков и нуклеиновых кислот, являются прямым результатом использования этого метода.

Репарация – залечивание повреждений в ДНК.

Репликация – удвоение генетического материала. Синтез ДНК на ДНК.

Репрессор – белок, очень прочно связывающийся с определенным участком ДНК, расположенным между промотором и самим геном. Связавшись с ДНК, репрессор препятствует продвижению РНК-полимеразы от промотора к гену и тем самым блокирует синтез мРНК. Служит для регуляции транскрипции.

Репрограммирование клетки – направленное изменение программы экспрессии генома, приводящее к перерождению одного типа клеток многоклеточного организма в другой тип клеток.

Рестриктаза – фермент, разрезающий двойную спираль в местах с определенной последовательностью нуклеотидов. Главный инструмент генной инженерии.

Рестрикционный фрагмент – кусок ДНК, вырезанный из молекулы при помощи рестриктаз.

Ретровирусы – вирусы животных, у которых генетическим материалом является одноцепочечная РНК. К ретровирусам принадлежат ВИЧ и многие онкогенные вирусы.

Рецепторы – молекулы белка, встроенные в клеточную оболочку и служащие для восприятия клеткой внешних сигналов. Этими сигналами являются другие белковые молекулы, плавающие в межклеточной среде. Примеры: рецепторы ростовых факторов, рецепторы антигенов у Т-лимфоцитов.

Рецессивность – понятие классической генетики. Рецессивный ген проявляется только в гомозиготном состоянии.

Рибозим – молекула РНК, обладающая способностью работать как фермент.

Рибосома – сложный комплекс РНК и белков, осуществляющий в клетке процесс трансляции.

Рибонуклеиновая кислота – полное название молекулы РНК.

РНК – рибонуклеиновая кислота. Биологический полимер, очень близкий к ДНК по своему химическому строению. Способен образовывать двойную спираль, но в природе, как правило, существует в виде одиночной цепи. У некоторых вирусов является носителем генетической информации, т. е. подменяет ДНК. В клетке генетической роли не играет. Играет важную роль при передаче информации от ДНК к белку. По выполняемым функциям различают три главных типа РНК: информационная или матричная (мРНК), рибосомальная (рРНК) и транспортная (тРНК).

РНКи – РНК-интерференция. Особая внутриклеточная система эукариот, состоящая из ферментов и коротких РНК (киРНК), способная к специфическому «глушению» экспрессии отдельных генов. У растений система РНКи играет роль иммунной системы, защищающей растения от вирусов.

РНКовый мир – гипотеза о том, что первоначально, при возникновении жизни на Земле, те функции, которые в современных организмах разделены между ДНК, РНК и белком, осуществлялись исключительно молекулами РНК.

РНК-полимераза – фермент, ведущий синтез мРНК по матрице ДНК. Осуществляет процесс транскрипции.

Родопсин – белок, находящийся в клетках сетчатки глаза и обеспечивающий чувствительность сетчатки к световым квантам (фотонам).

С

Сахар – химическая группировка, входящая в состав нуклеотида. Принадлежит к тому же классу соединений, что и пищевой сахар.

Сефардские евреи – евреи испанского происхождения.

Сверхспирализация – свойство кольцевой замкнутой ДНК. Сверхспирализация возникает тогда, когда порядок зацепления Lk в ДНК отличается от величины N / γ0, где N – число пар оснований в ДНК, а γ0 – число пар оснований, приходящейся на один виток двойной спирали в линейной ДНК, находящейся в тех же условиях.

Сегмент (куновский или статистический) – понятие физики полимеров. Элемент идеализированной полимерной цепи, состоящей из прямолинейных отрезков, соединенных свободными шарнирами.

Секвенирование – определение последовательности нуклеотидов в ДНК или аминокислот остатков в белках.

Секвенирование посредством синтеза – методы секвенирования ДНК, в которых используется способность ДНК полимеразы очень точно осуществлять реакцию удлинения праймера. Первым таким методом был метод Сэнгера.

Селективные условия – условия, в которых могут размножаться не все бактерии, а только те, которые обладают какими-то особыми свойствами. Например, среда, в которую добавлен антибиотик. На такой среде могут размножаться только те бактерии, которые несут ген устойчивости к данному антибиотику.

Серповидно-клеточная анемия (СКА) – неизлечимая наследственная болезнь.

Симбиоз – взаимовыгодное сосуществование двух или более видов. Симбиоз имеет огромное значение для всего живого на Земле. Только благодаря симбиозу с азотфиксирующими бактериями растения могут использовать азот воздуха – необходимый элемент, входящий в состав белков, нуклеиновых кислот и других соединений.

СКА – серповидно-клеточная анемия. Неизлечимая наследственная болезнь.

Соматические клетки – все клетки многоклеточного организма, за исключением половых клеток.

Соматические мутации – мутации в соматических клетках, т. е. в любых клетках тела, за исключением половых.

СПИД – синдром приобретенного иммунного дефицита. Очень серьезное заболевание, вызываемое РНК-содержащим вирусом (ВИЧ). ВИЧ поражает Т-лимфоциты, в результате чего больной теряет способность к иммунному ответу.

Сплайсинг – процесс созревания мРНК у эукариот, в результате которого выбрасываются интроны, а экзоны соединяются в одну цепь РНК.

Стволовая клетка – недифференцированная клетка многоклеточного организма. Стволовые клетки являются клетками-предшественницами дифференцированных клеток.