Центральная догма молекулярной биологии кратко. Центральная догма молекулярной генетики
Земляная ? Название гуминового соединения основано на слове humus. На латинском оно означает «земля». Общее с ней у гуминовой , действительно, есть. Вещество входит в состав почвы, являясь продуктом разложения органики.
Однако, в появлении этого продукта есть « пятна». Ученые не могут понять, почему часть биомассы не распадается до воды и углекислоты. Это последняя стадия разложения органики.
В случае с гуминовой , процесс доходит до аминокислот, углеводов и фенолов. После, они начинают объединяться, наращивая молекулярную массу, вместо распада до элементарных составных. В итоге, «рождается» гумат. Пока тайна его образования остается неразгаданной, изучим то, с чем исследователи определились.
Свойства гуминовой кислоты
Корректнее говорить не об одном соединении, а ряде . Гуматов много. Их объединяет . Все соединения темные. Они маслянисты, поскольку содержат много фенолов.
Если же разбить гуминовые кислоты на элементы, 50-70% придется на , 25-35% на кислород и 4-6% на . Порой, добавляется пара процентов .
Точный состав зависит от места формирования . Так, наиболее насыщенны кислородом те, что «рождались» в водянистой среде. Углерода больше всего в гуматах из угольных сред.
Чуть меньше в из торфяников. При делении гуматов на более простые соединения, в составе находятся не только фенолы, но и эфиры, карбоксильные и карбонильные группы, гидроксилы.
Несмотря на известный состав, гуминовые кислоты почв не имеют точных молекулярных формул. Вещества сложные. Молекулярная масса начинается от 4 000-о и доходит до 100 000 граммов на моль.
Попробуй тут разберись в расположении атомов и их групп. Эти данные гипотетически, основываются лишь на предположениях химиков. «Масла в » подливает полидисперсность гуматов.
Это значит, что группы способны разделяться на молекулярные фракции. В каждую из них попадают фрагменты примерно одинаковой молекулярной массы. Такие перестроения происходят даже в однородных гуминовых кислотах. Получение точной формулы, при этом, затруднительно.
Однако, выяснено, что у всех гуминовых есть «» из ароматических углеродов. Следственно, вещества группы имеют запах. К каркасу крепятся функциональные группы – те самые гидроксилы, карбоксилы. Встречаются, так же, с метоксильными и алкильными группами.
Поскольку на 100% в плане формул гуминовые кислоты для человека остаются непознанными, их классифицируют по степени растворимости в щелочах и . Есть два .
Непосредственно гуминовые соединения растворимы лишь в щелочах. Но, есть еще фульвокислоты. Вместе с гуминовыми они образуют гумусовые соединения. Так вот, фульвовещества растворимы и в щелочах, и в .
Реакции у группы протекают и с минеральными . Они находятся в почве. Соседство с героиней дает соли гуминовых кислот . Свойства их сводятся к легкой абсорбции поверхностью глинистых минералов.
Иначе говоря, соли гуминовых кислот легко впитываются , , гидрослюдами. По идее, героиню статьи можно извлечь из них обратно. Однако, такой способ добычи гуминовой экономически не оправдан. Ознакомимся с методами, применяемыми на практике.
Получение гуминовой кислоты
Обычно, гуминовые соединения получают, перерабатывая отходы угольного производства. Для эффективности процесса «взращивают» гуминовые кислоты в воде , добавляя к ней инокулят.
В его роли выступают условно патогенные бактерии, убыстряющие процессы разложения и увеличивающие выработку . Вода необходима инокуляту, как питательная среда.
Описанный способ позволяет организовать ускоренное почвообразование на отвалах угольных шахт. К тому же, можно окультурить почвы малой плодородности. По большому счету, гуматы можно получать на основе любой растительной органики.
В качестве сырья можно взять опавшие листья, или целлюлозу. Подойдет и лигнин. Это одеревеневшие растительные клетки. из них получаются ароматическими, а вот соединения на основе целлюлозы, как правило, не имеют запаха.
Применение гуминовой кислоты
Применение гуматы нашли в нескольких сферах. Явной является сельское хозяйство. Понятию «гумус» более 200-от лет. Но, в народе оно более известно, как перегной. Польза гуминовой кислоты для растений скрыта.
Дело в том, что в воде героиня статьи не растворяется. Правило едино и для фульвокислот, и для чистых гуминовых. Растения же получают питательные вещества только через воду. Поэтому, нужны растворимые в ней формы гуматов, а это их . Именно они входят в подкормки и прочие удобрения.
Гуминовыми кислотами растения сподвигают к быстрому росту. К тому же, подкормки стимулируют развитие корневой системы. Если она разветвленная и сильная, культурам проще выуживать из почвы полезные вещества.
Раз гуминовые питают растения, значит, содержатся в них. Раз в травах и плодах есть гуматы, значит и в организм человека они попадают? Попадают, причем, как и растениям, приносят пользу.
Захватывает болезнетворные бактерии и естественным путем выводит из организма. При этом, лекарства на основе гуминовых соединений не вызывают аллергии, не приводят к анафилактическому шоку.
Побочек нет за счет 100-процентной натуральности препаратов. Прописывают их, как правило, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта и нарушении обменных процессов.
Желудок гуминовые обволакивают, наподобие тягучей овсяной каши. Это снимает воспаление стенок органа и препятствует поступлению к ним агрессивных веществ. То же происходит в кишечнике. Поэтому, препараты с гуматами часто прописывают при отравлениях.
Препаратами гуминовых интересуются не только человеческие врачи, но и ветеринары. Последние рекомендуют пациентам пищевые добавки с героиней статьи. Такое питание стимулирует иммунитет и активирует обменные процессы.
Установлено, что у скота, питавшегося кормами с гуминовыми здоровее потомство, а значит, больше выживаемость молодняка. К тому же, корма с гуматами дают прирост к массе тела, что важно для мясных пород.
Будучи продуктом гниения, гуминовая
Бактериальные инфекции:
острые кишечные инфекции,
бактериальный энтерит,
энтероколит, дизентерия,
сальмонеллез, лямблиоз,
иерсинеоз, гельминтозы.
Вирусные инфекции:
энтеровирусные инфекции,
герпес-вирусы, ОРЗ, грипп, ВИЧ.
Заболевания желудочно-кишечного тракта
Симптомы диспепсии
(боль, тошнота, рвота, переполнение, вздутие),
острый и хронический гастрит,
рефлюксная болезнь желудка и
двенадцатиперстной кишки, острый
и хронический панкреатит, колит,
острые и хронические гепатиты,
вирусные гепатиты, цирроз печени,
холецистит, дисбактериоз.
Аллергозы, дерматозы, иммунодефициты
Поллиноз, атопический дерматит,
бронхиальная астма, экзема,
вульгарные угри, астматический
бронхит, нейродермит, острая
крапивница, очаговая алопеция,
дисгидроз, иммунодефицитные
состояния.
Заболевания органов кровообращения
с нарушением липидного обмена,
атеросклероз, артериальная
гипертензия.
Интоксикация различного происхождения -
острая и хроническая алкогольная,
наркотическая, химическая
интоксикации, отравление солями
тяжёлых металлов.
Онкологические заболевания,
последствия лучевой терапии,
химиотерапии.
MatrixRelictum – это:
* Активизация защиты от вирусов
* Увеличение энергии и выносливости
* Повышение психического внимания, концентрации
* Гармонизация эмоционального настроя
* Выравнивание уровня сахара в крови
* Уменьшение симптомов аллергии
* Ускорение метаболизма питательных веществ
* Уменьшение аппетита и тяги к вредным продуктам
* Нормализация сна
* Гормональный баланс
* Повышение иммунитета
* Нормализация всасывание питательных веществ
* Снижение излишней кислотности организма
* Мощная детоксикация
* Положительное воздействие на щитовидную железу
* Улучшение пищеварения
* Уменьшение воспалительных процессов
* Улучшение подвижности суставов
* Улучшение функции всех органов
* Восстановление электрохимического баланса
* Здоровый уровень холестерина
* Улучшение кожи, волос и ногтей
Информация, содержащаяся в биологических последовательностях
Биополимеры - это синтезируемые живыми существами (биологические) полимеры . ДНК, РНК и белки относятся к линейным полимерам, то есть каждый входящий в их состав мономер соединяется с минимум двумя другими мономерами. Последовательность мономеров кодирует информацию, правила передачи которой описываются центральной догмой. Информация передаётся с высокой точностью, детерминистически и один биополимер используется как шаблон для сборки другого полимера с последовательностью, которая полностью определяется последовательностью первого полимера.
Универсальные способы передачи биологической информации
В живых организмах встречаются три вида гетерогенных, то есть состоящих из разных мономеров полимера - ДНК, РНК и белок. Передача информации между ними может осуществляться 3 × 3 = 9 способами. Центральная догма разделяет эти 9 типов передачи информации на три группы:
- Общий - встречающиеся у большинства живых организмов;
- Специальный - встречающиеся в виде исключения, у вирусов и у мобильных элементов генома или в условиях биологического эксперимента ;
- Неизвестные - не обнаружены.
Репликация ДНК (ДНК → ДНК)
ДНК - основной способ передачи информации между поколениями живых организмов, поэтому точное удвоение (репликация) ДНК очень важна. Репликация осуществляется комплексом белков, которые расплетают хроматин , затем двойную спираль. После этого ДНК полимераза и ассоциированные с ней белки, строят на каждой из двух цепочек идентичную копию.
Транскрипция (ДНК → РНК)
Транскрипция - биологический процесс, в результате которого информация, содержащаяся в участке ДНК, копируется на синтезируемую молекулу мРНК . Транскрипцию осуществляют факторы транскрипции и РНК-полимераза . В эукариотической клетке первичный транскрипт (пре-иРНК) часто редактируется. Этот процесс называется сплайсингом .
Принципиальная схема реализации генетической информации у про- и эукариот.ПРОКАРИОТЫ. У прокариот синтез белка рибосомой (трансляция) пространственно не отделён от транскрипции и может происходить ещё до завершения синтеза мРНК РНК-полимеразой . Прокариотические мРНК часто полицистронные , то есть содержат несколько независимых генов .
ЭУКАРИОТЫ. мРНК эукариот синтезируется в виде предшественника, пре-мРНК, претерпевающего затем сложное стадийное созревание - процессинг , включающий присоединение кэп-структуры к 5"-концу молекулы, присоединение нескольких десятков остатков аденина к ее 3"-концу (полиаденилирование), выщепление незначащих участков - интронов и соединение друг с другом значащих участков - экзонов (сплайсинг). При этом соединение экзонов одной и той же пре-мРНК может проходить разными способами, приводя к образованию разных зрелых мРНК, и в конечном итоге разных вариантов белка (альтернативный сплайсинг). Только мРНК, успешно прошедшая процессинг, экспортируется из ядра в цитоплазму и вовлекается в трансляцию.
Трансляция (РНК → белок)
Репликация РНК (РНК → РНК)
Репликация РНК - копирование цепи РНК на комплемлементарную ей цепь РНК с помощью фермента РНК-зависимой РНК-полимеразы. Вирусы, содержащие одноцепочечную (например, пикорнавирусы, к которым относится вирус ящура) или двуцепочечную РНК реплицируются подобным способом.
Прямая трансляция белка на матрице ДНК (ДНК → белок)
Прямая трансляция была продемонстрирована в клеточных экстрактах кишечной палочки , которые содержали рибосомы , но не иРНК . Такие экстракты синтезировали белки с введённых в систему ДНК, и антибиотик неомицин усиливал этот эффект.
Эпигенетические изменения
Эпигенетические изменения - это изменения в проявлении генов, не обусловленные изменением генетической информации (мутациями). Эпигенетические изменения происходят в результате модификации уровня экспрессии генов, то есть их транскрипции и/или трансляции. Наиболее изученным видом эпигенетической регуляции является метилирование ДНК с помощью белков ДНК-метилтрансфераз , что приводит к временной, зависящей от условий жизни организма инактивации метилированного гена . Однако поскольку первичная структура молекулы ДНК при этом не изменяется, это исключение нельзя считать истинным примером передачи информации от белка к ДНК.
Прионы
Прионы - белки, которые существуют в двух формах. Одна из форм (конформаций) белка является функциональной, обычно растворимой в воде. Вторая форма образует нерастворимые в воде агрегаты, часто в виде молекулярных трубочек-полимеров. Мономер - молекула белка - в этой конформации способен просоединяться к другим сходным молекулам белка, переводя их во вторую, прионоподобную, конформацию. У грибов такие молекулы могут передаваться по наследству. Но, как и в случае метилирования ДНК, первичная структура белка в данном случае остаётся прежней, и переноса информации на нуклеиновые кислоты не происходит.
История возникновения термина «догма»
Оригинальный текст (англ.)
My mind was, that a dogma was an idea for which there was no reasonable evidence. You see?!" And Crick gave a roar of delight. "I just didn"t know what dogma meant. And I could just as well have called it the "Central Hypothesis," or - you know. Which is what I meant to say. Dogma was just a catch phrase
Кроме того, в автобиографической книге «Что за сумасшедший поиск» («What mad pursuit») Крик писал о выборе слова «догма» и о вызванных этим выбором проблемах:
«Я назвал эту идею центральной догмой, я подозреваю, по двум причинам. Я уже использовал слово гипотеза в гипотезе о последовательности, кроме того, я хотел предположить, что это новое допущение более центральное и сильное… Как оказалось, использование термина догма вызвало больше неприятностей, чем оно того стоило… Через много лет Жак Моно сказал мне, что по-видимому я не понимал, что подразумевается под словом догма, которая означает часть веры, не подлежащая сомнению. Я смутно опасался подобного значения слова, но поскольку я считал, что все религиозные убеждения не имеют основания, я использовал слово так, как понимал его я, а не большинство других людей, применив его к грандиозной гипотезе, которая, несмотря на внушаемое ею доверие, была основана на небольшом количестве прямых экспериментальных данных».
Оригинальный текст (англ.)
I called this idea the central dogma, for two reasons, I suspect. I had already used the obvious word hypothesis in the sequence hypothesis, and in addition I wanted to suggest that this new assumption was more central and more powerful. ... As it turned out, the use of the word dogma caused almost more trouble than it was worth.... Many years later Jacques Monod pointed out to me that I did not appear to understand the correct use of the word dogma, which is a belief that cannot be doubted. I did apprehend this in a vague sort of way but since I thought that all religious beliefs were without foundation, I used the word the way I myself thought about it, not as most of the world does, and simply applied it to a grand hypothesis that, however plausible, had little direct experimental support.
См. также
Примечания
Ссылки
- B. J. McCarthy, J. J. Holland. Denatured DNA as a Direct Template for in vitro Protein Synthesis // PNAS . - 1965. - Т. 54. - С. 880-886.
- Werner, E. Genome Semantics, In Silico Multicellular Systems and the Central Dogma // FEBS Letters . - 2005. - В. 579. - С. 1779-1782. PMID 15763551
- Horace Freeland Judson. Chapter 6: My mind was, that a dogma was an idea for which there was no reasonable evidence. You see?! // The Eighth Day of Creation: Makers of the Revolution in Biology (25th anniversary edition). - 1996.