caenogenesis (caenogenesis) wrote,
caenogenesis
caenogenesis

Category:

Введение в биологию (Xd)

Тема Xd
ЭУКАРИОТЫ (продолжение)


Отличия в устройстве генетического аппарата между прокариотами и эукариотами огромны. Тут мы не будем и пытаться сделать их полный обзор, а просто выделим два-три занимательных момента.
Прежде всего, отличаются способы "упаковки" генов в геном. Молекулу ДНК, несущую весь геном либо его значительную часть и связанную в той или иной степени со специальными белками, принято называть хромосомой. У прокариот хромосома чаще всего одна, у эукариот - практически всегда несколько, и они линейные, а не замкнутые в кольцо.
Наличие ядра полностью разобщает в пространстве процессы транскрипции и трансляции. У прокариот вполне возможна ситуация, когда на информационную РНК, синтез которой еще не закончен, сразу садится рибосома и начинает трансляцию. У эукариот такое исключено. Транскрипция идет только в ядре, трансляция - только в цитоплазме. Даже те белки, которые используются исключительно внутри ядра (например, гистоны), синтезируются в цитоплазме и потом переправляются в ядро через ядерные поры.
Между окончанием транскрипции и началом трансляции информационная РНК эукариот проходит через достаточно сложное созревание (процессинг), в ходе которого она химически модифицируется. Самая важная из этих модификаций называется кэпированием и относится к 5'-концу РНК. "Нормальная" - то есть прокариотная - иРНК оканчивается на 5'-конце нуклеозидтрифосфатом: это естественно, поскольку именно нуклеозидтрифосфаты служат теми мономерами, из которых РНК собирается. У эукариот к этому концевому нуклеозидтрифосфату присоединяется гуаниновый нуклеозид, в котором гуанин помечен дополнительной метильной группой. Причем присоединяется он через очень экзотическую, не используемую больше нигде 5'-5'-трифосфатную связь, то есть, попросту говоря, "задом наперед":

Вот этот пришитый задом наперед нуклеозид и называется кэпом. Его функция исключительно сигнальная - без кэпа, например, эукариотная рибосома не может узнать иРНК и начать трансляцию. Ни у каких прокариот нет ничего подобного, и зачем это понадобилось эукариотам - никогда толком не было понятно.
В начале XXI века австралийский биолог Филип Белл (Philip Bell) предложил вирусную теорию происхождения ядра. Дело в том, что некоторые ДНК-содержащие вирусы (например, вирус оспы) имеют оболочку из двух билипидных мембран, линейную ДНК и - что самое интересное - аппарат транскрипции, включающий обязательное кэпирование иРНК, которое происходит точно по тому же механизму, что у эукариот. Все это вполне могло достаться эукариотной клетке в наследство от крупного вируса, который вселился в нее, превратился из паразита в постоянную клеточную органеллу и постепенно включил в себя почти весь хозяйский геном. Если Белл прав, то простейшая эукариотная клетка является результатом слияния даже не двух, а трех совершенно разных организмов: археи, протеобактерии и ДНК-содержащего вируса.
Правда, популярность этой теории, взлетевшая было лет пять назад, сейчас уменьшается. То, что в ядерном аппарате эукариот есть кое-какие белки вирусного происхождения - установленный факт, но вот вирусное происхождение всего ядра - это совсем иное дело.



Независимо от того, какая теория происхождения ядра правильна, мы можем точно сказать, что эукариотная клетка - это химерная структура, “собранная” из составных частей нескольких неродственных организмов. Если бы обитатели Земли два-три миллиарда лет назад могли мыслить, эукариотная клетка, скорее всего, была бы для них таким же нелепым и невероятным созданием, как для нас - самое фантастическое чудовище из любой земной мифологии. А с другой стороны, как раз на примере эукариот мы прекрасно видим, что ветви эволюционного древа могут не только расходиться, но и сливаться.
Tags: цитология
Subscribe

  • Любищев

    Обнаружил у ivanov_petrov чрезвычайно интересное рассуждение о Любищеве: "Александр Александрович Любищев - человек, слава которого для…

  • Федуччиа

    Процитирую без комментариев вступительную часть книги известного палеоорнитолога Алана Федуччии "Riddle of the feathered dragons" (2012): ...Mayr…

  • Барнс

    Понадобилось перелистать книгу Барнса с соавторами "Беспозвоночные: новый обобщенный подход" (1992). Я уже о ней писал, но она стоит того, чтобы…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 4 comments