Войти
sport-in » Статьи » Полезная информация » Регуляция передачи информации

Регуляция передачи информации

0 54 спортстатьи 22-08-2020 08:50 Полезная информация

Регуляция передачи информацииРегуляция передачи информации. Общая суммарная длина всех участков структурных генов составляет у человека лишь около 25% протяженности цепочки ДНК. Кроме них в составе ДНК значительное место занимают гены, не содер­жащие наследственной информации («молчащие» гены, или интроны), выполняющие различные регуляторные функции.

Эти гены, вместе с системами гормонов и нервны­ми влияниями в организме, обеспечивают нормальное про­текание физиологических процессов в разных условиях жиз­недеятельности. Они не включаются в конечно сформирован­ную информационную РНК и не определяют последователь­ность аминокислот в синтезируемом белке.

Специальные механизмы обратной связи в клетках контролируют нормальное содержание белковых струк­тур, ферментов. Если их количество превышает необходи­мый уровень, то синтез нового белка прекращается. В этом участвуют особые гены — регуляторы и действующий под их влиянием специфический регуляторный белок.

Этот белок связывается с оператором (составной частью оперона) и тор­мозит процесс считывания информации на матрицу иРНК. И ели же в клетке количество необходимого белка снижается, го процессы считывания и соответственно синтеза недостаю­щего белка возобновляются вновь.

Информация считывается в различных клетках в зависимости от активности гена, периода жизни, по­требности в определенном ферменте и пр. Уровень использования информации различен в разных тканях и органах. В соматических клетках взрослого человека активна лишь не­большая часть генома (1-3%). Самый высокий уровень ис­пользования генетической информации отмечается в голов­ном мозге, где информация считывается от значительной активной части генома (от 15% до 35%). Объем считываемой в мозге информации растет с ростом ребенка до взрослого со­стояния.

Однако активность генов, как правило, начиная с детско­го возраста, снижается в различных клетках, замедляя рост и развитие организма и обуславливая в зрелом и пожилом возрасте постепенное его увядание. Но это замедление вовсе не линейный процесс, так как в определенные возрастные периоды возможна особая активизация генов и быстрое развитие признака (напри­мер, скачок роста в переходный период: у девочек в 13 лет, а у мальчиков — в 14 лет — или период резкого увеличения мышечной массы и силы в возрасте 14-17 лет).

От четкости этих регуляторных процессов зависит нормальная жизнедеятельность всех клеток организма. Гены- регуляторы координируют взаимодействие различных генов, моменты их включения, скорость синтеза белка и другие про­цессы. На важность регулирующей функции указывает то, что в общей цепи ядерной ДНК протяженность участков с генами- регуляторами значительно превышает длину участков со структурными генами, формирующими признаки организма.

Кроме генов-регуляторов, имеются гены-модулято­ры. Они на протяжении жизни человека изменяют (усиливают или подавляют) активность ферментных систем и гормонов, подавляют или усиливают активность структурных генов, контролируют частоту мутаций и тем самым существенно влияют на развитие организма. Гены-модуляторы направляют в определенное русло развитие признаков организма, могут усиливать проявление мутаций или подавлять их неблагопри­ятные эффекты. Их протяженность в ДНК тоже значительна.

Генетическая система, таким образом, регулирует раз­личные функции организма, обеспечивая формирование и ак­тивацию гормонов. С другой стороны, сами гормоны влияют на наследственность человека. В лабораторных моделях на животных экспериментально доказано влияние психоэмоцио­нального стресса на генетические процессы.

Выявлена ак­тивизация и инактивация генов стрессорными гормонами ги­пофиза и надпочечников. Современные генетики считают, что гормоны представляют собой материальную основу прямой и обратной связи между процессами в нервной системе и гене­тическим аппаратом. Значение психоэмоциональных стрессов в современном обществе все более возрастает, что, несомнен­но, воздействует на генофонд человека и соответственно яв­ляется внутренним фактором эволюции человечества.

В последние годы генетиками развиваются положения о роли «изнашивания» ДНК клеток, что лежит в основе ста­рения и естественной смерти организма. Считают, что способ­ность клеток к воспроизведению у большинства людей огра­ничивается в среднем примерно 70 делениями (в зависимости от типа клеток и возраста человека — от 20 до 100 повторений).

Продолжительность клеточной жизни зависит от специального фермента (теломеразы), который составляет ко­нечную часть цепи ДНК в хромосоме и постепенно в течение жизни изнашивается. Американским генетикам (Shay J., Harly С., 1998) удалось (с помощью безвредного вируса) внедрить этот фермент в клетки кожи человека. В результате было по­лучено дополнительно 20 поколений этих клеток. Продолжи­тельность жизни клеток в лабораторных условиях могла быть увеличена на 40%.

Подобная техника реинженерии позволя­ет надеяться на новые перспективы в увеличении продолжи­тельности жизни отдельных клеток, органов и целого орга­низма, а также сохранении здоровья человека.

Оригинал статьи размещен здесь:Источник
Как к вам обращаться: Ваш E-Mail:  

Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив

Введите код: