Синтез белка


Синтез белка

Как известно, синтез белка происходит в основном не в ядре клетки, в котором содержится генетическая информация, записанная на молекулах ДНК, а в органоидах цитоплазмы — рибосомах, расположенных иногда на довольно значительных (для клетки) расстояниях от ядра. Процесс биосинтеза белка происходит следующим образом: вначале на определенном участке деспирализованной в интерфазе хромосомы, образованной двойной спиралью молекулы ДНК, синтезируется молекула информационной РНК — происходит транскрипция генетической информации.

Затем молекула РНК попадает в цитоплазму, где, протягиваясь через несколько рибосом, служит «матрицей», для синтеза полипептидной цепочки, т. е. молекулы белка, — происходят перенос генетической информации из ядра в цитоплазму и ее реализация в виде белковых молекул (трансляция). В свою очередь, аминокислоты, необходимые для синтеза, доставляются к рибосомам специальными молекулами транспортной РНК.

Все эти процессы детерминированы двояко: жесткая детерминация определяется однозначностью генетического кода, статистическая — свойствами цитоплазмы. Действительно, биосинтез белка может происходить лишь до тех пор, пока в цитоплазме содержатся в достаточной концентрации молекулы аминокислот.

Транспорт молекул иРНК, тРНК и аминокислот происходит в цитоплазме во многом за счет вероятностных процессов, и недаром основная масса рибосом концентрируется вблизи ядра клетки — там, где больше вероятность контакта их с молекулами иРНК.

Сложные взаимодействия форм детерминации характерны для процессов клеточной дифференцировки, например клеток крови. Исходной клеткой для образования всех клеток крови является стволовая кроветворная клетка, обладающая широкими потенциями. Направление ее развития однозначно еще не детерминировано.

В зависимости от условий микроокружения и действия различных поэтинов (факторов дифференцировки) из стволовой кроветворной клетки образуются в ходе гемопоэза зрелые клетки крови: эритроциты, гранулоциты, тромбоциты, моноциты или лимфоциты.

Направление дивергентной дифференцировки стволовой клетки определяется при этом вероятностно-статистическими закономерностями. Однако после того, как путь развития клеток крови определяется на основе дифференциальной активности генов (на стадии бластных и зрелых клеточных форм), дальнейшее созревание клеток становится жестко и однозначно детерминированным.

Следовательно, в процессе гемопоэза имеет место смена форм детерминации от вероятностно-статистической к однозначно-динамической.

Принципиально такая же смена форм детерминации происходит в процессе развития любой другой ткани, хотя каждый гистогенез отличается своими частными специфическими особенностями.

Исключительно велика роль крови и лимфы в иммунных процессах. Известно, что явление иммунитета (по Ф. Бернету) обеспечивается, в частности, наличием в организме человека популяции лимфоцитов, состоящей из большого числа клонов (до 108). Клоны представляют собой группы лимфоцитов единого происхождения, возникших благодаря мутациям, безотносительно к свойствам антигенов, вызывающих иммунологическую реакцию.

Антиген служит фактором отбора клонов лимфоцитов, т. е. детерминирует их образование статистически.

А затем уже отобранные и размножившиеся В-лимфоциты определенного клона, превращаясь в плазмоциты, продуцируют антитела, самовозникновение которых в результате случайного контакта организма с антигеном является, таким образом, следствием отсутствия жесткой детерминации.

Вероятностно-статистический характер иммунного ответа оказывается еще более сложным в свете новых данных о кооперативном взаимодействии иммунокомпетентных клеток (макрофагов Т- и В-лимфоцитов).

«Основные методологические проблемы теории медицины»,
В.П.Петленко

Смотрите также: