Материалы размещены исключительно с целью ознакомления учащихся ВУЗов, техникумов, училищ и школ.
Главная - Наука - Медицина
Степанов А.М. - Основы медицинской гомеостатики

Скачать книгу
Вся книга на одной странице (значительно увеличивает продолжительность загрузки)
Всего страниц: 83
Размер файла: 482 Кб
Страницы: «« « 4   5   6   7   8   9   10   11   12  13   14   15   16   17   18   19   20   21   22  » »»

   В этих аксиомах неявно утверждаются следующие принципы:
   - носителем информации отдельности (индивида) живого является молеку-
лярная форма организации материи;
   - эта информация (генотип) обладает свойством относительной  устойчи-
вости и изменчивости;
   - фенотип есть реализация генотипа в конкретных космофизических усло-
виях.
   Абсолютизация третьей аксиомы некоторыми исследователями подвергается
сомнению; считается, что наряду со случайными мутациями наблюдается нап-
равленный мутационный процесс, особенно  проявляющийся  в  период  перед
глобальными катастрофами, резко изменяющими среду обитания для предшест-
вующих видов [153].
   Граничной формой между живыми организмами  и  косной  природой  можно
считать вирусы. Хотя вирусы обладают собственным аппаратом переноса  ин-
формации о составе субъединиц своего организма, они не имеют собственно-
го механизма его поддержания и функционирования. Для активации программы
вируса требуется среда, в которой структурные элементы механизма воспро-
изводства были бы представлены полностью.
   Существует две основные версии  возникновения  генетического  способа
поддержания и развития живого на земле. Одна из них  постулирует  автох-
тонное для планеты  происхождение  программы  саморазвивающихся  систем,
другая - экзогенного происхождения, т.е. привнесения этой программы изв-
не (панспермия). В пользу последней приводятся расчеты  совершенной  не-
достаточности времени существования  Солнечной  системы  для  случайного
возникновения аппарата передачи информации и его  реализации.  В  пользу
первой наличие неорганических матриц (кремнистые глиноземы), на  которых
возможен синтез олигопептидов из отдельных аминокислот, и некоторые дру-
гие факторы.


   ГОМЕОСТАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОТЫ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА

   Одной из важных характеристик двадцатого века можно считать прорыв  в
знаниях о структурных механизмах воспроизводства и передачи  биологичес-
кой информации по наследству.
   Ген - рождающий. Ген - это участок  молекулы  ДНК,  ответственный  за
конкретный признак. В функции гена входит регуляция  синтеза  белка  как
структурного элемента признака и регуляция синтеза  нуклеиновых  кислот,
являющихся материальной основой переноса информации. Последнее имеет два
сходных, но качественно разных механизма, называемых транскрипция и реп-
ликация. Транскрипция - это перезапись информации о  признаке  на  носи-
тель, который служит непосредственной матрицей сборки последовательности
аминокислот в молекуле белка (иРНК). Репликация - это копирование, разм-
ножение точной копии носителя генетической информации (ДНК). Перевод ко-
да информационной РНК в линейную последовательность остатков аминокислот
(в полипептид) называют трансляцией. Трансляцию обеспечивают  транспорт-
ные РНК и рибосомы.


   Обобщенная гомеостатическая модель работы гена

   Кратко изложим известные механизмы функционирования гена и представим
их в виде гомеостатической модели, описанной выше.
   Обобщенно ген состоит из: 1 - участка, который называется геном регу-
лятором, управляющим началом транскрипции и  2  -  участка,  называемого
структурным геном, на  котором  и  происходит  собственно  транскрипция.
Структурный ген-обладает  пусковым  промежутком,  расположенным  вначале
места считывания информации. Этот промежуток получил название  "оперон".
Если ген регулятор может находиться пространственно на другом месте хро-
мосомы и даже на другой хромосоме, то оперон обязательно находится в на-
чале участка  транскрипции.  Ген-регулятор  специфичен  по  отношению  к
структурному гену. Ген-регулятор считывает информацию о белке,  называе-
мом репрессор. Синтезированный белок-репрессор может быть активным и сам
взаимодействовать с опероном, подавляя транскрипцию, в противном  случае
он должен предварительно связаться с другим веществом -  "эффектором"  и
уже этот комплекс подавляет транскрипцию. Когда белок-репрессор сам  яв-
ляется активным по отношению к оперону, его инактивирует эффектор.
   Активация работы гена регулятора может происходить либо за счет  воз-
действия конечного продукта работы всего гена, либо через продукты мета-
болизма этого белка.


   Рис.7. Схема регуляции активности гена [3].

   Итак, у нас есть все предпосылки для того, чтобы вышеуказанную схему,
не изменяя сущности материальных процессов, видоизменить в схему  инфор-
мационных потоков и их взаимодействий на принципах гомеостатического ре-
гулирования. Информационные потоки функционально можно  представить  как
два встречно направленных потока. Первый - из внешней среды  внутрь  об-
ласти гена. Внешняя среда воздействует на оперон гена-регулятора и  опе-
рон структурного гена, включая или выключая его активность. Второй поток
это воздействие информации  продуцируемой  внутри  гена  на  собственные
внутренние структуры; опять же на опероны гена регулятора и структурного
гена. Эффектор может оказаться веществом, которое синтезируется  другими
генами или собственной продукцией. Вся продуцируемая информация поступа-
ет в окружающую среду и взаимодействует с рецепторами входов на конкурс-
ной основе, т.о. при передаче информации необходимо  учитывать  скорость
диффузии и концентрацию вещества переносчика.
   I(t) = F(d,k)
   Накладывая обе функциональные схемы друг на друга мы получим уже  из-
вестную нам модель гомеостата (рис.8).


   Рис.8. Модель гомеостатической схемы работы гена.
   Обозначения: О - оперон, Б - белковая молекула, R - рибосома
   В этой схеме интересно отметить тот момент, что даже внутри гомеоста-
та происходит неоднократная перекодировка информационных потоков с одно-
го вида носителя на другой. Продуктом гена-регулятора и структурного ге-
на является иРНК, чтобы информация, записанная на ней,  достигла  своего
адресата должна произойти трансляция через рибосому и образоваться  бел-

Страницы: «« « 4   5   6   7   8   9   10   11   12  13   14   15   16   17   18   19   20   21   22  » »»
2007-2013. Электронные книги - учебники. Степанов А.М., Основы медицинской гомеостатики