Тлумачний словник генного інженера-початківця

Автотрофные, аутотрофные (по какому-либо веществу) клетки — способные сами синтезировать определенное вещество в отличие от ауксотрофных (см. Аксотрофные по какому-либо веществу клеток).

Активатор — регуляторный белок, по свойствам противополож­ный репрессору; он активирует транскрипцию (см. Репрессор; транс­крипция).

Аллель, аллеломорф — форма существования гена; отличает­ся последовательностями нуклеотидов. Обычно ядерные организмы имеют два аллеля каждого гена в гомологичных хромосомах, унасле­дованных от отца и матери; у половых клеток (гамет) с одним набором хромосом имеется только один аллель (закон чистоты гамет).

Антибиотики — вещества, подавляющие рост каких-нибудь кле­ток. Обычно антибиотики при этом блокируют одну из стадий синтеза белков или нуклеиновых кислот.

Антиген — вещество, воспринимаемое организмом как чужерод­ное и вызывающее иммунный ответ: соединение со специфичными бел­ками — антителами (см. Антитела) или поглощение особыми клетка­ми. Особенно антигенны белки и высокомолекулярные полисахариды, слагающие оболочки бактерий.

Антитело — белок (иммуноглобулин), синтезируемый организ­мом в ответ на введение антигена (см. Антиген). Комплекс антиген-антитело нерастворим, поглощается специальными клетками и пере­варивается ими или выводится из организма.

Ауксотрофные (по какому-либо веществу) клетки — неспособные синтезировать это вещества сами (в отличие от автотрофных).

Ауторадиография — способ обнаружения вещества, меченного радиоактивным изотопом, по засвеченному отпечатку на фотопленке. Для этого препарат, содержащий изотоп, накладывают на пленку и выдерживают в темноте нужное время.

Бактериофаг, фаг — вирус, размножающийся в бактериальных клетках.

Белковая инженерия — создание искусственных белков с задан­ными свойствами обычно путем направленных изменений (мутаций) в генах природных белков.

Белок-химера — белок, часть аминокислотной последовательности которого кодируется одним геном, а часть — другим.

Библиотека генов, ген отека — собрание векторов (см. Вектор), в которых встроены фрагменты ДНК какого-либо организма, в совокуп­ности слагающие весь его геном. Уже существуют и пополняются генотеки дрозофилы, мыши, человека и других видов.

Блоттинг — перенос ДНК из геля, в котором шел электрофорез, на нитроцеллюлозный фильтр. При этом ДНК собирается на фильтре, как чернила на «промокашке», давая точную картину распределения фрагментов ДНК по длине.

Вакцина — антигены (см. Антиген), которые вводят в организм, чтобы выработать против них иммунитет. Обычно состоит из убитых или ослабленных вирусов, или бактерий, или чистых оболочечных антигенов.

Вектор — полученная из плазмиды (см. Плазмида) или вирусной ДНК кольцевая молекула ДНК, способная переносить какой-либо ген от одной клетки к другой.

Водородная связь — образуется между электроотрицательным атомом молекулы (кислород, азот) и электроположительным ядром водорода (протоном), который, в свою очередь, ковалентно связан с другим электроотрицательным атомом той же или соседней моле­кулы.

β-Галактоз и даза (бета-галактозидаза) — фермент, отщепляю­щий простой сахар — галактозу — от сложного молочного сахара — лактозы.

Гены-регуляторы — гены, кодирующие регуляторные белки, акти­вирующие или подавляющие транскрипцию (см. Транскрипция) дру­гих генов.

Гетерозиготность — в отличие от гомозиготности тот случай, когда от отца и матери организм получает разные аллели (см. Аллель, алле­ломорф).

Гибридизация ДНК — образование в опыте двуцепочечной ДНК, комплементарные половины которой получены из разных источников.

Гомозиготность — по какому-либо гену тот случай, когда мы от отца и от матери получаем одинаковый аллель (см. Аллель, аллело­морф).

Денатурация — обратимый распад двуцепочечной структуры ДНК под действием высокой температуры или щелочной реакции среды.

ДНК-лигаза — фермент, образующий фосфодиэфирную связь между двумя соседними остатками и тем самым зашивающий разры­вы в полинуклеотидных цепях двутяжевой ДНК.

ДНК-полимераза — катализирует синтез ДНК, используя в ка­честве «затравки» однотяжевую ДНК.

Доминантность — участие только одного аллеля в формировании признака у гетерозиготной (см. Гетерозиготность) особи. Если признак определяется совместным действием обоих аллелей, они называются кодоминантными.

Затравка (праймер) — короткая олиго- или полинуклеотидная последовательность со свободной 3′ — ОН-группой, комплементарно связанная с однотяжевой ДНК или РНК; с ее З’-конца ДНК-полиме­раза начинает наращивать полидезоксирибонуклеотидную цепь.

Индуктор — вещество, которое, попадая в клетку, «включает» транскрипцию (см. Транскрипция) прежде репрессированного гена (см. Репрессор).

Инициация — процесс, обеспечивающий начало репликации ДНК, транскрипции или синтеза полипептидной цепи белка на рибосоме.

Интерфероны — защитные белки организма, подавляющие рост вирусов и клеток злокачественных опухолей. Синтезируются лейкоци­тами (а- и v-интерфероны) и клетками соединительной ткани (8-ин­терферон).

Интрон — участок гена, который транскрибируется, а затем уда­ляется из предшественника РНК при сплайсинге (см. Сплайсинг), на­ходится между двумя экзонами (см. Экзоны).

Кодон — три расположенных друг за другом нуклеотидных остат­ка в цепи информационной РНК, кодирующие одну аминокислоту или являющиеся сигналом окончания трансляции (см. Трансляция).

Компетентность — способность клеток к трансформации (см. Трансформация).

Комплементарность — соответствие молекул или их частей, при­водящее к образованию комплекса, поддерживаемого водородными или иными связями. Комплементарны, например, пары оснований А—Т, G—С и А—U в нуклеиновых кислотах, антиген — антитело или активный центр молекулы фермента и субстрата этого фермента.

Конъюгация (соединение) — процесс обмена ДНК у бактерий. При этом клетка, отдающая ДНК (донор), присоединяется к клетке, принимающей ДНК (акцептору), трубочкой, стенки которой состоят из молекул белка — пилина.

Кроссинговер — обмен частями у гомологичных хромосом. Про­ходит обычно при становлении половых клеток — в мейозе, когда хро­мосомы, унаследованные от отца и матери, образуют пары (бивален­ты). Реже встречается при митозе (соматический кроссинговер).

Лактозный оперон кишечной палочки — совокупность трех генов, в которых закодированы ферменты, позволяющие клеткам кишечной палочки усваивать молочный сахар — лактозу.

Лизис — распад клетки, вызванный разрушением ее оболочки.

Лизогенный (умеренный) фаг — бактеориофаг, ДНК которого встроена в хромосому бактериальной клетки и генетически неактивна из-за действия белка-репрессора (см. Репрессор). Удаление репрессо­ра активирует ДНК, фаг размножается, и наступает лизис — распад клетки.

Линкер — короткий двутяжевой синтетический олигонуклеотид, применяемый для соединения фрагментов ДНК при получении ре­комбинантных ДНК; часто содержит участок узнавания рестрик­тазой.

«Липкие» концы — комплементарные однотяжевые участки ДНК, выступающие из двойной спирали одной и той же или разных молекул ДНК; могут быть получены при разрезании ДНК многими рестриктазами; используются для направленного соединения («склеивания») фрагментов ДНК друг с другом.

Маркерный ген — ген в рекомбинантной ДНК, кодирующий при­знак, которого нет у клетки-реципиента; часто это — устойчивость к антибиотикам.

Метилазы — ферменты, которые, присоединяя метильную группу СН₃ к одному из нуклеотидов ДНК, делают это место устойчивым к действию соответствующих рестриктаз.

Мутаген — вещество, способное вызвать мутацию (см. Мута­ция). Мутагенез — процесс возникновения мутаций.

Мутация — изменение генетического материала, приводящее час­то к изменению свойств организма. Обычно это изменение числа хро­мосом или их структуры или же точковое изменение в последователь­ности нуклеотидов ДНК.

Нуклеазы — общее название ферментов, расщепляющих молеку­лы нуклеиновых кислот.

Олигонуклеотид — цепь, состоящая из нескольких (от 2 до 20) нуклеотидных остатков.

Онкорнавирус — РНК-содержащий вирус, вызывающий перерож­дение нормальных клеток в раковые; содержит в своем составе обрат­ную транскриптазу.

Оператор — участок ДНК, с которым специфически связывается репрессор (см. Репрессор) и предотвращает начало транскрипции с соседнего промотора (см. Промотор).

Плазмиды — кольцевые молекулы ДНК, способные размножать­ся (реплицироваться) в клетке независимо от ядра. Различают п. трансмиссивные, способные передаваться от клетки к клетке, и не­трансмиссивные.

Полилинкер — то же, что и линкер (см. Линкер), но содержащий участки узнавания сразу для нескольких рестриктаз (см. Рестрик­тазы).

Полимеразы — ферменты, способные использовать полинуклеотиды как матрицы и строить комплементарные им новые полинуклеотидные цепи.

Полипептид — полимер, состоящий из аминокислотных остатков, связанных пептидными связями.

Правые и левые молекулы — органические кислоты, большинство аминокислот, углеводы и прочие соединения с асимметрическим ато­мом углерода; могут существовать в двух формах — правой и левой, отличающихся друг от друга как перчатки с разных рук. Например, все аминокислоты, кодируемые ДНК, — левые.

Прокариоты — организмы, у которых нет клеточного ядра; все бактерии — прокариоты.

Промотор — сигнальная последовательность ДНК, которую «узнает» молекула фермента РНК-полнмеразы и соединяется с нею, чтобы начать транскрипцию (см. Транскрипция).

Протопласт — бактериальная, грибковая или растительная клет­ка, с которой специальными ферментами удалена оболочка.

Рекомбинантные молекулы ДНК — получаются в результате объ­единения, сшивки двух чужеродных фрагментов ДНК. Рекомбинация может быть естественной или искусственной, подготовленной генным инженером.

Ренатурадия — у ДНК; процесс, обратный денатурации (см. Де­натурация), т. е. объединение комплементарных цепей в двойную спираль. У белков — восстановление исходной (нативной) структуры за счет правильного образования всех внутренних связей (в том числе ковалентных S—S-связей).

Репликация — синтез дочерних цепей ДНК на цепях исходной молекулы ДНК; главный участник этого процесса — ДНК-полимераза.

Репрессор — белок, который, присоединяясь к ДНК, делает ее генетически неактивной (тормозит процесс транскрипции; см. Транс­крипция).

Рестриктазы — ферменты, расщепляющие ДНК по местам с опре­деленной последовательностью нуклеотидов.

Рестрикты — фрагменты, кусочки ДНК, нарезанные рестриктазой (см. Рестриктазы).

Рестрикции — модификации системы — способ, с помощью кото­рого бактерии защищаются от чужой (фаговой) ДНК. При этом чу­жая ДНК расщепляется по определенным местам ферментами — рестриктазами (см. Рестриктазы). Уязвимые места в своей ДНК и ДНК, приспособившихся к этой бактерии фагов, защищаются моди­фикацией (метилированием), которую производят особые ферменты — метилазы.

Рестрикционная карта — схема молекулы ДНК, на которой ука­заны места разрезания ее различными рестриктазами; относительные расстояния между этими местами соответствуют относительным дли­нам реально образующихся фрагментов ДНК.

Рецессивность — тот случай, когда аллель (см. Аллель), обла­дающий этим свойством, подавляется при развитии доминантным признаком (см. Доминантность).

Рибонуклеазы — ферменты, расщепляющие в клетках ставшую ненужной или чужую РНК.

Секвенирование — определение последовательности чередования нуклеотидных остатков в нуклеиновой кислоте или аминокислотных остатков в белке.

Селективные среды — твердые и жидкие питательные среды, на которых могут расти клетки лишь с определенными свойствами. Се­лективные среды производят селекцию, отбор.

Скрининг — поиск среди многих колоний клеток тех немногих, которые имеют в своем составе векторы с нужными генами (иногда просто поиск изменившейся в нужном направлении клетки).

Сплайсинг — процесс удаления нитронов из предшественника РНК и объединения экзонов в зрелую РНК.

Терминация — процесс, приводящий к окончанию репликации транскрипции или трансляции (см. Репликация; Транскрипция; Транс­ляция).

Трансдукция — перенос ДНК от клетки к клетке плазмидами (см. Плазм иды) и фагами.

Транскрипт — продукт транскрипции, т. е. РНК, синтезиро­ванная на данном участке ДНК (как на матрице) и комплементар­ная ему.

Транскриптаза обратная, ревертаза — фермент ДНК-полимераза, синтезирующий на однотяжевой РНК комплементарную ее однотяже­вую ДНК; для своей работы требует «затравки» (см. ДНК-полиме­раза).

Транскрипция — синтез РНК на ДНК-матрице; осуществляется РНК-полимеразой.

Трансляция — процесс синтеза белковых молекул на матрицах информационных РНК.

Трансфекция — (соединение слов трансформация и инфекция) — изменение (трансформация) наследственных свойств клетки с по­мощью заражения (инфекции) клетки фагом или фаговой ДНК со встроенным геном.

Трансформация (превращение) — изменение наследственных свойств клетки, происходящее, когда клетка захватывает чужую ДНК.

Усилитель (энхансер) — последовательность ДНК, которая, бу­дучи расположена на любом расстоянии от какого-либо гена, резко (порой в 100—1000 раз) усиливает его транскрипцию (см. Транскрип­ция).

Фактор F — плазмида, обеспечивающая у бактерий процесс конъ­югации.

Штамм — линия клеток, ведущая начало от одной клетки-родона­чальницы. Все клетки штамма генетически одинаковы.

Экзоны — части гена, в которых закодированы участки его про­дукта — РНК или белка; после выбрасывания интронов (см. Интро­ны) и сплайсинга (см. Сплайсинг) экзоны оказываются связанными друг с другом в зрелой РНК.

Электрофорез — разделение электрически заряженных молекул в электрическом поле. Обычно ведется в поддерживающих средах — гелях типа плотного студня, чтобы разделяемые молекулы не так быстро «расплывались» из-за теплового движения.

Эндонуклеазы — ферменты, расщепляющие нить ДНК не с кон­цов, а посередине. Различают неспецифичные и специфичные эндо­нуклеазы, например эндонуклеазы, рестрикции, рестриктазы, расщеп­ляющие ДНК по определенным последовательностям (см. Рестрикции; Рестриктазы).

Эукариоты — организмы, клетки которых содержат ядра; ДНК ядер при делении вместе с ядерными белками — гистонами образует хромосомы.

• ← Висновки