Максим Франк-Каменецкий - Самая главная молекула. От структуры ДНК к биомедицине XXI века

Водородная связь (Н-связь) – межмолекулярная связь, которая образуется между группами O связь H и N связь H и атомами O и N. Играет важную роль в образовании пар, комплементарных в ДНК.

Вырожденность кода – одно из свойств генетического кода, заключающееся в том, что одной и той же аминокислоте может отвечать несколько кодонов.

Г

Гаплоидный – содержащий одиночный набор хромосом.

Гель – полимерная сетка, пропитанная растворителем. Подобно твердому телу, гель сохраняет форму. Примеры: студни, желе. Электрофорез в гелях широко используется при определении последовательности ДНК, в генной инженерии и при исследованиях кольцевых ДНК.

Гемоглобин – белок, переносящий кислород в крови. Обусловливает красный цвет крови.

Гемолизин – токсин, вырабатываемый патогенными микробами. Представляет собой цилиндрический белок с дыркой нанометрового размера внутри (нанопорой). Белок внедряется в клеточную стенку жертвы и делает клеточную оболочку пористой, в результате чего клетка гибнет.

Гемофилия – тяжелое наследственное заболевание, состоящее в неспособности крови больного к свертываемости.

Ген – основное понятие классической генетики, в которой под этим термином долгое время понималась неделимая частица наследственности. В 1950-х и 1960-х годах под словом «ген» понимали непрерывный участок ДНК, на котором в виде последовательности нуклеотидов записана информация об аминокислотной последовательности одного белка. В настоящее время после открытий, о которых рассказано в главах 5 и 6, понятие гена перестало быть столь однозначным. Этим словом по-прежнему называют участок ДНК. Но в одних случаях имеется в виду непрерывный участок, лишь часть которого отвечает белковой цепи, а в других – совокупность участков, отвечающих целой белковой молекуле. А может быть и так, что один и тот же участок ДНК принадлежит сразу двум и даже трем генам.

Генетика – наука о наследственности.

Генная инженерия – прикладная ветвь молекулярной биологии, занимающаяся направленным изменением наследственности путем разрезания и сшивания молекул ДНК с последующим встраиванием их в живую клетку.

Генная терапия – генная инженерия, проводимая с медицинскими целями.

Геном – вся генетическая информация организма.

Генотип – понятие классической генетики, означающее всю совокупность генов данного организма. Теперь чаще используется термин «геном», имеющий тот же смысл.

Гепатит – тяжелое вирусное заболевание печени. Известно также под названием инфекционной желтухи или болезни Боткина.

Гетерозиготность – понятие классической генетики. Означает, что аллельные гены различны в своем проявлении.

Гибридная ДНК – искусственная молекула, составленная методами генной инженерии из участков разных природных ДНК. Тот же смысл имеют термины «рекомбинантная» и «химерная ДНК».

Гипервариабельный участок – область генома с очень высокой скоростью мутирования.

Гираза – фермент (точнее, белковая машина), делающий зкДНК отрицательно сверхспирализованной. Использует энергию АТФ. Принадлежит к классу топоизомераз II.

Гистоны – белки, входящие в состав хромосом. Образуют белковую сердцевину нуклеосом.

ГМО – генетически модифицированный организм.

Гомозиготность – понятие классической генетики. Означает, что аллельные гены одинаковы в своем проявлении.

Гомологичная рекомбинация – основной механизм репарации двунитевых разрывов в диплоидной эукариотической клетке.

Гормоны – молекулы как белковой, так и иной природы, регулирующие многие процессы в организме. Недостаток или избыток того или иного гормона является причиной многих хронических заболеваний. Широко известны такие гормоны, как инсулин, гормон роста, половые гормоны и др.

Гуанин – химическая группировка, входящая в состав ДНК и РНК. Сокращенное обозначение – Г.

Д

Двунитевой разрыв – разрыв сахарофосфатного остова в обеих цепях двойной спирали.

Деаминаза – фермент, отбирающий аминогруппу у цитозина, превращая его в урацил.

Дезоксирибонуклеиновая кислота – полное название молекулы ДНК.

Диабет – заболевание, состоящее в накоплении сахара в крови. Причина состоит в неспособности поджелудочной железы вырабатывать гормон инсулин.

Диплоидный организм – состоит из клеток, содержащих пары гомологичных хромосом.

Дифференцировка – специализация клеток в процессе развития многоклеточного организма. В результате дифференцировки образуются различные органы, ткани и типы клеток, такие как печень, мозг, кожа, лимфоциты и т. д. Принципиально, что в ходе дифференцировки весь геном передается целиком всем специализированным клеткам без изменений (исключение составляют лишь клетки иммунной системы, лимфоциты, в ходе образования которых происходят определенные геномные перестройки, о которых рассказано в главе 6).

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота. Молекула, в которой содержится генетическая информация. Состоит из двух полинуклеотидных цепей, образующих двойную спираль. Линейная ДНК имеет два конца. Замкнутая кольцевая (зкДНК) не имеет концов. Каждая из полинуклеотидных цепей в зкДНК замкнута сама на себя. Одноцепочечная ДНК состоит из одной полинуклеотидной цепи.

ДНК-полимераза – фермент, ведущий синтез ДНК по матрице ДНК. Для начала работы ДНК-полимеразы обязательно требуется праймер ДНКовой или РНКовой природы.

ДНК-штрихкодирование – определение вида при помощи анализа ДНК. Используется последовательность нуклеотидов одного из генов митохондрий.

дНТФ – дезоксирибонуклеозид трифосфорная кислота. Служит мономерным предшественником для синтеза ДНК при помощи ДНК-полимеразы.

З

Зацепление – топологическое состояние двух или более контуров, при котором они не могут быть разведены без того, чтобы хотя бы один из них был разорван.

Зигота – оплодотворенная яйцеклетка. Является той единственной клеткой, из которой вырастает целый организм.

Злокачественный – раковый. Злокачественным перерождением ткани называют процесс возникновения раковой опухоли.

И

Изолейцин – одна из 20 канонических аминокислот.

Иллюмина – ведущая компания в сегменте биотехнологического рынка, занимающегося секвенированием ДНК. Компания выпускает секвенаторы ДНК.

Иммунитет – невосприимчивость к данной заразной болезни того, кто ее перенес в прошлом. Изучение явления иммунитета привело к открытию иммунной системы, служащей для удаления из организма проникших в него чужеродных веществ, в первую очередь белков, вирусов и бактерий. Такой иммунитет часто называют приобретенным иммунитетом. В последнее время была обнаружена дополнитальная иммунная система, называемая врожденным иммунитетом.

Иммуноглобулин – белок, вырабатываемый иммунной системой в ответ на проникновение в организм чужеродного вещества. Иммуноглобулины часто называют антителами.

Иммунотерапия рака – комплекс методов, позволяющих направлять иммунную систему пациента на борьбу с собственной онкологией больного.

Инициирующий кодон – кодон, означающий начало белковой цепи.

Инсулин – белок, вырабатываемый поджелудочной железой. Является гормоном, регулирующим содержание сахара в крови.

Интерлейкин-2 – белок, являющийся ростовым фактором Т-лимфоцитов.

Интерферон – белок, вырабатываемый в организме в ответ на вирусную инфекцию. Не является иммуноглобулином и не имеет отношения к иммунной системе. Эффективен против самых разных вирусов и поэтому принадлежит к числу наиболее многообещающих антивирусных препаратов. Производство интерферона в больших количествах стало возможно только благодаря генной инженерии.

Интрон – участок ДНК, разделяющий экзоны.

Инфаркт (миокарда) – омертвение части сердечной мышцы вследствие нарушения кровоснабжения. Одна из основных причин смерти. Обычно происходит из-за закупорки кровеносного сосуда сердца вследствие далеко зашедшего атеросклероза.

Инфекция – заражение микробом: бактерией, вирусом, грибком и т. д.

Инфекционность – заразность.

К

Канцероген – агент, вызывающий рак.

Кас-белок – белок, участвующий в системе КРИСПР. Способен раскрывать двойную спираль, гибридизировать крРНК с комплементарным участком раскрытой ДНК и наносить ДНК двунитевой разрыв. Английский вариант: Cas protein.