Толковый словарь начинающего генного инженера

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 инженерии– 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, генотека - 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 свиль - 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-Галактозидази (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 3'-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 (α- и γ-интерфероны) и клетками соединительной ткани (β-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-полимеразы 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.

Ренатурация - 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 интронов из предшественника РНК и объединения экяонов 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. Плазмиды) 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.