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

Катенан – зацепление двух или более колец.

киРНК – короткие интерферирующие РНК. Двухцепочечные молекулы РНК, в которых каждая цепь состоит из 21 нуклеотида. Определяют специфичность системы РНКи. Английский вариант: siRNA.

Кишечная палочка – бактерия, живущая в природных условиях в кишечнике человека. Латинское название Escherichia coli, сокращенно Е. coli, читается «эшерихия коли». Долгое время была излюбленным объектом исследования для молекулярных биологов.

Клонирование – получение большого числа клеток из одной-единственной клетки. Теперь используется также в отношении молекул ДНК. Этот термин используется и для обозначения технологии, состоящей в пересадке ядра соматической клетки в яйцеклетку с целью получения «двойников» или клонов.

Клубок (полимерный) – понятие физики полимеров. Служит для описания пространственной формы полимерной молекулы. Из-за теплового движения форма полимерного клубка постоянно меняется.

Ковалентная связь – прочная химическая связь, обеспечивающая целостность молекул. Например, связь в молекулах Н2, N2, СО и т. д.

Код (генетический) – словарь для перевода ДНКовых и РНКовых текстов на белковый (аминокислотный) язык.

Кодон – термин, связанный с генетическим кодом. Означает тройку нуклеотидов, отвечающую одному аминокислотному остатку. Существует несколько бессмысленных (незначащих) кодонов, не отвечающих никакой аминокислоте. Они играют роль стоп-сигналов при синтезе белка по мРНК на рибосоме. Их называют терминирующими кодонами. Инициирующие кодоны служат сигналами начала синтеза белка.

Коллаген – белок соединительной ткани. Важнейший пример белка, не являющегося ферментом, а играющего структурную роль. Коллаген является главным компонентом костей и сухожилий. В быту известен под названием «желатин». Из него изготовляют студни, желе, столярный клей и т. д.

Комплементарность – свойство двойной спирали ДНК, согласно которому против А всегда стоит Т, и наоборот, а против Г – всегда Ц, и наоборот.

Крестообразная структура – структура ДНК, которая может образовываться в последовательностях – перевертышах.

КРИСПР – система приобретенного иммунитета у бактерий против заражения бактериофагами и плазмидами. Английский вариант: CRISPR. Название является акронимом.

крРНК – короткие молекулы РНК, участвующие в системе КРИСПР. Английский вариант: crRNA.

Л

Ламаркизм – учение, согласно которому биологическая эволюция происходит путем наследования благоприобретенных признаков. Основоположником учения был французский биолог конца XVIII – начала XIX века Жан Батист Ламарк.

Лигаза – фермент, залечивающий однонитевой разрыв («ник») в молекуле ДНК.

Лимфоциты – клетки крови, ответственные за иммунитет.

ЛНП – липопротеины низкой плотности. Жировые тельца, служащие для переноса молекул холестерина.

М

Макро – – приставка, означающая, что речь идет о чем-то, состоящем из очень большого числа атомов.

Матрица – полимерная молекула, последовательность которой используется для задания последовательности другой полимерной молекулы. ДНК служит матрицей для синтеза ДНК при репликации и РНК при транскрипции. РНК служит матрицей для синтеза белка при трансляции и ДНК при обратной транскрипции.

Метастаз – вторичный очаг злокачественного перерождения. Признак далеко зашедшего заболевания раком. Способность давать метастазы – одна из наиболее неприятных особенностей ракового заболевания.

Метилаза – фермент, осуществляющий метилирование.

Метилирование – присоединение метильной группы СН3.

Метионин – одна из 20 канонических аминокислот.

Микро – приставка, означающая, что речь идет о чем-то, содержащем не очень большое число атомов.

Митохондрия – сигарообразное тело, расположенное в цитоплазме. Является энергостанцией клетки, перерабатывающей продукты питания в энергию АТФ.

Мономер – повторяющийся элемент полимерной цепи. Например, в полиэтилене это группа СН2, в белке – аминокислотный остаток, в ДНК – нуклеотид. Правильнее говорить не «мономер», а «мономерное звено», так как мономером химики часто называют исходный продукт для синтеза полимера (этилен, аминокислота и т. д.).

Мусорная ДНК – часть генома высших организмов, которая не имеет функционального значения. Английский вариант: Junk DNA.

Мутаген – агент, вызывающий мутацию.

Мутация – наследуемое изменение генетического материала. Мутации могут быть спонтанными, т. е. вызванными естественными причинами, и индуцированными, т. е. вызванными искусственно (радиация, химические вещества и т. д.). В результате мутации происходит изменение последовательности нуклеотидов в ДНК.

Н

Нанометр (нм) – единица измерения длины (миллиардная доля метра, 1 нм = 10–9 м).

Нанопора – отверстие в мембране диаметром несколько нм.

Неоантиген – новый антиген, возникший в результате соматической мутации в раковой клетке.

Ник – однонитевой разрыв, т. е. разрыв сахарофосфатного остова в одной из двух цепей ДНК.

Нуклеаза – фермент, расщепляющий ДНК или РНК.

Нуклеиновые кислоты – ДНК и РНК.

Нуклеосома – основной структурный элемент хромосомы. Представляет собой белковую (гистоновую) сердцевину, на которую намотана ДНК длиной в 140 пар оснований, делающая около двух оборотов.

Нуклеотид – мономерное звено ДНК и РНК.

О

Однонитевой разрыв («ник») – разрыв сахарофосфатного остова в одной из двух цепей ДНК.

Олигомер – нечто промежуточное между мономером и полимером.

Олигонуклеотид – одиночная цепь ДНК или РНК, содержащая от нескольких до нескольких десятков мономерных звеньев.

Онкоген – ген, вызывающий рак.

Онкогенный вирус – вирус, вызывающий рак.

Основание (нуклеиновое или азотистое) – класс химических соединений, к которому принадлежат аденин, гуанин, тимин, цитозин и урацил.

П

Пенициллин – первый антибиотик. Открыт Александром Флемингом в 1929 году.

Пенициллиназа – фермент, расщепляющий пенициллин. Выработка этого фермента бактерией защищает ее от действия пенициллина.

Перевертыш – фраза, которая звучит одинаково, читать ли ее слева направо или справа налево. При написании перевертыша не принимаются во внимание промежутки между словами и знаки препинания. Примеры: ТОНЕТЕНОТ; ЛЕЗУВУЗЕЛ; НЕГНИПАПИНГЕН; ЛЁШАНАПОЛКЕКЛОПАНАШЁЛ; УЖРЕДКОРУКОЮОКУРОКДЕРЖУ. В приложении к ДНКовым текстам такие перевертыши называют зеркальными. Просто перевертышем (палиндромом) называют отрезок двойной спирали, который имеет одинаковую последовательность при чтении по одной и по другой нити в одном и том же направлении, диктуемом химическим строением цепей ДНК. Например:

Пиримидин – класс химических соединений, к которому принадлежат тимин, урацил и цитозин.

Пиросеквенирование – метод чтения последовательности ДНК, основанный на том, что на каждом шаге синтеза ДНК на матрице высвобождается один пирофосфат.

Плазмида – кольцевая молекула ДНК, размножающаяся вместе с бактерией и способная переходить из клетки в клетку.

Поли– – приставка, обозначающая, что речь идет о полимере.

Полимер – химическое соединение, представляющее собой цепочку повторяющихся группировок. Простейшим полимером является полиэтилен… – СН2 – СН2 – СН2 – …, из которого делают пакеты, сумочки и многое другое. Гомополимеры состоят из совершенно одинаковых мономерных звеньев. Биологические полимеры являются гетерополимерами, так как в каждом из них звенья хотя и принадлежат к одному классу (аминокислоты в белке и нуклеотиды в нуклеиновых кислотах), но отличаются по своему строению. Белок состоит из мономеров 20 типов, нуклеиновая кислота – четырех типов.

Половые клетки – клетки, служащие для продолжения рода (сперматозоиды и яйцеклетки). В отличие от остальных клеток эукариот, половые клетки содержат только одиночный набор хромосом (23 в случае человека).

Половые хромосомы – женская хромосома X и мужская хромосома Y. Во всех клетках, кроме половых, мужчины имеют набор половых хромосом XY, а женщины – XX.

Популяционное «бутылочное горлышко» – резкое снижение численности популяции.