Молекулярна генетика: загальні відомості

В зберіганні, передачі і перетворенні генетичної інформації центральне місце займають нуклеїнові кислоти. Вирішальним фактором при цьому є здатність нуклеїнових, підстав до специфічного (комплементарному) спаровування (див. С. 90). (Ці процеси більш детально розглядаються в наступних розділах.)

А. Реалізація та передача генетичної інформації

Зберігання інформації. Генетична інформація закодована в послідовності нуклеотидів ДНК (DNA), організованих у функціональні ділянки, звані генами. [РНК (RNA) як носій генетичної інформації використовується тільки деякими вірусами.] Ділянки ДНК кодують білки, т. Е. Вони містять інформацію про амінокислотноїпослідовності білків. Кожен залишок представлений в ДНК своїм кодовим словом (кодоном), що складається з трьох наступних один за одним підстав. Так, ДНК-кодон для фенілаланіну представлений трінуклеотідамі ТТС (2) На рівні ДНК кодони утворюють її Некодуючі ланцюг [послідовність нуклеотидів якої відповідає послідовності мРНК (mRNA)] (див. С. 90).

Реплікація. Під час поділу клітин генетична інформація повинна перейти в дочірні клітини. Для досягнення цього вся ДНК клітини копіюється в процесі реплікації під час S-фази клітинного циклу (див. С. 380), при цьому кожна її ланцюг служить матрицею для синтезу комплементарної послідовності (1, див. С. 238).
Транскрипція. Для експресії гена, тобто синтезу закодованих у ньому білків, послідовність нуклеотидів кодує ланцюга ДНК повинна бути трансформована в амінокислотнихпослідовність. Оскільки ДНК не бере безпосередньої участі у синтезі білка, інформація, що зберігається в ядрі, повинна бути перенесена на рибосоми, де власне і здійснюється біосинтез білків. Для цього відповідну ділянку кодує ланцюга ДНК зчитується (транскрибується) з утворенням гетерогенної ядерної РНК [гяРНК (hnRNA)], т. Е. Послідовність цієї РНК комплементарна кодує ланцюга ДНК (3; див. С. 90). Оскільки в РНК замість тиміну міститься урацил (див с. 86), AAG триплет ДНК трансформується в UUC-кодон гяРНК.
Дозрівання РНК. У еукаріот гяРНК, перш, ніж покинути ядро ​​у вигляді матричної РНК (мРНК, 4), зазнає суттєвих змін: з молекули вирізаються надлишкові (некодуючі) ділянки (інтрони), а обидва кінці транскриптов модифікуються шляхом приєднання додаткових нуклеотидів (див. С. 242 ).
Трансляція. Зріла мРНК потрапляє в цитоплазму і зв’язується з рибосомами, що перетворюють отриману інформацію в амінокислотнихпослідовність. Рибосоми (див. С. 246) – це рібонуклеопротєїдниє комплекси, що включають кілька десятків білків і кілька молекул рРНК (рРНК (rRNA), див. С. 88). Хвороби виконують функцію структурного елементу рибосом, а також беруть участь у зв’язуванні мРНК та освіті пептидних зв’язків.

Механізм перетворення генетичної інформації заснований на взаємодії кодонів мРНК з транспортною РНК [тРНК (tRNA), див. С. 88], яка переносить на рибосому амінокислоти, пов’язані з 3′-кінцем тРНК, відповідно до інформації, закодованої в мРНК. Приблизно в середині ланцюга тРНК розташований триплет (наприклад, GAA), званий антикодоном і комплементарний відповідному кодону а мРНК. Якщо транслюється кодон UUC, то з ним взаємодіє антикодон у складі Phe-тРНК (5), що несе на 3′-кінці залишок фенілаланіну. Таким чином, залишок амінокислоти займає положення, в якому на нього може бути перенесена зростаюча поліпептидний ланцюг, пов’язана з сусідньою тРНК (6).

Активація амінокислот. Перш ніж зв’язатися з рибосомою, транспортні РНК приєднують відповідну амінокислоту за допомогою специфічного “впізнати” ферменту (7, схема на с. 244), що забезпечує точний перенос (трансляцію) генетичної інформації з рівня нуклеїнових кислот на рівень білка.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Молекулярна генетика: загальні відомості