Использование генетической информации в процессах жизнедеятельности. Роль РНК в реализации наследственной информации
Страница 1

Информация » Структурно-функциональная организация генетического материала » Использование генетической информации в процессах жизнедеятельности. Роль РНК в реализации наследственной информации

Наследственная информация, записанная с помощью генетического кода, хранится в молекулах ДНК и размножается для того, чтобы обеспечить вновь образуемые клетки необходимыми "инструкциями" для их нормального развития и функционирования. Вместе с тем непосредственного участия в жизнеобеспечении клеток ДНК не принимает. Роль посредника, функцией которого является перевод наследственной информации, сохраняемой в ДНК, в рабочую форму, играют рибонуклеиновые кислоты - РНК.

В отличие от молекул ДНК рибонуклеиновые кислоты представлены одной полинуклеотидной цепью, которая состоит из четырех разновидностей нуклеотидов, содержащих сахар, рибозу, фосфат и одно из четырех азотистых оснований - аденин, гуанин, урацил или цитозин. РНК синтезируется на молекулах ДНК при помощи ферментов РНК-полимераз с соблюдением принципа комплементарности и антипараллельности, причем аденину ДНК в РНК комплементарен урацил. Все многообразие РНК, действующих в клетке, можно разделить на три основных вида: мРНК, тРНК, рРНК.

Матричная, или информационная, РНК (мРНК, или иРНК). Транскрипция. Для того чтобы синтезировать белки с заданными свойствами, к месту их построения поступает "инструкция" о порядке включения аминокислот в пептидную цепь. Эта инструкция заключена в нуклеотидной последовательности матричных, или информационных РНК (мРНК, иРНК), синтезируемых на соответствующих участках ДНК. Процесс синтеза мРНК называют транскрипцией.

Синтез мРНК начинается с обнаружения РНК-полимеразой особого участка в молекуле ДНК, который указывает место начала транскрипции - промотора. После присоединения к промотору РНК-полимераза раскручивает прилежащий виток спирали ДНК. Две цепи ДНК в этом месте расходятся, и на одной из них фермент осуществляет синтез мРНК. Сборка рибонуклеотидов в цепь происходит с соблюдением их комплементарности нуклеотидам ДНК, а также антипараллельно по отношению к матричной цепи ДНК. В связи с тем, что РНК-полимераза способна собирать полинуклеотид лишь от 5'-конца к 3'-концу, матрицей для транскрипции может служить только одна из двух цепей ДНК, а именно та, которая обращена к ферменту своим 3'-концом (3' → 5'). Такую цепь называют кодогенной (рис.3.24). Антипараллельность соединения двух полинуклеотидных цепей в молекуле ДНК позволяет РНК-полимеразе правильно выбрать матрицу для синтеза мРНК.

Продвигаясь вдоль кодогенной цепи ДНК, РНК-полимераза осуществляет постепенное точное переписывание информации до тех пор, пока она не встречает специфическую нуклеотидную последовательность - терминатор транскрипции. В этом участке РНК-полимераза отделяется как от матрицы ДНК, так и от вновь синтезированной мРНК (рис.25). Фрагмент молекулы ДНК, включающий промотор, транскрибируемую последовательность и терминатор, образует единицу транскрипции - транскриптон.

В процессе синтеза, по мере продвижения РНК-полимеразы вдоль молекулы ДНК, пройденные ею одноцепочечные участки ДНК вновь объединяются в двойную спираль. Образуемая в ходе транскрипции мРНК содержит точную копию информации, записанной в соответствующем участке ДНК. Тройки рядом стоящих нуклеотидов мРНК, шифрующие аминокислоты, называют кодонами. Последовательность кодонов мРНК шифрует последовательность аминокислот в пептидной цепи. Кодонам мРНК соответствуют определенные аминокислоты (табл.1).

Таблица 1. Генетический код мРНК (подчеркнуты кодоны-терминаторы). Второй нуклеотид

У

Ц

А

Г

П

Е

Р

В

Ы

Й

Н

У

К

Л

Е

О

Т

И

Д

У

УУУ УУЦ

УУФ УУГ

Фен

Лей

УЦУ УЦЦ

УЦА УЦГ

Сер

УАУ УАЦ

УАА УАГ

Тир

УГУ УГЦ

УГА УГГ

Цис

Три

У

Ц

А

Г

Т

Р

Е

Т

И

Й

Н

У

К

Л

Е

О

Т

И

Д

Ц

ЦУУ

ЦУЦ ЦУА

ЦУГ

Лей

ЦЦУ

ЦЦЦ

ЦЦА

ЦЦГ

Про

ЦАУ

ЦАЦ ЦАА

ЦАГ

Гис

Глн

ЦГУ

ЦГЦ

ЦГА

ЦГГ

Арг

У

Ц

А

Г

А

АУУ

АУЦ

АУА

АУГ

Иле

Мет

АЦУ

АЦЦ

АЦА

АЦГ

Тре

ААУ

ААЦ

ААА

ААГ

Асн

Лиз

АГУ

АГЦ

АГА

АГГ

Сер

Арг

У

Ц

А

Г

Г

ГУУ

ГУЦ ГУА

ГУГ

Вал

ГЦУ

ГЦЦ ГЦА

ГЦГ

Ала

ГАУ

ГАЦ ГАА

ГАГ

Лея

Глу

ГГУ

ГГЦ ГГА

ГГГ

Гли

У

Ц

А

Г

Страницы: 1 2 3 4 5


Другие статьи:

Временная организация биологической системы
Эта организация не просто комплекс биологических ритмов организма. Она также характеризуется механизмами регуляции, связями с внешней средой и самими взаимодействиями между ритмами. В ней имеются следующие разделы: 1. часть, осуществляющ ...

Основные черты и границы интеллектуального поведения животных
Рядом с инстинктивными и простыми формами изменчивого поведения у животных существует еще одна форма поведения, которая представляет собой интерес. Животные обнаруживают некоторые формы подлинно разумного интеллектуального поведения. Воз ...

Как устроена бабочка
Перепончатые крылья покрыты окрашенными мелкими чешуйками(отсюда название чешуекрылые), которые определяют своеобразие цвета и рисунка насекомых. Многие бабочки ярко и броско окрашены. Чешуйки на крыльях бабочек имеют огромное значение в ...