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:

Жизненный цикл лентеца широкого (Pseudophyllidea)
Лентец широкий – это плоский червь-паразит, состоящий из многих тысяч членов, длиной от полутора сантиметров. К голове он уже, сама же голова снабжена парой бороздок-присосок, которыми паразит крепится к слизистой оболочке кишечника челов ...

Охрана окружающей среды
Охрана природы сегодня – это прежде всего рациональное, основанное на комплексном подходе использование ее ресурсов и планомерное, научно обоснованное их преобразование. Такое понимание проблемы лежит в основе системы природоохранительно ...

Морфин
Морфин (C17H19NO3)— один из главных алкалоидов опия. Морфин и другие морфиновые алкалоиды встречаются в растениях рода мак, стефания, синомениум, луносемянник. Реже они встречаются в родах кротон, коккулюс, триклизия, окотея. Морфин был ...