DNS - a hordozó nasledsvennoy Info

Mindegyik fehérje képviseli egy vagy több polipiptidnymi lánc. DNS-régió információt hordozó egy polipiptidnoy láncot nevezett gént. A összessége a sejt DNS-molekulák működik, mint egy hordozó a genetikai információ. A genetikai információ továbbításra az anya sejt leánysejtekbe, valamint a szülők a gyermekeknek. A gén egy egységnyi genetikai. vagy örökletes információt.

DNS - a hordozó genetikai információ egy sejtben - közvetlenül részt vesznek a fehérjék szintézisét nem fogadja. Eukarióta sejtekben a DNS-molekulák tartalmazza a kromoszómák a mag és a nukleáris membránon elválasztjuk a citoplazmában, ahol fehérjeszintézis történik. A riboszómák - fehérjeilleszkedést helyek - küldenek a központi közvetítő információt hordozó, amely áthalad a pórusokat, a nukleáris burok. Így közvetítő hírvivő RNS (mRNS). Szerint a komplementaritás elvét, ő szintetizált DNS enzim által, az úgynevezett RNS-polimeráz.

1) Eljárás az az RNS, ahol az alkalmazott mátrix az egyik szál DNS-molekulák, az úgynevezett transzkripciós.

2)

Transzkripció - egy mechanizmust, amellyel nukleotid poledovatelnost egyik a DNS-szálak perepisyvatsya komplementer szekvencia az mRNS-molekula.

Messenger RNS - egy egyszálú molekula, és a transzkripció az egyik lánc a kettős szálú DNS-molekula. Ez nem egy példányát az egész DNS-molekula, hanem csak egy része - az egyik eukarióta gén vagy csoport szomszédos gének információt hordoznak a fehérjék szerkezete elvégzéséhez szükséges egy funkció prokariótákban. Ez a csoport nevezett gének operon. Az elején minden operon egyfajta leszállóhely RNS-polimeráz promoter úgynevezett .A specifikus szekvencia a DNS nukleotid, az enzimet, amely „megtanulja” kémiai affinitás. Csak csatlakozott a promoter RNS képes elindítani polimmeraza Intesa RNS-t. Doyadya késő operon enzimet találkozik jelet (meghatározott posledovatlnosti nukleotidok), jelezve a végén az olvasás. Ready-mRNS-DNS mozog, és van vezetve, hogy a helyén a protein szintézist.

Az átírási folyamat lehet osztani négy lépésből áll: 1) az RNS polimeráz kötődését a promoter; 2) megindítása - az elején a szintézis. Onazaklyuchaetsya a kialakulását a foszfodiészter-kötést az első ATP vagy GTP-t és egy második nukleotid RNS-molekula szintetizálódik; 3) nyúlás - növekvő RNS lánc; azaz szekvenciális nukleotidok hozzáadásával egymáshoz abban a sorrendben, amelyben azok komplementer nukleotid átírt DNS-szálakat. Az arány a nyúlása 50 nukleotid másodpercenként; 4) megszűnése - a szintézis befejezése RNS.

Miután áthaladt a pórusokat, a nukleáris burok mRNS arra irányul, hogy a riboszómák, ahol a genetikai információt hordozó átirat - lefordítani a „nyelv” nukleotidok a „nyelv” aminosavak. Szintézise polipeptid lánc a mátrixból eredetű mRNS riboszómák nevezzük broadcast (lat fordítás -. Translation).

Aminosavak kotryh sinteziruyutsyabelki szállítják a riboszómák speciális RNS-t, az úgynevezett szállítás (tRNS). A cellában van annyi különböző tRNS mint kodon kódolja aminosavak. A tetején a „lap” tRNS szekvenciája három nukleotid komplementer nukleotid kodon a mRNS-t. Ezt nevezik a antikodont. Speciális enzim - kodaza - felismeri tRNS és tulajdonít „levélnyél” aminosavak - az egyetlen, amely által kódolt triplett, antikodont komplementer. A kovalens kötés a tRNS-t és a „saját” aminosav fogyasztott energia egy molekula ATP.

Annak érdekében, hogy az aminosav részt vesz a polipeptid lánc, meg kell szakítani a tRNS. Ez akkor lehetséges, ha a tRNS megérkezik ribososmu és antikodon felismeri annak kodont mRNS. A riboszóma két kötőhelyét két molekula tRNS. Az egyik ilyen oldalakat nevezik akceptor. tRNS-t egy aminosav belép, és csatlakozik a kodon (I). Ez az aminosav kapcsolható össze saját magával (elfogadja) a növekvő fehérje lánc (II)? peptidkötés létre közöttük. tRNS amely most kapcsolódik a mRNS kodon a donor helyén a riboszóma. A betöltetlen rész jön egy új akceptor tRNS kapcsolódó aminosav, titkosított másik kodon (III). A donor itt ismét átvittük tépni, és a polipeptid-lánc meghosszabbodik egy további elemmel. Aminosavakat a növekvő lánc kapcsolódik abban a sorrendben, amelyben találhatók titkosítására kodonokat mRNS.

Amikor a riboszóma egyik a három hármas (UAA, UAG, UGA) a „írásjelek” gének között, nincs tRNS nem kerülhet sor az akceptor oldalon. Az a tény, hogy nincs antikodon, „írásjelek” komplementer nukleotidszekvenciák. Önálló lánc semmi, hogy csatlakozzon az akceptor oldalon, és elhagyja a riboszóma. Fehérje szintézis befejeződött.

A prokariótákban, fehérjeszintézis kezdődik az a tény, hogy a kodonAUG. Található, az első helyen a másolatokat az egyes gének, a riboszóma részt abban a helyzetben, hogy kölcsönhatásba lép antikodonja specifikus tRNS csatlakozóknál formilmentioninom. Ez a megváltozott formája a metionin aminosav azonnal megkapja a donor helyet, és úgy viselkedik, mint egy nagybetű a mondat - vele egy bakteriális sejt elkezd szintézisének bármilyen polipeptid láncban. Amikor a triplett augusztus áll az első helyen, és a másolatokat a gén, ez kódolja a metionin aminosav. Befejezése után a szintézis a polipeptidlánc lehasítjuk a formil, és ez nem érhető el a végső fehérje.

Ahhoz, hogy növeli a termelést a fehérjék gyakran kiterjed mRNS ezzel egyidejűleg nem egy, hanem több riboszómák. Akuyu szerkezet kombinált audio mRNS-molekula, az úgynevezett poliszómák. Minden riboszóma vetom hasonlító gyöngysor szállítószalag szintetizált azonos fehérjéket.

Aminosavakat simán szállított a riboszómák segítségével tRNS. Miután adott aminosavat, tRNS elhagyja a riboszóma és keresztül csatlakozik kodazy. Nagy koherens egészet „össze szolgáltatások” proizvodsva Belov teszi néhány másodpercig szintetizáló polipeptid lánc, amely több száz aminosavat.

Az ingatlan a genetikai kód. Keresztül a transzkripció folyamatát, a sejtben, információk átvitele a DNS-től a fehérje

DNS → mRNS → fehérje

A genetikai információ foglalt DNS-t és az mRNS tartalmazza egy nukleotid szekvencia elrendezés molekulák.

Hogyan, akkor is van, információcsere a „nyelv” nukleotidok a „nyelv” az aminosavak? Az átadás keresztül a genetikai kód. Kód vagy rejtjel. - egy olyan rendszer szimbólumok fordításának egyik formája az információt egy másik. A genetikai kód egy olyan rendszer, a vonatkozó információ rögzítése a szekvencia az aminosavak révén a proteinek a nukleotidszekvencia mRNS helyét.

Mi tehát a tulajdonságait a genetikai kód?

1.Kod hármasok. A szerkezet tartalmaz négy RNS nukleotid A, G, C, U. Ha megpróbálta kijelöl egy-egy aminosavat egy nukleotid, akkor 16 a 20 aminosav maradnának nem titkosított. Kétbetűs kódot tenné titkosítja a 16 aminosavat. Természet teremtett hárombetűs vagy triplett kódot. Ez azt jelenti, hogy mind a 20 aminosav által kódolt szekvencia három nukleotid, úgynevezett triplett vagy kodon.

2.Kod degenerált. Ez azt jelenti, hogy minden egyes kódolt aminosavat több mint egy kodon. Kivételek: meteonin és triptofán, amelyek mindegyike által kódolt egy triplett.

3.Kod egyértelmű. Minden kodon kódol csak egy aminosav.

4.Mezhdu gének egy „írásjelek”. A nyomtatott szöveg végén minden mondat ér egy pont. Némileg hasonló, értelmében kifejezések alkotják egy bekezdés. A nyelv a genetikai információ egy bekezdés yavlyaetsyaoperon és annak komplementer mRNS-t. Mindegyik gén az operon prokarióták vagy eukarióták, egyetlen gén kódol egyetlen polipeptid-lánc - a kifejezést. Mivel bizonyos esetekben a mátrix mRNS szekvenciálisan teremt több különböző polipeptidláncot, azokat el kell különíteni egymástól. Erre a célra a genetikai évben van három különleges hármas - MHT UAG, UGA, melyek mindegyike egy megszűnése szintézisének egyetlen polipeptid láncot. Így ezek a hármasok jár írásjeleket. Ezek a végén az egyes gének.

5.Vnutri gén nem „írásjelek”.

6.Kod egyetemes. A genetikai kód ugyanaz az összes élő lények a Földön. A baktériumok és gombák, a búza és a gyapot, hal, férgek, békák és az emberek ugyanazt a hármas kódolni ugyanazt az aminosavat.

Az alapelvek a DNS replikáció. Folytonossága generációk a genetikai anyag a sejtek és szervezetek, feltéve, replikációs folyamatban - megduplázása DNS-molekulák. Ez bonyolult folyamat egy komplex több enzim, és nem rendelkeznek katalitikus aktivitással Belov szükséges, hogy a kívánt konformáció polinukleotid láncok. Két azonos, kettős DNS alkotott csavarvonal Replication eredményt. Ezek az úgynevezett lánya molekulák nem különböznek egymástól, és az eredeti szülői DNS-molekula. Replikáció fordul elő a sejtben, mielőtt elosztják, így minden utódsejt megkapja pontosan ugyanaz a DNS-molekula, amely a szülő sejt. A replikációs folyamat alapja a több elvek:

1.Komplementarnost. Mind a két DNS szál a kiindulási molekula szolgál templátként szintéziséhez annak komplementer, azaz a komplementer, leányvállalata lánc.

2.Polukonservativnost. Ennek eredményeként a replikációs forma két lánya kettős spirál, amelyek mindegyike tárolja (kannák) változatlan formában egyik lánc a szülő DNS. Második áramköri lánya molekulák szintetizálódnak nukleotidok a pótkocsi újonnan komplementaritást anyai DNS-szálak. Leányvállalatai DNS nem különböznek egymástól, és a szülő a kettős spirál.

3.

Antiparalel. Mindegyik DNS-szál van egy bizonyos orientációban. Az egyik vége hordoz hidroxilcsoport (-OH), amely a 3'-szénatomos cukor dezoxiribóz, a másik végén a lánc egy foszforsav maradék 5-ös helyzetében „helyzetében a cukrot. A két komplementer szál egy DNS molekula orientált ellentétes irányban - antiparallel. Az enzimek szintetizáló új DNS-szálak és az ismert DNS-polimerázok mozoghat a sablon mentén szálak csak egy irányba - a saját 3'-végén az 5'-végeket. Ebben a szintézisben a komplementer szál mindig fenntartunk 5 „→ 3” irányban, azaz unipoláris. Ezért, a replikációs folyamatban egyidejű szintézisére új láncok antiparalel.

4.Preryvitost. Ahhoz, hogy az új DNS-szál épültek a komplementaritás elvét, a kettős spirál kell lennie letekert és közötti szülő láncok nem lehet hidrogén kötések.

Csak ebben az esetben a DNS-polimeráz képes mozogni anyai fonalak és ezek alkalmazása sablonokat szintéziséhez hibamentes leányvállalata áramkörök. De a teljes kikapcsolódáshoz a spirál, amely sok millió bázispár, társul, így jelentős számú ilyen fordulatok és energiaköltségek, melyeket lehetetlen a feltételek a sejt. Ezért, replikáció eukariótákban kezdődik egyidejűleg bizonyos területeken a DNS-molekula. A terület a két pont között, ahol kezdődik a szintézis áramkörökre, az úgynevezett replikont. Ez az egység a replikáció.

Minden DNS-molekula eukarióta sejtek, sok replikont. Minden replikon replikációs villa látható - a része a DNS-molekula, amely hatása alatt specifikus enzimek van rasplelas. Minden szál a dugót szolgál templátként szintéziséhez komplementer lánc leányvállalata. A replikációs villa mozog a kiindulási molekula, és az új jön szét a DNS-szekciók. Mivel a DNS-polimeráz csak egy irányban mozog mentén a mátrix szálak, és a filamenteket orientált antiparallel, minden villa egyidejűleg két különböző enzimes szintézisét komplex. Ahol bármely leányvállalata járom (vezető) áramkör folyamatosan növekszik, és a másik (hátsó) szintetizált egyes töredékek számos nukleotid hosszú. Ilyen enzimek, tiszteletére nevezték el a Discoverer japán tudós Okazaki fragmensek. varrott DNS ligáz alkotnak folyamatos láncot. A képződésének mechanizmusát a DNS fragmensek kiegészítő áramkörök úgynevezett folytonos.

5. A szükséges priming a DNS-polimeráz nem képes elindítani a szintetizáló áramkörben vezető, sem lemaradt szintéziséhez Okazaki fragmentumok áramkör. Ez csak növeli a már meglévő polinukleotid szál, ezt követően dezoxiribonukleotid annak 3'-OH végéhez. Ahol nem a kezdeti 5 „végének a növekvő DNS lánc? Ez DNS-t szintetizálja az mátrix szinguláris RNS-polimeráz nevezett primáz (Engl Primer -. Seed). Méret ribonukleotid vetőmagot kicsi (kevesebb, mint 20 nukleotid), mint a méret a DNS-lánc, által alkotott DNS poimerazoy. Elérte. Funkciót. RNS láncindító eltávolítjuk egy specifikus enzim, és a képződött EOM rést lezárjuk DNS polimeráz felhasználásával, a primer 3'-OH végéhez egy szomszédos Okazaki-fragmens.

A probléma underreplication végződik lineáris DNS-molekulák. Removal extrém RNS primerek komplementrnyh 3'-terminálisához mindkét szál a lineáris kiindulási DNS-molekulák vezet az a tény, hogy a leányvállalatok rövidebb láncok 10-20 nukleotid. Ebben rejlik a probléma underreplication valamennyi lineáris molekulák.

Probléma underreplication 3'-végeket a lineáris DNS-molekulák, eukarióta sejtek alkalmazásával érik el egy speciális enzim - telomeráz.

Telomeráz egy DNS polimeráz, a 3'-dostraivalos kontsylineynyh molekuláris kromoszomális DNS rövid ismétlődő szekvenciák. Úgy feküdt egymás mögött, egy szabályos terminális szerkezettel hossza 10 ezer. Nukleotidok. Ezen kívül fehérje rész tartalmaz egy telomeráz-RNS-t, amely elvégzi a szerepe a sablon kiterjesztése DNS ismétlődés.

Reakcióvázlat nyúlása végeit DNS-molekulák. Először is, van egy komplementer DNS kötése a kiálló végrésze telomeráz RNS-mátrixszal, majd növeli a telomeráz DNS-primert használva, mint a 3'-OH végéhez, mint a sablon és a - RNS, amely része az enzim. Ez a szakasz az úgynevezett nyúlás. Ezután van egy transzlokáció, azaz DNS mozgás megismételjük egy hosszúkás, viszonylag enzimet. Ezután jön egy másik nyúlás és áttelepítése.

Ennek eredményeként, szakosodott terminális képződött kromoszóma szerkezete. Ezek közé tartozik a több rövid, ismétlődő DNS-szekvenciák és specifikus fehérjék.