3) Реализация генетической информации (транскрипция). В ходе транскрипции на одной из цепочек ДНК, называемой смысловой, из молекул 5'-нуклиозидтрифосфатов ДНК-зависимой РНК-полимеразой на определенных участках ДНК (генах) синтезируются цепочки различных РНК (матричной, трансферной и рибосомной РНК). Фермент может наращивать цепочку только в одном направлении (5'=>3'). Поэтому всегда считывается из двух цепей ДНК только одна (с учетом антипараллельности синтеза – это направление 3'=>5'). Для того, чтобы синтезировать РНК на другой цепочке (комплементарной к смысловой), фермент должен был бы двигаться в противоположном направлении, и тогда бы на одном участке ДНК синтезировались две мРНК, которые контролировали бы синтез двух белков, чего не бывает, так как каждый ген контролирует синтез только одного белка, т. е. одного признака. Это норма. Однако такое явление (считывание ДНК в двух направлениях) было все-таки обнаружено у некоторых вирусов, что, по-видимому, возникло в ходе эволюции как приспособление, связанное с необходимостью более рационального использования ДНК, с учетом ее гораздо меньшего количества у вирусов. Степень распространенности этого явления в живой природе пока неизвестна.
Таким образом, все виды РНК (м-РНК, т-РНК, р-РНК) синтезируются только на ДНК в ходе транскрипции. Вне ДНК синтез РНК в клетке невозможен.
1.2.1.2.2. Функции РНК:
Все РНК вместе обеспечивают реализацию генетической информации ДНК, т. е. обеспечивает ее трансляцию – превращение первичной структуры ДНК в первичную структуру белка (последовательность его аминокислот) в ходе биосинтеза белковой молекулы. Этот процесс происходит только в цитоплазме и всегда при участии рибосом. В нем прямо или косвенно участвуют все три РНК.
Матричная или информационная РНК (м-РНК) представляет собой копию гена (комплементарную копию одной из цепочек двойной спирали ДНК, называемой смысловой цепочкой), иначе говоря, несет информацию о первичной структуре (последовательности нуклеотидов) информативной (копируемой, т.е.транскрибируемой) части ДНК одного гена. Во время синтеза белковой цепи м-РНК непосредственно обусловливает порядок сборки аминокислот в белке.
Рибосомная РНК (р-РНК) в чистом виде не участвует в синтезе белков, но является одним из важнейших компонентов рибосомы (рибосома построена из р-РНК и р-белков). Это машина для сборки белковой молекулы и ее функция – объединение всех необходимых компонентов для синтеза белка и обеспечение их взаимодействия.
Трансферная или адаптерная (часто неправильно называемая транспортной) РНК (т-РНК) – обеспечивает адаптацию (взаимодействие) двух разнородных структурно несовместимых (имеется в виду не комплементарных) компонентов: пространственных структур триплетов нуклеотидов кодона м-РНК с одной стороны, и соответствующей им по коду аминокислоты, с другой стороны. Для этого в гиалоплазме образуются комплексы аминоацил-т-РНК – комплексы т-РНК и соответствующей аминокислоты. Объединение конкретной аминокислоты именно с необходимой т-РНК, несущей соответствующий антикодон осуществляется благодаря двойной специфичности (с одной стороны – к антикодону т-РНК, а с другой стороны – к радикалу соответствующей по генетическому коду аминокислоты) специальных ферментов – аминоацил-т-РНК-синтетаз с образованием в гиалоплазме фонда всех возможных комплексов аминоацил-т-РНК. Затем, уже в рибосоме происходит взаимодействие по принципу комплементарности кодона м-РНК и комплементарного ему антикодона т-РНК. Таким образом, функции т-РНК (именно поэтому и называемой трансферной или адаптерной!) – это первичное «распознавание», первичная реализация генетического кода, адаптация реализации генетической информации в структуре белковой молекулы.
Белки – это биополимеры, мономером которых являются аминокислоты. Учитывая многообразие их функций и структуры их молекулы, белки называют главными молекулами клетки. Большинство белков коагулирует при фиксации и сохраняют свою локализацию в клетке при изготовлении постоянных цитологических препаратов. Некоторые ферменты при щадящей фиксации даже сохраняют отчасти свою активность.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.