СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
генетика, строение клетки

Новости

Генетический посредник в ДНК - матрица РНК

Вскоре после создания Уотсоном и Криком модели ДНК исследователи установили, что сама ДНК, возможно, и не участвует непосредственно в синтезе белка и что, по-видимому, роль посредника в этом процессе играет матрица РНК (рибонуклеиновой кислоты). Синтез белка протекает в клеточных частицах — рибосомах, состоящих приблизительно наполовину из белка и наполовину из РНК (так называемой рибосомной РНК). Несколько лет назад Ж. Моно и Ф. Жакоб ввели термин «РНК-посредник» для обозначения матричной РНК, которая переносит генетическую информацию от ДНК к рибосомам (рис. 4).

Совсем недавно Д. Хервиц, С. Вайс, Одри Стивене и их сотрудники доказали существование ферментативного синтеза РНК, комплементарной ДНК. Эти ученые и ряд других исследователей установили, что синтез цепей РНК по шаблону цепей ДНК катализируется особым ферментом — РНК-полимеразой.

РНК по своему составу сходна с ДНК. Разница состоит лишь в том, что вместо сахара дезоксирибозы в РНК содержится рибоза, а вместо основания тимина — урацил (см. рис. 1). При образовании РНК на матрице ДНК против каждого аденина ДНК в комплементарном участке цепи РНК появляется урацил. Образовавшаяся РНК-посредник направляет синтезбелка. Она покидает клеточное ядро и прикрепляется к рибосомам. Последовательность оснований в РНК-посреднике определяет последовательность аминокислот в синтезируемом белке (рис. 5).

Аминокислоты направляются к определенным участкам на РНК-посреднике с помощью РНК иного типа. Это так называемая РНК-переносчик. Каждая аминокислота присоединяется к своей РНК-переносчику при участии специфического активирующего фермента. Оказалось, что для каждой аминокислоты в клетках содержится, по-видимому, более одной РНК-переносчика. Вся важность этого факта стала ясна лишь позднее. Правда, до сих пор никому еще не удалось продемонстрировать непосредственное «узнавание» кодовых слов РНК-посредника молекулами РНК- переносчика. И все же не возникает сомнений, что эти молекулы выполняют по крайней мере часть работы по размещению аминокислот в соответствующих местах белковой цепи. Оказавшись в определенном участке цепи, аминокислоты соединяются друг с другом посредством ферментативных процессов, механизм которых выяснен лишь отчасти. При этом возникают пептидные связи (за счет отщепления молекулы воды от двух соседних молекул аминокислот). Связывание аминокислот в белковую цепь требует участия одного фермента-переносчика, еще по меньшей мере одного фермента и, наконец, кофактора — гуанозинтрифосфата. По-видимому, отдельные аминокислоты присоединяются к растущей белковой цепи по одной, причем постепенно образуется цепь, которая начинается со свободной аминогруппы (?Н2) и кончается свободной карбоксильной группой (СООН).

TBegin:http://enetil.kg/uploads/posts/2012-11/1352108508_14.jpg|-->Генетический посредник в ДНК - матрица РНКTEnd-->

Рис. 4. Молекула РНК-посредника воспроизводит генетический код, заключенный в ДНК, и переносит его вместе с заключенными в нем инструкциями к местам биосинтеза белка в клетке (к рибосомам). Основания в РНК-посреднике комплементарны основаниям одной из цепей молекулы ДНК. В данном случае последовательность УУАГУЦАА комплементарна последовательности ААТЦАГТТ. Точный механизмвоспроизведения кода неизвестен.

TBegin:http://enetil.kg/uploads/posts/2012-11/1352108544_15.jpg|-->Генетический посредник в ДНК - матрица РНКTEnd-->

?ис. 5. В основе биосинтеза белка лежит, генетическая информация, закодированная в молекуле ДНК (1). Она воспроизводится в РНК-посреднике (2). В данном случае воспроизводится информация одной цепи ДНК. РНК-посредник поступает к рибосомам (3). Аминокислоты, обозначенные пронумерованными прямоугольниками, переносятся к соответствующим местам на РНК-посреднике молекулами РНК-переносчика (4, см. рис. 10). В действительности основания расположены на одинаковом расстоянии друг от друга, а не объединены в триплеты, как это показано на рис. 3. Механизм, с помощью которого РНК-переносчик узнает РНК-посредник, гипотетичен. Соединяясь между собой, отдельные аминокислоты образуют белковую молекулу.

Разработка web-studio, ©-2012.
при использовании материалов с сайта гиперссылка на источник обязательна.
Яндекс.Метрика