СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
генетика, строение клетки

Новости

Генетическая модель Уотсона — Крика

Модель Уотсона — Крика отчасти основана на тщательном химическом анализе различных образцов ДНК. Эту работу осуществили Э. Чаргафф и его сотрудники. Они обнаружили, что во всех образцах двухцепочечной ДНК содержание аденина всегда соответствует содержанию ДНКтимина, а содержание гуанина — содержанию цитозина. Однако отношение Аденин+Тимин/Гуанин+Цитозин в ДНК широко варьирует от вида к виду. Сейчас принимается, что последовательность оснований в ДНК представляет собой код для белкового синтеза. Однако ни для одной из существующих в природе дезоксирибонуклеиновых кислот действительная последовательность оснований до сих пор не известна.

В основном белковый синтез сосредоточен в рибосомах. Эти дискретные частицы состоят из белка и очень близкого по своей химической структуре к ДНК соединения — рибонуклеиновой кислоты, или РНК. МолекулаРНК обычно представляет собой одноцепочечную структуру; кроме того вместо сахара дезоксирибозы, характерного для ДНК, мы встречаем здесь рибозу. С рнбознымн единицами может соединяться любое из четырех специфических оснований; это аденин, гуанин и цитозин (как и в ДНК), а также урацил, заменяющий здесь тимин и близкий к нему по химическому строению (см. рис. 2 и 5).

В рибосомах образуются гигантские белковые молекулы, состоящие из субъединиц - двадцати или около того различных аминокислот. Нам отчасти уже известна последовательность процессов, ведущих к образованию белков из этих субъединиц. Прежде всего amiяокислота активируется, соединяясь с богатой энергией молекулой аденозинтрифосфата(АТФ), содержащей три фосфатные группы. Эта реакция катализируется специфическим ферментом и сопровождается освобождением двух фосфатных групп. Такая «активированная» аминокислота соединяется со специфической рибонуклеиновой кислотой особого типа, называемой растворимой РНК, или РНК-переносчиком. Каждую аминокислоту «узнаёт» только ее РНК-переносчик. РНК-переносчики переносят аминокислоты на рибосомы. Здесь аминокислоты соединяются друг с другом в определенном порядке, образуя белок. Освободившиеся РНК-переносчики соединяются с новыми молекулами аминокислот и переносят их на рибосомы (рис. 6—8).

Каким же образом специфические инструкции о синтезе белка передаются от ДНК на рибосомы? Заслуга решения этого вопроса принадлежит многочисленным исследователям, которые изучали две проблемы, на первый взгляд не имеющие между собой ничего общего. Одна группа ученых пошла по пути исследования ферментного аппарата, с помощью которого клетка синтезирует РНК из аденина, урацила, гуанина, цитозина и других составных частей. Другая группа ученых пыталась выяснить, каким образом ДНК такого вируса, как, например, фаг Т2, овладевает обменом веществ клетки хозяина и заставляет его образовывать фаг.

Мы начали свои исследования несколько лет назад. Нас интересовала первая проблема — синтез РНК из молекул предшественников. Непосредственными составными частями РНК являются рибонуклеотиды уже известных нам четырех оснований. Рибонуклеотид представляет собой основание, связанное с сахаром рибозой, соединенным в свою очередь по крайней мере с одной фосфатной группой (см. рис. 2).


TBegin-->Генетическая модель Уотсона — КрикаTEnd-->

Ρис. 6. Аминокислоты — это кирпичи, из которых строятся все белковые молекулы. Из двадцати различных аминокислот, найденных в растительных и животных белках, мы здесь условно изобразили четыре аминокислоты (даны также их химические формулы). В обычной клетке может образовываться от 1000 до 2000 различных белков.


TBegin-->Генетическая модель Уотсона — КрикаTEnd-->

Рис. 7. РНК-переносчиком называют растворимую форму РНК. Существует 20 РНК-переносчиков, по одной для каждой аминокислоты. Роль РНК-переносчика заключается в том, чтобы «узнать» и перенести специфическую аминокислоту на рибосомы клетки. На рибосомах аминокислоты соединяются, образуя белковые молекулы. Каждая аминокислота активируется и присоединяется к РНК-переносчику с помощью особогофермента.


TBegin-->Генетическая модель Уотсона — КрикаTEnd-->

TBegin-->Генетическая модель Уотсона — КрикаTEnd-->

Рис. 8. Белковый синтез протекает на поверхности рибосом, состоящих из белка и РНК. Аминокислоты, принесенные каждая своей РНК-переносчиком, находят свое место на поверхности рибосом (Л) и соединяются в определенной последовательности, образуя белковую цепь, которая отделяется от рибосом (Б) (см. также рис. 12).
Разработка web-studio, ©-2012.
при использовании материалов с сайта гиперссылка на источник обязательна.
Яндекс.Метрика