Elämän olemassaolon perusperusteiden ymmärtäminen on mahdotonta ilman selkeää ymmärrystä perinnöllisen tiedon välittämisestä ja sen toteuttamisesta. Kehon geenien varastointi toteutetaan kromosomien kautta, joihin pakataan erilaisia DNA:n osia, jotka koodaavat tietyn proteiinin primääristä aminohapposekvenssiä. Ja geneettisen tiedon toteuttaminen ja sen välittäminen periytyvästi saavutetaan kopioimalla. Tätä prosessia kutsutaan "transkriptioksi". Biologiassa se tarkoittaa geeniosan koodin lukemista ja mallin syntetisoimista sen perusteella proteiinien biosynteesiä varten.
Transkription molekyyliperusta
Transkriptio on entsymaattinen prosessi, jota edeltää DNA-molekyylin "purkaminen" ja pääsyn tarjoaminen tietyn geenin lukemiseen. Sitten kaksijuosteisessa DNA-molekyylissäAlkuosassa nukleotidien väliset vetysidokset katkeavat 4 kadonin verran. Tästä hetkestä lähtien biologian transkription aloitusvaihe alkaa, joka liittyy DNA:sta riippuvan RNA-polymeraasin kiinnittymiseen DNA-makropolymeeriin.
Initiation luonnollinen tulos on lähetti-RNA:n aloituskohdan synteesi, ja heti kun ensimmäinen komplementaarinen nukleotidi on kiinnittynyt siihen ja DNA-riippuvaisen RNA-polymeraasin translokaatio tapahtuu, on puhuttava alusta. venymisvaiheesta. Sen olemus rajoittuu DNA-riippuvaisen RNA-polymeraasin asteittaiseen liikkumiseen DNA-molekyyliä pitkin 3`-5`-suunnassa, DNA:n vetysidosten katkaiseminen edessä ja niiden palauttaminen taakse sekä komplementaarisen nukleotidin kiinnittäminen kasvavaan nukleotidiin. RNA-templaatin ketju.
Entsyymi-DNA-riippuvainen RNA-polymeraasi katalysoi nukleotidin lisäämistä RNA:han, kun taas muut entsyymijärjestelmät vastaavat vetysidosten lukemisesta, erottamisesta ja niiden pelkistämisestä. Kaikki ne sijaitsevat paikassa, jossa transkriptio tapahtuu. Biologian avulla voit soveltaa leimattujen atomien menetelmää ja vahvistaa tosiasian niiden korkeimmasta pitoisuudesta solujen ytimissä.
Trankription aikajana
Human Genome -tutkimusryhmän tutkijat onnistuivat laboratorio-olosuhteissa syntetisoimaan keinotekoisesti itse DNA-molekyylin ja tallentamaan sen geneettisen koodin. Tämä prosessi kesti yli 2 vuosikymmentä, kun pitkää valmistelua ei oteta huomioon. On mielenkiintoista, kuinka nopeasti nämä prosessit etenevät elävässä solussa. Päätutkimusmenetelmätranslaatio ja transkriptio - molekyylibiologia. Ja vaikka sillä on edelleen vaikeuksia, jotka liittyvät näiden prosessien visuaalisen esittelyn mahdottomuuteen, proteiinien biosynteesin ajankohdasta on todisteita.
Erityisesti geneettisen tiedon "purkaminen" voi kestää 16-48 tuntia ja halutun geenin transkriptio noin 4-8 tuntia. Yhden pienen lähetti-RNA:han perustuvan proteiinimolekyylin synteesi kestää noin 4-24 tuntia, jonka jälkeen alkaa sen "kypsymisvaihe". Tämä viittaa proteiinin itsestään spontaaniin pakkaamiseen sekundaariseen ja sitten tertiääriseen rakenteeseen. Jos proteiini vaatii postsynteettistä modifiointia, tämä prosessi voi kestää noin viikon tai kauemmin.
Solurakenteita, joissa transkriptio ja translaatio tapahtuu, tutkitaan yhä yksityiskohtaisemmin biologiassa. Samalla oli mahdollista laskea, että eukaryoottisoluissa, joissa on suuri joukko geneettistä materiaalia, yksinkertaisen insuliinimolekyylin synteesi kestää noin 16 tuntia. Geneettisesti muunneltu Escherichia coli pystyy syntetisoimaan tällaisen molekyylin 4 tunnissa. Tertiaarisen ja kvaternäärisen rakenteen omaavien suurten proteiinien synteesi ja lopullinen muodostuminen voi kestää noin 2 viikkoa.
Transkriptioentsyymien lokalisointi
Sellainen prosessi kuin transkriptio (biologiassa) tapahtuu perinnöllisen tiedon suoran varastoinnin paikalla. Eukaryoottisoluissa tämä on solun ydin, ja esinukleaarisissa elämänmuodoissa se on sytoplasma. virusentsyymikäänteinen transkriptaasi toimii infektoituneiden solujen tumassa. Samaan aikaan mitokondrioiden nukleiinihapot, jotka ovat joukko geenejä, käyvät läpi transkriptiovaiheen. Biologiassa ja genetiikassa näiden prosessien luonne on vielä tuntematon.
Mutta jälkeläisille perittyjen ihmisen mitokondrioiden sairauksien esiintyminen vahvistaa DNA:n replikaation, jossa transkriptio on välttämätön vaihe. Tämä tarkoittaa, että tällainen prosessi voi tapahtua useissa solurakenteissa: eukaryooteissa nämä ovat mitokondriot ja solun tuma, ja prokaryooteissa sytoplasmassa ja plasmideissa.
Biosynteettisten prosessien lokalisointi
Sijainnit, joissa transkriptio ja translaatio tapahtuvat (biologiassa), ovat erilaisia, koska proteiinimolekyylien synteesi ei yksinkertaisesti voi tapahtua solun ytimessä. Primäärirakenteen kokoaminen tapahtuu solun ribosomaalisessa laitteessa, joka on pääosin keskittynyt sytoplasmaan karkean endoplasmisen retikulumin kalvolle.
Synteesi pitkälle kehittyneissä soluissa, joille on tunnusomaista uusien proteiinimolekyylien korkea kokoamisnopeus, tapahtuu pääasiassa polyribosomeissa. Mutta bakteerisoluissa ja pitkälle erikoistuneissa soluissa biosynteesi voi edetä sytoplasman erilaisissa ribosomeissa. Viruskehoilla ei ole omaa synteettistä laitteistoa ja organelleja, ja siksi ne käyttävät hyväkseen infektoituneiden solujen rakenteita.
