Att förstå de grundläggande grunderna för livets existens är omöjligt utan en tydlig förståelse av överföringen av ärftlig information och dess genomförande. Lagringen av kroppens gener realiseras genom kromosomer, i vilka olika sektioner av DNA är förpackade, som kodar för den primära aminosyrasekvensen för ett visst protein. Och implementeringen av genetisk information och dess överföring genom arv uppnås genom dess kopiering. Denna process kallas "transkription". Inom biologi betyder det att läsa koden för en gensektion och syntetisera en mall för proteinbiosyntes baserat på den.
Molekylär bas för transkription
Transkription är en enzymatisk process som föregås av "uppackning" av en DNA-molekyl och ger tillgång för att läsa en specifik gen. Sedan i den dubbelsträngade DNA-molekylen påI det inledande avsnittet bryts vätebindningar mellan nukleotider för 4 kadon. Från detta ögonblick börjar transkriptionsinitieringsfasen i biologin, associerad med bindningen av DNA-beroende RNA-polymeras till DNA-makropolymeren.
Det naturliga resultatet av initiering är syntesen av startstället för budbärar-RNA, och så snart den första komplementära nukleotiden fästs till den och translokationen av DNA-beroende RNA-polymeras sker, bör man tala om början av förlängningsstadiet. Dess väsen reduceras till den gradvisa rörelsen av det DNA-beroende RNA-polymeraset längs DNA-molekylen i 3`-5`-riktningen, skär DNA-vätebindningarna framför och återställer dem bakom, samt fäster en komplementär nukleotid till den växande kedja av RNA-mallen.
Enzym-DNA-beroende RNA-polymeras katalyserar tillägget av en nukleotid till RNA, medan andra enzymsystem är ansvariga för att läsa, separera vätebindningar och deras reduktion. Alla är belägna på den plats där transkription äger rum. Biologi låter dig tillämpa metoden för märkta atomer och bekräfta faktumet av deras högsta koncentration i cellkärnorna.
Transkriptionstidslinje
I laboratorieförhållanden lyckades forskarna från forskargruppen "Human Genome" artificiellt syntetisera själva DNA-molekylen och spara den genetiska koden i den. Denna process tog mer än 2 decennier, den långa förberedelsen borträknat. Det är intressant hur snabbt dessa processer går i en levande cell. Huvudsaklig forskningsmetodtranslation och transkription - molekylärbiologi. Och även om det fortfarande upplever svårigheter förknippade med omöjligheten av en visuell demonstration av dessa processer, finns det vissa bevis angående tidpunkten för proteinbiosyntes.
I synnerhet kan processen att "packa upp" genetisk information ta 16-48 timmar, och transkriptionen av den önskade genen - cirka 4-8 timmar. Syntesen av en liten proteinmolekyl baserad på budbärar-RNA tar cirka 4-24 timmar, varefter stadiet av dess "mognad" börjar. Detta hänvisar till den självspontana packningen av ett protein till en sekundär och sedan i en tertiär struktur. Om proteinet kräver postsyntetisk modifiering kan denna process ta ungefär en vecka eller mer.
Cellulära strukturer, där transkription och översättning sker, studeras mer och mer i detalj inom biologin. Samtidigt var det möjligt att beräkna att i eukaryota celler med en stor uppsättning genetiskt material tar syntesen av en enkel insulinmolekyl cirka 16 timmar. Genetiskt modifierad Escherichia coli kan syntetisera en sådan molekyl på 4 timmar. När det gäller stora proteiner med tertiär och kvartär struktur kan processen för deras syntes och slutlig bildning ta cirka 2 veckor.
Lokalisering av transkriptionsenzymer
En sådan process som transkription (i biologi) sker i stället för direkt lagring av ärftlig information. I eukaryota celler är detta cellkärnan, och i pre-nukleära livsformer är det cytoplasman. vir alt enzymomvänt transkriptas verkar i kärnan av infekterade celler. Samtidigt går mitokondriella nukleinsyror, som är en uppsättning gener, också genom transkriptionsstadiet. Inom biologi och genetik är arten av dessa processer fortfarande okänd.
Men det faktum att det finns mänskliga mitokondriella sjukdomar som ärvs av ättlingar bekräftar DNA-replikation, för vilken transkription är ett nödvändigt steg. Det betyder att en sådan process kan ske i flera cellulära strukturer: i eukaryoter är dessa mitokondrier och cellkärnan, och i prokaryoter, i cytoplasman och plasmiderna.
Lokalisering av biosyntetiska processer
Platser där transkription och translation sker (i biologi) är olika, eftersom syntesen av proteinmolekyler helt enkelt inte kan ske i cellkärnan. Sammansättningen av den primära strukturen sker på cellens ribosomala apparat, som övervägande är koncentrerad i cytoplasman på membranet av det grova endoplasmatiska retikulum.
Syntes i högt utvecklade celler, som kännetecknas av en hög hopsättningshastighet av nya proteinmolekyler, sker huvudsakligen på polyribosomer. Men i bakteriella och högspecialiserade celler kan biosyntesen fortsätta på olika ribosomer i cytoplasman. Virala kroppar har inte sin egen syntetiska apparat och organeller och utnyttjar därför strukturerna hos infekterade celler.
