Вътреклетъчно движение биологичен (генетичен) информация

Интраклетъчна движение биологична (генетична) информация. Предварителни

Генетичната информация на ДНК хромозоми в осигуряването на жизнените процеси на клетките, които не участват пряко. Механизмът за актуализиране на тези данни е образуването на вътреклетъчни протеинови молекули с присъщ биокаталитичната (ензимна), структурни, транспорт, рецептор, сигнал и други функции. Ролята на посредник, чиято задача е да "трансфер" на генетична информация от ДНК нуклеотидна език последователности на езика на аминокиселинни последователности на протеини (полипептиди), играе рибонуклеинова киселина (РНК).

В клетката, има значителен брой разновидности на РНК са включени в много жизненоважни процеси. Преди това ние сме изпълнени с РНК праймери (вж. Стр 2.4.5.3), стартирането на ДНК репликация и snoRNA нуклеоли (вж. Стр 2.4.3.3).

За разлика от ДНК молекула на единица рибонуклеинова киселина, представено полинуклеотидна верига, по време на които, обаче, често естествено образува двуверижна порции. По този начин, молекулите на прехвърляне на РНК, заедно с пет едноверижни области, има четири двойно-верижен.

Полинуклеотид усукана РНК е изградена от четири вида нуклеотиди-tidov. Всеки от тях е представена от захар рибоза пет въглерод, с един от четирите азотни основи (аденин, гуанин, цитозин, урацил) част и фосфорна киселина. Следователно, разликите между ДНК и РНК са свързани захар (деоксирибоза / рибоза), и един от четири азотни основи (тимин / урацил). Всички РНК формира на ДНК молекули с РНК полимеразни ензими в съответствие с правилата на допълване: аденин нуклеотиди ДНК съответства uridylic нуклеотидна РНК cytidylic - гуанин и гуа-Nilov - cytidylic. молекули РНК възникнат химически променени (noncanonical) нуклеотиди (виж тук по-долу :. Напр инозин трансфер РНК антикодон). Техният брой е обикновено малки (незначителни нуклеотиди), но в аланин-тРНК вой те възлизат на 13%.

За разлика репликация когато двете полинуклеотидна верига двойна спирала ДНК функциониране като шаблони, шаблон за образуването на РНК е един (матрица) полинуклеотидна верига допълващ към втория (kodogennoy) верига, която в действителност, са разположени гените (фиг. 2.31). По този начин, процесът на транскрипция е асиметрична. Feature ДНК матрица верига се състои в това, че се формира отворена за РНК полимераза 3'-края.

Фиг. 2.31 се вижда, че с тимидилова на заместване (Т) на uridylic на нуклео-tidov (Y) и последователност на кодони (т) РНК последователност, идентична двойна спирала молекула триплети kodogennoy

Биосинтезата на протеини в еукариотни клетки включва три вида РНК: информация (матрица), или и двете (т) РНК, рибозом целия или рРНК и тРНК. Съответно, тези клетки имат три РНК полимераза - I, II и III. РНК полимераза I молекула, включена в синтезата на предшественик предварително рРНК, РНК полимераза II - ключов ензим в транскрипцията на структурните (сенс) гени, кодиращи аминокиселинни последователности на протеините, както и

Фиг. 2.31. Образование и (т) RNA шаблон верига двойна спирала ДНК

Нуклеотидната последователност и някои snoPHK мяРНК (Engl. Малък ядрен РНК, или малки ядрени RNAs см. Тук по-долу). РНК полимераза III транскрипцията на гени, участващи в тРНК, мяРНК и някои други видове с ниско молекулно тегло предимно от РНК. Определени РНК полимерази на еукариоти отличават "своите" промотори, което обяснява транскрипцията на различни РНК видове.

В прокариотни клетки един работи РНК полимераза. изходен мултипротеинов ензимен комплекс включва дисоцииран субединица - фактор σ. Този фактор е нуклеотидна последователност на ДНК (промотор), който създава условия за започване на синтеза на РНК осигурява чрез присъединяване ДНК двойна спирала вериги отклонението на по късата дължина и на една от веригите изгражда РНК олигонуклеотид от около 10 нуклеотида в дължина. В този момент, на фактор сигма «листата" започващи сложни и процеса на транскрипция, включващи РНК полимераза протича във фаза на удължаване (удължаване) се изгражда РНК молекули от последователно добавяне на неговата 3'-края Рибонуклеозидно прекурсор. Процесът продължава до ензима, след заедно матрична ДНК верига достига терминатор кодон.

Ориентиран софтуер obschekletochnyh и специални функции вътреклетъчен трафик биоинформация - мулти-стъпка процес. Той е изолиран трансфер (транскрипция) на информация, записана в нуклеотидните последователности (сайтове гени) ДНК в предварително и (т) РНК транскрипт, посттранскрибционно модификации на последната, включително обработката на предварително и (т) РНК транскрипт за получаване на зрял и (М ) РНК "убиване" и (т) РНК с грешки (вж. стр. 2.4.5.7), транспортиране и (т) РНК в цитоплазмата, трансфер (реле) с това информация по време на монтажа на рибозоми (полизоми) полипептиди посттранслационна модифициран да включва "убиване" дефектни полипептиди, протеини транспорт съгл благоприятно вътреклетъчни структури или отстраняването им от клетка, образуването на вторични, третични (сгъваеми) структури и супрамолекулни протеинови молекули мултимерен протеинови комплекси (кватернерна структура). Едновременно рДНК (вж. Също по-долу), синтезирани молекули предварително рРНК транскрипт е тяхната обработка, транспорт до цитоплазмата да образуват там рибозоми. За да излъчва процеса е започнало, както се изисква обслужване и регулаторни фактори (главно протеин), ензими, нискомолекулни прекурсори на аминокиселини, HA

борен изисква тРНК. Процесът на транскрипция, обработка и nucleocytoplasmic транспорт, и (т) РНК обсъден подробно по-долу (вж. Стр 2.4.5.5).

В еукариоти образуване рРНК (вж. Стр 2.4.3.3) се появява в съответния ген клъстер областта място (рДНК nucleolar организаторите) единица (45S предварително РНК транскрипт) и катализирана от ензима РНК полимераза I. в получената обработката предварително рРНК транскрипт молекула, образувана 28S, 18S рРНК и 5,8S (вж. фиг. 2.20). 5S рРНК гени се транскрибират отделно ензимни РНК полимераза III. Отличителна черта на рибозомна РНК е тяхната относителна богатство и гуанинови нуклеотиди cytidylic. В вторичната структура на иРНК партидата на двойно-верижни участъци и линии.

Транспорт РНК, тРНК или - малък размер (по-малко от 100 нуклеотиди, най-често - 76) молекула, наподобяващ детелина схематично изображение (фигура 2.32.). "Стъблата" с бримки, образувани от вътрешните бази чифтосване азотни. В функционални условия, най-важните области: Z'-CCA ( "гъвкаво рамо") или акцептор, към който е прикрепен аминокиселината и триплет на антикодон или nespa-rennyh нуклеотиди кодон чифтосват с и (т) РНК.

Специфично съединение ( "зареждане") тРНК с аминокиселина "своята" място на два етапа (Фиг. 2,33). В първата аминокиселина взаимодейства с АТР. Резултатът е неговото активиране, т.е. прехода към високо напрежение състояние. Във втората фаза, такава амино киселина чрез ензимно аминоацил-тРНК синтетаза е прикрепена към 3'-край (акцептор) тРНК за образуване аминоацил-тРНК или аа-тРНК. В тази форма на аминокиселината е готова да участва в процеса на транслация.

Тъй като броят на сетивните кодони за специфични аминокиселини е равно на 61, то е логично да се предположи, че броят на различни тРНК същото. В действителност броят на тРНК, въпреки че изразява в десетки (около 40 тРНК включени в биосинтеза на протеин в eukariotiche-Ing клетките цитоплазмата; в митохондриите използват 22 различни тРНК), но по-малко от тези фигури се дължи на факта, че антикодон единичен тРНК може да разпознае повече кодони, обаче, ако те са "криптиран" същата аминокиселина. Това осигурява механизъм двусмислен чифтосване или "люлка" на тРНК. Същността се състои в това, че благодарение на гъвкавостта на антикодон в близката област трансфер РНК молекула третия нуклеотид на антикодон, например, са реагирали в Ko

Вътреклетъчно движение биологичен (генетичен) информация

Фиг. 2.32. Структура на тРНК (детелина) в схематична илюстрация

Фиг. 2.33. Образование аминоацил-тРНК

дон не само от А (каноничен изпълнение), но също и към Т, и G, а не само с С (канонична версия), но също и с У. Така същото анти-кодон "3'TSGG5 '' взаимодейства с кодони "5'GTSU3" "и" 5'GTSTS3 "." И двете от тези кодони съответства на аминокиселината аланин. за повече

гъвкав взаимодействие "тРНК антикодон - кодон, и (т) РНК" антикодон често съдържа нестандартни азот база, по-специално, хипоксантин (или инозин), да научат С, Y и кодон нуклеотиди (чете в 5 'към 3') , TRNATyr, молекула се свързва с кодон на една аминокиселина, ако третата нуклеотидна анти-кодон (чете в посока от 3 'до 5') С или А, с кодоните на две аминокиселини, ако третата нуклеотид, Y, или Т, и с кодон три аминокиселини, ако третата нуклеотид инозин. ТРНК молекули са формирани на ДНК матрица с участието на ензима РНК полимераза III (като