Dublul helix în condiții normale este destul de stabil. Bazele perechi sunt conectate atât de ferm încât să separe cele două fire de ADN într-un tub de testare, o temperatură
90 o C, iar pentru ca spirala să se desfacă, sunt necesare enzime speciale în celulă: proteine ADN-helicaze și proteine care destabilizează spirala (proteine SSB). În timpul replicării, enzimele se deplasează de-a lungul moleculei ADN, în același timp toate secțiunile noi ale lanțului părinte sunt dezintegrate până când furculița de replicare ajunge la punctul de terminare a sintezei - punctul de terminare. Pentru a se asigura că lanțurile spiralate nu sunt conectate din nou, fiecare lanț se leagă de câteva molecule ale proteinei destabilizatoare care se leagă de catenele unice ale proteinei fără a acoperi bazele nucleotidelor.
Monomeri pentru noul lanț ADN sunt trifosfații de acid diesoxi-nucleic unici. În timpul reacției, un reziduu pirofosfat este separat de fiecare din ele, deoarece includerea fiecărui monomer în molecula ADN necesită costurile legăturilor cu energie înaltă.
Capacitatea diferitelor baze azotate ale moleculelor de acid nucleic se recunosc prin interacțiune împerecherea de baze non-covalent se numește. Împerecherea bazelor subliniază mecanismele eredității. Enzima care catalizează conectarea nucleotidelor libere între ele pentru a forma o nouă catenă de ADN se numește ADN polimerază. Se atașează trifosfații deoxiribonucleozidă la grupa OH la 1 martie unul dintre lanțurile, în timp ce cele două grupări fosfat terminale (pirofosfat) sunt scindate și energia eliberată este utilizată pentru comunicarea între nucleotide. Deoarece citirea informațiilor are loc de la 3: 1 până la capătul său terminal lanț 05 ianuarie capătul, noul lanț creste spre May 1 → 3 1 și matricea circuitului antiparalel.
Deoarece cele două lanțuri de ADN parentale sunt antiparalele, doar unul dintre noul lanț poate fi sintetizat într-o direcție 01 mai → 3 1. În a doua sinteza șuviță de circuit nou matrice ar trebui să meargă în direcția 5 → 03 ianuarie 1. Cu toate acestea, deoarece nu există nici o enzimă catalizează polimerizarea nucleotidelor în această direcție, iar a doua catenă sintetizată ca în naprvlenii 01 mai → 3 1. dar scurte fragmente, numite fragmente Okazaki după omul de știință care le-a descoperit. Într-o celulă bacteriană, numărul acestor fragmente atinge 1-2 mii, iar în celulele eucariote - numai 100-200. Fragmentele apoi cusute cu o enzimă ADN ligază prin legare poate 1-fosfat a unui fragment din 1 martie -OH cealaltă, formând astfel un al doilea fir continuu ADN.
Lanțul ADN este sintetizat în mod continuu și este numit cel care conduce, în timp ce celălalt, sintetizat prin fragmente scurte, rămâne în urmă. Lanțul lider crește continuu, deoarece ADN-polimeraza funcționează continuu, iar în lanțul întârziat această enzimă funcționează la anumite intervale când grundul ARN începe să funcționeze. Se sintetizează din trifosfații ribonucleozidici utilizând enzima ADN primază și este alcătuită din 10 nucleotide în eucariote. ARN-urile primate sunt sintetizate la intervale specifice pe matrice și sunt punctele de inițiere a sintezei fragmentelor Ozakaki, asigurând gruparea liberă de 3-OH pentru atașarea primei nucleotide ADN. ADN-polimeraza atașează o nucleotidă după cealaltă până când ajunge la ARN-ul de semințe atașat la terminalul 5 'al fragmentului ADN anterior.
Sinteza ARN pe un template ADN se numește transcripție (rescriere), apare în nucleul celulelor folosind ARN polimeraza.
Acizii ribonucleic se găsesc în toate celulele vii, un singur molecule cu lanț care, cum ar fi ADN-ul, format din nucleotide, dar în loc de ARN ribozei nucleotide cu dezoxiriboză inclus, și în loc de timină - Altele baza pirimidinică - uracil. Segmentele separate ale lanțului nucleotidic al ARN sunt legate de legăturile de hidrogen.
Sinteza proteinelor, informații despre structura cărora este criptată în secvența de aranjare a nucleotidelor în lanțul ADN, are loc pe ribozomi localizați în citoplasmă. Prin urmare, pentru a realiza această sinteză, este necesar să transferăm informațiile genetice din nucleu în citoplasmă. Un astfel de intermediar în sinteza proteinelor este unul dintre acizii ribonucleici - ARN-ul de informații (ARNm), denumit și ARN matriceal (ARNm). Proteina tRNA de proteine și rRNA ribozomal, de asemenea, participă la sinteza proteinelor.
Nucleotidele sunt sintetizate din ARN-ul a aderat la principiul conducător lanț complementarității conform căruia are loc în timpul replicarea ADN-ului și ARN polimerază sunt interconectate pentru a forma un ARN cu lanț polinucleotide. Cantitatea de ARN din fiecare celulă depinde de cantitatea de proteină sintetizată. Moleculele ARN sunt mai puțin stabile decât moleculele ADN, deci ADN-ul este folosit ca depozit de informații genetice.
Pe conturile mARN pentru 3-5% din toate, ei au o structură foarte simplă - o singură moleculă catenar constând din nucleotide 70-10000. În sinteza ARNm pentru un ADN împerechere fir are loc în același mod ca și în vosproizvodzhstve mai ADN: adenina în prezența matricei ADN Înălțați determină ARN aderare uracil pentru a forma lanțuri și citozină - aderarea histidină.
Deoarece ARNm produs direct pe o catenă de ADN și copia acestuia sunt, informații cu privire la secvența de resturi de aminoacizi, scrise folosind baze de nucleotide în ADN-ul este transformat într-o secvență de baze complementare la o moleculă de ARN. În acest cod genetic, un aminoacid al proteinei corespunde unui set de 3 baze - un triplet. localizat într-o anumită ordine. Acest triplet de baze este numit codon. Patru baze adenină A, uracilul, U, G guanina și C citozina 64 pot fi combinate în moduri și deoarece aceste 64 de combinații sunt utilizate pentru codificarea 21 aminoacizi, codul genetic este degenerat, adică, un aminoacid este codificat de mai multe combinații diferite. Codurile genetice pentru diverși aminoacizi sunt date în figura ...
Trei tripleți (UUA, UAG, UGA) codifica sfârșitul sintezei - terminare (codoni stop) de unul (august) codifică o proteină de fuziune care începe cu metionină molecule.
Lungimea ARNm depinde de lungimea lanțului polipeptidic pe care îl codifică. Deoarece mARN servește pentru sinteza proteinelor, există în timp ce există o sinteză (de la câteva minute în bacterii până la câteva zile la mamifere).
Ribozomii înșiși sunt proteine și conțin 70-80 de proteine diferite. Funcțiile ARNm sunt reduse pentru a facilita atașarea mRNA la enzime care catalizează formarea unui lanț polipeptidic.
Numărul de ribozomi din celule variază de la câteva zeci de mii în bacterii până la un milion sau mai mult în eucariote. Genele care codifică structura ARNm sunt în nucleol. Toate ribozomii sunt compuse din două fragmente de mari și mici. Cel mic este alcătuit dintr-o a 21-a proteină cu o structură diferită și o moleculă de ARN cântărind aproximativ un milion și o mare de 35 de proteine diferite și o moleculă semnificativă de ARNmată (greutate moleculară
Un fragment mare și mic se poate descompune ușor (disociază) și se unește împreună în timpul sintezei proteinelor într-o singură particulă mare (recombinare).
ARN-urile de transport sunt implicate în procesul de translație ca o legătură intermediară între acizii nucleici și proteinele. Funcția lor este aceea că aceștia transferă aminoacizii în ribozomi, unde are loc sinteza proteinelor. Deoarece numeroși aminoacizi sunt codificați de mai multe triplete, numărul de tRNAs cunoscut este mai mare decât cel de-al 21-lea, acestea sunt cunoscute a fi de aproximativ 60.
ARNm este cel mai scurt dintre acizii ribonucleici. Acestea constau în aproximativ 80 nucleotide, masa lor moleculară fiind relativ scăzută - 25-30 mii. Moleculele tuturor tARN-urilor au o formă similară, curbele lanțului lor astfel încât să seamănă cu o frunză de trifoi sau un arțar (Figura). Această formă este susținută de legăturile de hidrogen care apar între bazele nucleotidice complementare ale lanțului. La capătul S1 al moleculei există întotdeauna guanină și la capătul 3 al grupului CCA, la care se alătură aminoacidul. Secvența de nucleotide din lanțul restului moleculei este diferită.
ARN-ul de transfer trebuie să aleagă din 21 amino ei, mutați-l la ribozomului și este situată în lanțul polipeptidic sintetizat în secvența, care este codificată în mARN. legarea cu aminoacizi lor ARNt are loc de enzima aminoacil-ARNt ligazei. Acest proces este activarea aminoacizilor și are loc în două etape. Mai întâi, aminoacidul reacționează cu ATP, formând un compus cu o legătură -aminoaciladenilat de legătură macroergică. Deoarece acesta este transferat la un reziduu 1 martie grupa -OH aminoacizi a reziduului-riboză terminale PAS ARNt, ARNt că toate la fel, și în care nucleotidă este scindată și complexată AMP aminoacil-ARNt (aa-ARNt). Reacția totală pentru formarea aa-t ARN poate fi scrisă după cum urmează:
În partea superioară a frunzei moleculei tARN este un sit constând din 3 nucleotide, a căror secvență corespunde strict codului acidului transferat. Acest grafic este anticodon codonului în molecula de ARNm care găsește datorită împerechere între acestea prin formarea legăturilor de hidrogen, cu condiția ca ARNt și mARN antiparalele catenele polinucleotidice:
ARNm mRNA 5 1 - U U C - 3 1 (codon)
tRNA 3 1 -A A G-5 1 (anticodon)
Datorită acestor legături de hidrogen, ARNm este atașat la ARNm.
Traducerea (biosinteza proteinelor)
Trimiteți-le prietenilor: