Realizarea informatiei genetice, stiinta, fandom alimentat de wikia

Implementarea informațiilor genetice este un proces care are loc în interiorul fiecărei celule vii. în timpul căreia informațiile genetice. înregistrată în ADN. este încorporat în substanțe biologic active - ARN și proteine. Transferul de informatii genetice de la ADN la ARN si de la ARN la proteine este universal pentru toti, fara exceptie, organisme celulare. Ideea acestui flux de informații este numită dogma centrală a biologiei moleculare.

Realizarea informațiilor genetice în pro și eucariote

Schema de bază pentru realizarea informațiilor genetice în pro și eucariote.
Procariotele. În prokariote, sinteza proteinelor ribozomale (translație) nu este separată spațial de transcripție și poate să apară chiar înainte ca sinteza mRNA să fie completă cu ARN polimerază. ARNm procariot este adesea policistronic. adică, ele conțin mai multe gene independente.
Eucariotele. ARNm eucariot este sintetizat ca un precursor, un pre-ARNm complex este supus apoi maturarea fazice - prelucrare. -Structura cuprinzând aderarea la capacul la „capătul 5“ al moleculei, care unește mai multe zeci de reziduuri adenina în ei 3 „“ end (poliadenilare), forțând site-uri de excizie - intronii și se amestecă cu fiecare alte porțiuni semnificative - exoni (despicare). Compusul exonilor una și aceeași pre-mRNA poate trece în moduri diferite, ceea ce duce la formarea de ARNm matur diferite, și în cele din urmă diferitele variante de proteine (despicare alternative). Numai ARNms, a trecut cu succes de prelucrare, exportate din nucleu în citoplasmă, și este implicată în traducerea.

Principalele etape ale procesului de realizare a informațiilor genetice în eucariote Edit

Etapa inițială de stocare a informațiilor Editați

După terminarea diviziunii celulare. cromatinei. care conține ADN cu informații genetice este în așa-numita stare condensată. care este conceput pentru a furniza informații genetice din celula mamă copiilor în cea mai conservată formă. În această stare, ADN-ul este în starea cea mai compactă și nu funcționează.

Decondensarea cromatinei Edit href = Edit

Când divizarea este finalizată, ADN-ul trebuie adus în starea activată. Pentru aceasta, se desfășoară sub controlul proteinelor cromatinei speciale. În acest stadiu, există un proces de inducere sau suprimare a anumitor gene. când pot deveni "vorbiți" (exprimați) sau "tăcuți". Una dintre manifestările acestui proces este diferențierea celulelor.

Transcriere (rescriere) Editare

Pentru secțiunile desfășurate ale ADN-ului, sunt accesate enzime speciale numite ARN-polimeraze. ADN și ARN reprezintă un lanț de legături - nucleotide. Există o afinitate chimică între nucleotidele ADN și ARN, care permite polimerazei să se deplaseze de-a lungul ADN-ului și să sintetizeze ARN-ul, exact ADN-ul corespunzător. Transcripția ARN rezultată se numește informație (mRNA) sau matrice (mRNA). Site-ul rescris nu este infinit, dar este limitat pe ambele părți de secvențe ADN speciale și se numește o genă. După transcrierea din gene, se obține ARNm corespunzător. Consultați transcrierea pentru mai multe detalii.

Traducerea și transportul aminoacizilor

Principalele substanțe organice ale tuturor organismelor vii de pe Pământ sunt proteinele. iar baza tuturor proteinelor este de douăzeci de aminoacizi. Fiecare proteină este un lanț de molecule de aminoacizi. Pentru a „citi“ informația din creată în etapa anterioară a ARNm necesită, în primul rând, o aprovizionare constantă de aminoacizi, și în al doilea rând, activitatea privind transformarea codului genetic la aminoacidul. Faptul este că fiecare aminoacid corespunde unui triple de nucleotide și această corespondență este suficient de arbitrară. Prin urmare, în cușcă este întotdeauna prezent 20 tipuri de așa-numitul ARN de transfer (ARNt), care la un capăt au o afinitate chimică pentru un triplet de nucleotide, iar celălalt capăt al unei enzime specifice (aminoacil-ARNt sintetaza) este atașat corespunzător unui triplet de aminoacizi dată. Adică, fiecare astfel de tARN este un adaptor. un set de molecule sintetaza, care este, de asemenea, 20 de specii - tabel de conversie a codului genetic la aminoacidul. ARNt constant „captură“ plutind în citoplasmă celulelor de aminoacizi și să le livreze la locul sintezei proteinelor - la ribozomi. Vedeți traducerea

Sinteza (asamblarea) proteinelor în ribozomi

Ribozomi plutesc în citoplasmă și primește informații din ARNm și ARNt din nucleu în citoplasmă din materialul înconjurător. Ribozomul este, de asemenea, similar cu un fermoar, mult mai mare decât ARN polimeraza și este o organelle celulară întregă. În timpul muncii, ea pune pe lanțul mRNA și alunecă pe ea. ARNm-urile care intră în ribozom sunt conectate la situsul mRNA curent numai dacă răspunsul de împerechere corespunde cu aminoacidul codificat. După aceasta, ribozomul obține aminoacidul dorit, îl detașează de tARN și îl conectează la lanțul de proteine pe care îl țese. ARN-ul liber este îndepărtat și ribozomul trece la următoarele trei nucleotide, după care procesul se repetă. Se termină atunci când treci întregul mARN lanț, astfel, va fi țesute în exact proteina care este codificata in gena in ADN-ul, care a dat naștere întregului proces.

Activitatea biologică a proteinelor

Proteinele sunt compuși chimici aproape universali. Aminoacizii diferiți au afinități chimice diferite între ele, pentru apă, pentru alte substanțe. Prin urmare, proteina gata este răsucite în spațiu într-un mod special, numai în felul său propriu, expunând părțile sale, diverse în formă și activitate chimică. În celule, proteinele sunt utilizate atât ca materiale de construcție, cât și ca enzime. catalizarea sau inhibarea reacțiilor necesare. Fiecare proteină poate fi considerată un "robot molecular", îndeplinind funcția sa primitivă. Ca urmare a activității proteinelor, toate celelalte substanțe chimice, de origine nonproteină, în special aminoacizii, nucleotidele, ADN și ARN etc., sunt sintetizate în celulă. Pentru mai multe detalii, consultați Protein.

Procese auxiliare Editați

Multe procese bazate pe faptul că ARN-ul care corespunde nucleotidelor au o afinitate chimică unul cu celălalt, iar dacă acestea creează un lanț complementar, afinitatea poate fi îmbunătățită. Astfel, lanturi de ARN pot fi folosite pentru construirea de diferite structuri, cum ar fi o jucărie pentru copii - un balon de-cârnați, din care se pot aduna tot felul de forme. Toate cele 21 de ARNturi sunt structurile care seamănă cu forma de cluburi costum carte ( „Cross“), ribozomii, de asemenea, sunt construite într-un mod similar, cu programele incluse ARN-ul ribozomal (ARNr). Deoarece structura unor astfel de molecule este determinată de secvența de nucleotide, ele sunt, de asemenea, codificate în ADN.

Sinteza și munca proteinelor necesită adesea energie. În celule, purtătorul de energie universal este o moleculă de adenozin trifosfat (ATP). Astfel, pentru formarea unei noi legături în lanțul proteic, este necesară o moleculă ATP "încărcată".