link6364 link6365 link6366 link6367 link6368 link6369 link6370 link6371 link6372 link6373 link6374 link6375 link6376 link6377 link6378 link6379 link6380 link6381 link6382 link6383 link6384 link6385 link6386 link6387 link6388 link6389 link6390 link6391 link6392 link6393 link6394 link6395 link6396 link6397 link6398 link6399 link6400 link6401 link6402 link6403 link6404 link6405 link6406 link6407 link6408 link6409 link6410 link6411 link6412 link6413 link6414 link6415 link6416 link6417 link6418 link6419 link6420 link6421 link6422 link6423 link6424 link6425 link6426 link6427 link6428 link6429 link6430 link6431 link6432 link6433 link6434 link6435 link6436 link6437 link6438 link6439 link6440 link6441 link6442 link6443 link6444 link6445 link6446 link6447 link6448 link6449 link6450 link6451 link6452 link6453 link6454 link6455 link6456 link6457 link6458 link6459 link6460 link6461 link6462 link6463 link6464 link6465 link6466 link6467 link6468 link6469 link6470 link6471 link6472 link6473 link6474 link6475 link6476 link6477 link6478 link6479 link6480 link6481 link6482 link6483 link6484 link6485 link6486 link6487 link6488 link6489 link6490 link6491 link6492 link6493 link6494 link6495 link6496 link6497 link6498 link6499 link6500 link6501 link6502 link6503 link6504 link6505 link6506 link6507 link6508 link6509 link6510 link6511

Лекция по биологии — Нуклеиновые кислоты. Реакции матричного синтеза

Нуклеиновые кислоты. Реакции матричного синтеза


ДНК —линейный полимер, имеющий вид двойной спирали, образованной парой антипараллельных комплементарных цепей. Мономерами ДНК являются нуклеотиды.

Каждый нуклеотид ДНК состоит из пуринового (А — аде-нин или Г — гуанин) или пиримидинового (Т — тимин или Ц — цитозин) азотистого основания, пятиуглеродного сахара — дезоксирибозы и фосфатной группы.

Молекула ДНК имеет следующие параметры: ширина спирали около 2 нм, шаг, или полный оборот спирали, — 3,4 нм. В одном шаге содержится 10 комплементарных пар нуклео-тидов.

Нуклеотиды в молекуле ДНК обращены друг к другу азотистыми основаниями и объединены парами в соответствии с правилами комплементарности: напротив аденина расположен тимин, напротив гуанина — цитозин. Пара А-Т соединена двумя водородными связями, а пара Г-Ц — тремя.

Остов цепей ДНК образован сахарофосфатными остатками.

Репликация ДНК — это процесс самоудвоения молекулы ДНК, осуществляемый под контролем ферментов.

На каждой из цепей, образовавшихся после разрыва водородных связей, при участии фермента ДНК-полимеразы синтезируется дочерняя цепь ДНК. Материалом для синтеза служат свободные нуклеотиды, имеющиеся в цитоплазме клеток.

Синтез дочерних молекул на соседних цепях идет с разной скоростью. На одной цепи новая молекула собирается непрерывно, на другой — с некоторым отставанием и фрагментарно. После завершения процесса фрагменты новых молекул ДНК сшиваются ферментом ДНК-лигазой. Так, из одной молекулы ДНК возникает две, являющиеся точной копией друг друга и материнской молекулы. Такой способ репликации называют полуконсервативным.

clip_image012

Рис. 10. Участок двойной спирали ДНК

Биологический смысл репликации заключается в точной передаче наследственной информации от материнской молекулы к дочерним, что и происходит при делении соматических клеток.

Репарация ДНК — механизм, обеспечивающий способность к исправлению нарушенной последовательности нуйлеоти-дов в молекуле ДНК.

Если при репликации ДНК последовательность нуклео-тидов в ее молекуле нарушается в силу каких-либо причин, то в большинстве случаев эти повреждения устраняются клеткой самостоятельно. Изменение обычно происходит в одной из цепей ДНК. Вторая цепь остается неизмененной. Поврежденный участок первой цепи может «вырезаться» с помощью ферментов — ДНК репарирующих нуклеаз. Другой фермент — ДНК-полимераза копирует информацию с неповрежденной цепи, вставляя необходимые нуклеотиды в поврежденную цепь. Затем ДНК-лигаза «сшивает» молекулу ДНК, и поврежденная молекула восстанавливается.

РНК — линейный полимер, состоящий, как правило, из одной цепи нуклеотидов. В составе РНК тиминовый нуклео-тид замещен на урациловый (У). Каждый нуклеотид РНК содержит пятиуглеродный сахар — рибозу, одно из четырех азотистых оснований и остаток фосфорной кислоты.

Матричная, или информационная, РНК синтезируется в ядре при участии фермента РНК-полимеразы, комплементарна участку ДНК, на котором происходит синтез, составляет 5% РНК клетки. Рибосомная РНК синтезируется в ядрышке и входит в состав рибосом, составляет 85% РНК клетки. Транспортная РНК (более 40 видов) переносит аминокислоты к месту синтеза белка, имеет форму клеверного листа и состоит из 70—90 нуклеотидов.

clip_image014

Рис. 11. Схема тРНК

К реакциям матричного синтеза относят репликацию ДНК, синтез РНК на ДНК (транскрипцию), синтез белка на мРНК (трансляцию), а также синтез РНК или ДНК на РНК вирусов.

При транскрипции фермент РНК-полимераза присоединяется к группе нуклеотидов ДНК — промотору. Промотор указывает место, с которого должен начаться синтез мРНК. Она строится из свободных нуклеотидов комплементарно молекуле ДНК. Фермент работает до тех пор, пока не встретит еще одну группу нуклеотидов ДНК — стоп-сигнал, возвещающий о конце синтеза мРНК.

Молекула мРНК выходит в цитоплазму на рибосомы, где происходит синтез полипептидных цепей. Процесс перевода информации, содержащейся в последовательности нуклеотидов мРНК, в последовательность аминокислот в полипептиде называется трансляцией.

Определенная аминокислота доставляется к рибосомам определенным видом тРНК.

Вы здесь: Главная Биология Лекции по биологии Лекция по биологии