Det er umuligt at forstå det grundlæggende grundlag for livets eksistens uden en klar forståelse af transmissionen af arvelig information og dens gennemførelse. Lagringen af kroppens gener realiseres gennem kromosomer, hvori forskellige dele af DNA er pakket ind, som koder for den primære aminosyresekvens af et bestemt protein. Og implementeringen af genetisk information og dens overførsel ved arv opnås gennem dens kopiering. Denne proces kaldes "transskription". I biologi betyder det at læse koden for et genafsnit og syntetisere en skabelon til proteinbiosyntese baseret på den.
Molekylær basis for transskription
Transkription er en enzymatisk proces, der forudgås af "udpakning" af et DNA-molekyle og giver adgang til at læse et specifikt gen. Derefter i det dobbeltstrengede DNA-molekyle påI det indledende afsnit brydes hydrogenbindinger mellem nukleotider for 4 kadons. Fra dette øjeblik begynder transkriptionsinitieringsfasen i biologi, forbundet med bindingen af DNA-afhængig RNA-polymerase til DNA-makropolymeren.
Det naturlige resultat af initiering er syntesen af startstedet for messenger-RNA, og så snart det første komplementære nukleotid er knyttet til det, og translokationen af DNA-afhængig RNA-polymerase finder sted, bør man tale om begyndelsen af forlængelsesstadiet. Dens essens er reduceret til den gradvise bevægelse af den DNA-afhængige RNA-polymerase langs DNA-molekylet i 3`-5` retningen, skærer DNA-hydrogenbindingerne foran og genopretter dem bagved, samt binder et komplementært nukleotid til den voksende kæde af RNA-skabelonen.
Enzym-DNA-afhængig RNA-polymerase katalyserer tilføjelsen af et nukleotid til RNA, mens andre enzymsystemer er ansvarlige for aflæsning, adskillelse af hydrogenbindinger og deres reduktion. Alle er placeret på det sted, hvor transskriptionen finder sted. Biologi giver dig mulighed for at anvende metoden med mærkede atomer og bekræfte det faktum, at deres højeste koncentration i cellekernerne.
Transskriptionstidslinje
Under laboratorieforhold lykkedes det forskerne fra forskningsgruppen "Human Genome" kunstigt at syntetisere selve DNA-molekylet og gemme den genetiske kode i det. Denne proces tog mere end 2 årtier, ikke medregnet den lange forberedelse. Det er interessant, hvor hurtigt disse processer forløber i en levende celle. Hovedforskningsmetodetranslation og transkription - molekylærbiologi. Og selvom det stadig oplever vanskeligheder forbundet med umuligheden af en visuel demonstration af disse processer, er der nogle beviser vedrørende tidspunktet for proteinbiosyntese.
Især processen med at "udpakke" genetisk information kan tage 16-48 timer, og transskriptionen af det ønskede gen - omkring 4-8 timer. Syntesen af et lille proteinmolekyle baseret på messenger RNA vil tage omkring 4-24 timer, hvorefter stadiet af dets "modning" begynder. Dette refererer til den selvspontane pakning af et protein i en sekundær og derefter i en tertiær struktur. Hvis proteinet kræver postsyntetisk modifikation, kan denne proces tage omkring en uge eller mere.
Cellulære strukturer, hvor transskription og oversættelse forekommer, studeres mere og mere detaljeret i biologien. Samtidig var det muligt at beregne, at i eukaryote celler med et stort sæt genetisk materiale tager syntesen af et simpelt insulinmolekyle omkring 16 timer. Genetisk modificeret Escherichia coli er i stand til at syntetisere et sådant molekyle på 4 timer. I tilfælde af store proteiner med tertiær og kvaternær struktur kan processen med deres syntese og endelige dannelse tage omkring 2 uger.
Lokalisering af transkriptionsenzymer
En sådan proces som transskription (i biologi) finder sted i stedet for direkte lagring af arvelig information. I eukaryote celler er dette cellekernen, og i præ-nukleære livsformer er det cytoplasmaet. vir alt enzymrevers transkriptase virker i kernen af inficerede celler. Samtidig går mitokondrielle nukleinsyrer, som er et sæt gener, også gennem transkriptionsstadiet. Inden for biologi og genetik er arten af disse processer stadig ukendt.
Men kendsgerningen om tilstedeværelsen af humane mitokondrielle sygdomme, der nedarves af efterkommere, bekræfter DNA-replikation, for hvilken transkription er et nødvendigt trin. Det betyder, at en sådan proces kan foregå i flere cellulære strukturer: i eukaryoter er disse mitokondrier og cellekernen og i prokaryoter i cytoplasma og plasmider.
Lokalisering af biosyntetiske processer
Placeringer, hvor transkription og translation forekommer (i biologi), er forskellige, fordi syntesen af proteinmolekyler simpelthen ikke kan forekomme i cellekernen. Samlingen af den primære struktur sker på cellens ribosomale apparat, som overvejende er koncentreret i cytoplasmaet på membranen af det ru endoplasmatiske reticulum.
Syntese i højt udviklede celler, som er kendetegnet ved en høj hastighed af samling af nye proteinmolekyler, forekommer hovedsageligt på polyribosomer. Men i bakterielle og højt specialiserede celler kan biosyntesen fortsætte på forskellige ribosomer i cytoplasmaet. Virale kroppe har ikke deres eget syntetiske apparat og organeller og udnytter derfor strukturerne af inficerede celler.
