Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Этапы реализации информации их характеристика/
Наблюдение, как метод сбора социологической информации
Этапы реализации генетической информации
Кодирование и реализация биологической информации в клетке. Генетический код. Кодовая система ДНК и белка
Принципиально важным свойством генетической информации является ее способность к переносу передаче как в пределах одной клетки, так и от родительской клетки к дочерним либо между клетками разных индивидуумов в процессах клеточного деления и размножения организмов см. Что касается направлений внутриклеточного переноса генетической информации, то в случае ДНК-содержащих организмов они связаны с процессами репликации молекул ДНК, то есть с копированием информации см. Как известно, каждый из указанных процессов осуществляется на основе принципов матричности и комплементарности. Наряду с этим наиболее распространенным направлением переноса, который иногда обозначают как "общий перенос", известна и другая форма реализации генетической информации "специализированный перенос" , обнаруженная у РНК-содержащих вирусов. В этом случае наблюдается процесс, получивший название обратной транскрипции, при котором первичный генетический материал вирусная РНК , проникший в клетку-хозяина, служит матрицей для синтеза комплементарной ДНК с помощью фермента обратной транскриптазы ревертазы , кодируемой вирусным геномом. В дальнейшем возможна реализация информации синтезированной вирусной ДНК в обычном направлении. Транскрипция является первым этапом общего переноса генетической информации и представляет собой процесс биосинтеза молекул РНК по программе ДНК. В качестве продуктов транскрипции транскриптов можно рассматривать все типы молекул РНК, участвующих в биосинтезе белков в клетке, — матричные информационные РНК мРНК, или иРНК , рибосомные РНК рРНК , транспортные РНК тРНК , малые ядерные РНК мяРНК. Процесс транскрипции обеспечивается комплексным действием ряда ферментов, к числу которых относится РНК-полимераза, представляющая собой сложный белок, состоящий из нескольких субъединиц и способный выполнять несколько функций. В отличие от прокариот бактерий , в клетках которых имеется РНК-полимераза лишь одного типа, обеспечивающая синтез разных молекул РНК, у эукариот установлено наличие ядерных РНК-полимераз трех типов I, II, III , а также РНК-полимераз клеточных органелл, содержащих ДНК митохондрий, пластид. РНК-полимераза I находится в ядрышке и участвует в синтезе большинства молекул рРНК, РНК-полимераза II обеспечивает синтез мРНК и мяРНК, а РНК-полимераза III осуществляет синтез тРНК и одного варианта молекул рРНК. Транскрипция подразделяется на три основные стадии — инициацию начало синтеза РНК , элонгацию удлинение полинуклеотидной цепочки и терминацию окончание процесса. Инициация транскрипции зависит от предварительного специфического связывания РНК-полимеразы с узнаваемой ею короткой нуклеотидной последовательностью в участке молекулы ДНК промоторе , расположенном перед стартовой точкой структурного гена, с которой начинается синтез РНК. Промоторы разных структурных генов могут быть идентичными либо содержат отличающиеся друг от друга последовательности нуклеотидов, что, вероятно, определяет эффективность транскрибирования отдельных генов и возможности регуляции самого процесса транскрипции см. В геномах эукариот функцию узнавания для РНК-полимеразы II могут выполнять универсальные последовательности ТАТА блок Хогнесса , ЦААТ и состоящие из повторяющихся нуклеотидов Г и Ц ГЦ-мотивы. При этом та или иная промоторная область может содержать либо одну из указанных последовательностей либо комбинацию двух или трех таких последовательностей. Дальнейшее расплетание ДНК структурного гена сопровождается удлинением синтезируемого полирибонуклеотида элонгацией нити РНК , продолжающимся вплоть до достижения РНК-полимеразой области терминатора. Последний представляет собой нуклеотидную последовательность ДНК, которая узнается РНК-полимеразой при участии других белковых факторов терминации, что приводит к окончанию синтеза транскрипта и его отсоединению от матрицы. В большинстве случаев терминатор находится в конце структурного гена, обеспечивая синтез одной моногенной молекулы мРНК. При этом у прокариот возможен синтез полигенной молекулы мРНК, кодирующей синтез двух и большего числа полипептидных цепочек. Происходит непрерывное транскрибирование нескольких расположенных рядом друг с другом структурных генов, имеющих один общий терминатор. Полигенная мРНК может содержать в своем составе нетранслируемые межгенные области спейсеры , разделяющие кодирующие участки для отдельных полипептидов, что, вероятно, обеспечивает последующее разделение и самих синтезируемых полипептидов. Поскольку структурные гены эукариот имеют прерывистое мозаичное строение, то их транскрипция имеет специфические особенности, отличающие ее от транскрипции у прокариот. В случае эукариотического гена, кодирующего синтез полипептида, этот процесс начинается с транскрибирования всей нуклеотидной последовательности, содержащей как экзонные, так и интронные участки ДНК. Образовавшаяся при этом молекула мРНК, отражающая структуру всего мозаичного гена, которую называют гетерогенной ядерной РНК гяРНК либо проматричной РНК про-мРНК , претерпевает затем процесс созревания процессинг мРНК. Процессинг состоит в ферментативном разрезании первичного транскрипта гяРНК с последующим удалением его интронных участков и воссоединением сплайсингом экзонных участков, формирующих непрерывную кодирующую последовательность зрелой мРНК, которая в дальнейшем участвует в трансляции генетической информации. В процессинге принимают участие и короткие молекулы мяРНК, состоящие примерно из нуклеотидов, которые представляют собой последовательности, являющиеся комплементарными последовательностям на концах интронных участков гяРНК. Спаривание комплементарных нуклеотидов мяРНК и гяРНК способствует сворачиванию в петлю интронных участков и сближению соответствующих экзонных участков гяРНК, что, в свою очередь, делает их доступными разрезающему действию ферментов нуклеаз. Следовательно, молекулы мяРНК обеспечивают правильность вырезания интронов из гяРНК. Принципиальный смысл этого процесса можно рассмотреть на схемах. Как видно из рис. Предполагается, что основная функция кэпа связана с узнаванием специфической последовательности молекулы рРНК, входящей в состав рибосомы, что обеспечивает точное прикрепление всего лидирующего участка молекулы мРНК к определенному участку этой рибосомы и инициацию процесса трансляции. Возможно также, что кэп предохраняет зрелую мРНК от преждевременного ферментативного разрушения во время ее транспортировки из ядра в цитоплазму клетки. Предполагается, что полиадениловый "хвост" обеспечивает транспорт зрелой мРНК к рибосоме, защищая ее от ферментативного разрушения, но сам постепенно разрушается ферментами цитоплазмы, отщепляющими один за другим концевые нуклеотиды. Следует заметить, что в клетках прокариот, не имеющих настоящего ядра с оболочкой, хромосомный генетический материал ДНК практически находится в цитоплазме, что определяет непрерывный характер взаимосвязи процессов транскрипции и трансляции. Что касается эукариот, то процессы транскрипции их ядерной генетической информации и ее трансляции должны быть разделены во времени в связи с процессингом молекул РНК и необходимостью их последующей упаковки и. Как и в случае транскрипции, процесс трансляции можно условно подразделить на три основные стадии — инициацию, элонгацию и терминацию. Для инициации трансляции принципиально важное значение имеет специфичность структурной организации группы идентичных рибосом полирибосомы, или полисомы , которая может участвовать в синтезе первичной структуры определенной белковой молекулы полипептида , кодируемой соответствующей мРНК. Как известно, отдельная рибосома представляет собой клеточную органеллу, состоящую из молекул рРНК, которые определяют ее специфичность, и из белков. В составе рибосомы имеются 2 структурные субъединицы большая и малая , которые можно дифференцировать на основании их способности по-разному осаждаться при ультрацентрифугировании препаратов очищенных рибосом из разрушенных клеток, т. При определенных условиях в клетке может происходить разделение диссоциация этих двух субъединиц либо их объединение ассоциация. Рибосомы прокариот, а также митохондрий и хлоропластов состоят из большой и малой субъединиц с величинами и соответственно, тогда как у эукариот эти субъединицы имеют другие размеры и Поскольку процесс трансляции более детально был исследован у бактерий, то чаще всего его рассматривают в связи со структурой рибосом этих организмов. При диссоциации субъединиц рибосомы эти участки становятся "недостроенными", что приводит к изменению их функциональной специфичности. В процессе трансляции участвуют также молекулы тРНК, функции которых состоят в транспортировке аминокислот из цитозоля цитоплазматического раствора к рибосомам. Процесс присоединения каждой из 20 аминокислот к акцепторному концу соответствующей тРНК связан с ее активацией определенным вариантом фермента аминоацил-тРНК-. Образовавшийся при этом специфический комплекс тРНК и аминокислоты, который получил название аминоацил-тРНК, перемещается затем к рибосоме и участвует в синтезе полипептида. Функциональная особенность такого Р-участка состоит в том, что он может быть занят только инициирующей аминоацил-тРНК с антикодоном УАЦ, которая у эукариот несет аминокислоту метионин, а у бактерий — формилметионин. Поскольку синтез пояипептида всегда начинается с N-конца и нарастает в направлении к С-концу, то все белковые молекулы, синтезируемые в клетках прокариот, должны начинаться с N-формилметионина, а у эукариот — с N-метионина. Однако, в дальнейшем эти аминокислоты ферментативно выщепляются во время процессинга белковой молекулы см. После образования инициирующего комплекса в "недостроенном" Р-участке см. Лишь после этого следующая аминоацил-тРНК может занимать A-участок на основе принципа. Процесс элонгации начинается с образования пептидной связи между инициирующей первой в цепочке и последующей второй аминокислотами. При этом вторая по счету аминоацил-тРНК передвигается из A-участка в Р-участок, а освободившийся А -участок занимается следующей третьей по счету аминоацил-тРНК. Процесс последовательного передвижения рибосомы "триплетными шагами" по нити мРНК повторяется, сопровождаясь освобождением тРНК, поступающих в Р-участок, и наращиванием аминокислотной последовательности синтезируемого полипептида. Терминация трансляции связана с вхождением одного из трех известных стоп-триплетов мРНК в Л-участок рибосомы. Поскольку такой триплет не несет информации о какой-либо аминокислоте, но узнается соответствующими белками терминации, то процесс синтеза полипептида прекращается и он отсоединяется от матрицы мРНК. Следовательно, рассмотренный рибосомный цикл последовательно повторяется с участием нескольких рибосом одной и той же полисомы, в результате чего синтезируется группа идентичных полипептидов. Посттрансляционная модификация полипептида представляет собой завершающий этап реализации генетической информации в клетке, приводящий к превращению синтезированного полипептида в функционально активную молекулу белка. При этом первичный полипептид может претерпевать процессинг, состоящий в ферментативном удалении инициирующих аминокислот, отщеплении других ненужных аминокислотных остатков и в химической модификации отдельных аминокислот. Затем происходит процесс сворачивания линейной структуры полипептида за счет образования дополнительных связей между отдельными аминокислотами и формирование вторичной структуры белковой молекулы рис. На этой основе формируется еще более сложная третичная структура молекулы. В случае белковых молекул, состоящих более чем из одного полипептида, происходит образование комплексной четвертичной структуры, в которой объединяются третичные структуры отдельных полипептидов. В качестве примера можно рассмотреть модель молекулы гемоглобина человека рис. Каждая из глобиновых цепочек содержит также молекулу тема, который в комплексе с железом способен связывать молекулы кислорода, обеспечивая их транспортировку эритроцитами крови. Базисные термины и понятия: Помощник для всех odn. В начало На главную Комментарии Новости Связаться с Нами Войти Регистрация. Этапы реализации генетической информации в клетке Принципиально важным свойством генетической информации является ее способность к переносу передаче как в пределах одной клетки, так и от родительской клетки к дочерним либо между клетками разных индивидуумов в процессах клеточного деления и размножения организмов см. Основные направления внутриклеточного переноса генетической информации. Синтез молекулы РНК на матричной нити ДНК. Стрелкой показано направление, в котором идет рост цепи РНК. Нуклеотидная последовательность зрелой мРНК -глобинового гена человека. Первый транслируемый кодон АУГ выделен шрифтом и помечен цифрой 0, поскольку кодируемая им аминокислота метионин в дальнейшем выщепляется из полипептида первой аминокислотой зрелого белка будет валин, кодируемый ГУГ. Р пептидильный участок, А аминоацильный участок.
Установить принтер hp laserjet 1018
Диагностическое значение определения гемоглобина
Карта чернигова с улицами и домами подробно
§ 29. Реализация наследственной информации
Темапо самообразованию развитие мелкой моторики руки
Как делать сметанник в домашних условиях
Конкурсы для педагогов психологов доу
Этапы реализации генетической информации в клетке
Светодиод температурные характеристики
Проблемы в мировом гостиничном сервисе
Роль информации в системе управления
Характеристика объекта и района строительства
Прощание славянки текст агапкин
Найдите значение выражения 15 4 3 7
Процесс реализации генетической информации. Его важнейшие этапы.
Менеджмент метод мозгового штурма