Перезапис генетичного тексту і переклад в білковий текст (транскрипція і трансляція)
У клітці ДНК служить в якості матриці, на якій спочатку відбувається синтез різних РНК. Процес перезапису генетичної інформації з ДНК в РНКовие текст отримав назву транскрипція. Цей процес, як і реплікація ДНК, здійснюється в ядрах клітин. Спочатку на генах, що кодують білки, утворюються РНК-попередники, які після низки модифікацій перетворюються в так звані матричні РНК (мРНК). Вони-то безпосередньо і служать матрицею для синтезу білків, тобто їх кодують. Встановлено, що мРНК служать не тільки носіями ДНКовой інформації, але і переносниками цієї інформації з ядра в цитоплазму клітини. Тільки там мРНК може грати роль матриці для синтезу білкових молекул (цей процес називається трансляцією). У цитоплазмі на специфічних «машинах» - рибосомах - здійснюється при трансляції мРНК синтез молекули білка, т. Е. Відбувається переклад інформації з чотирибуквене мови мРНК на двадцатібуквенний мову білка. Схематично цей процес зображено на рис. 6.
В середині 60-х років був сформульований основний постулат (центральна догма) нової науки - молекулярної біології, який спочатку виглядав наступним чином:
Мал. 6. Процес трансляції мРНК на рибосомах з утворенням білка
Рибосома грає роль «машини», яка читає генетичну інформацію, записану в мРНК. Це молекулярна машина, побудована за єдиною схемою у всіх організмів (включаючи людину) з невеликими варіаціями. Вона складається з двох рібонуклеопротєїдних (що складаються з РНК і білків) субчастиц: малої та великої. На рибосомі відбувається взаємодія мРНК з транспортними РНК (тРНК), що несуть по одній амінокислоті кожна. Білок синтезується шляхом утворення зв'язків між послідовно доставляються тРНК амінокислотами. Цим процесом «керує» сама рибосома.
Пізніше цей постулат був уточнений, і тепер він виглядає як
Зроблене доповнення викликано виявленням в 1970 році такого явища, як зворотна транскрипція. З'ясувалося, що у деяких вірусів, генетичний апарат яких представлений РНК, а не ДНК, як у інших живих організмів, є спеціальний фермент, який дозволяє здійснювати такий зворотний процес, як синтез ДНК на РНК. Цей фермент отримав назву зворотна транскриптаза. або ревертаза.
Здавалося б, тепер уже все стало ясно і однозначно і більш нічого не може змінитися. Але, як писав Марк Твен: «З життєвого досвіду слід витягувати тільки корисне і нічого більше, - інакше ми станемо схожими кішці, присіла на гарячу грубку. Вона ніколи більше не сяде на гарячу грубку - і добре зробить, але вона ніколи більше не сяде і на холодну ». Ряд відкриттів останніх років продовжує вносити уточнення в здавалася непорушною центральну догму молекулярної біології.
По-перше, з'ясувалося, що центральна догма молекулярної біології постулює лише шлях передачі генетичної інформації від нуклеїнових кислот до білків і, отже, до конкретних властивостях і ознаках живого організму. Однак дослідження механізмів реалізації цього шляху протягом декількох десятиліть, що послідували за формулюванням центральної догми, розкрило набагато більш різноманітні функції РНК, крім відомих раніше.
Однак всі ці доповнення в «центральну догму» молекулярної біології не вплинули принципово на її загальну закономірність. У центрі всього і вся стояв і стоїть ген. Сьогодні він перестав бути чимось таємничим, став реальним хімічною речовиною, з'явилася можливість судити про нього так само, як і про інші хімічні сполуки живих організмів, вивчати за допомогою доступних генетикам і біохімікам методів. Стало зрозумілим, що таке генетичний код і як реалізується в клітці та інформація, яка записана в ДНКовом тексті. В результаті цього в 1953 році народилася молекулярна генетика - розділ науки, який зайнявся детальним вивченням процесів роботи ДНК в клітині на молекулярному рівні.
Розшифровка хімічної і просторової структури ДНК - носія генетичної інформації - оцінена у всьому світі як один із найбільш видатних відкриттів XX століття. Геном стоїть у центрі всіх біологічних проблем, всіх властивостей і здібностей людини, усього розмаїття людини. Тепер це вже аксіома. Як казав Козьма Прутков: «Багато людей подібні ковбас: чим їх починаючи, то і носять в собі». Так ось, ми «начинені» ДНК, носимо її в собі, а вона-то, головним чином, і визначає багато в нас.
Поділіться на сторінці