Нуклеиновые кислоты и наследственность
Наследственные признаки всякого живого организма определяются ДНК обоих родителей. Эти ДНК присутствуют соответственно в клетке спермы и в клетке яйца. Каждая ДНК вносит в комбинацию клеток родителей определенный набор генов.
Генетическая информация закодирована в последовательности оснований, располагающихся вдоль цепи ДНК. При каждом делении клетки эта информация копируется и переносится в дочернюю клетку. Далее на основе этой информации в клетках осуществляется синтез соответствующих белков. Каждый ген в молекуле ДНК содержит «инструкции», необходимые для синтеза одного белка.
Центральное положение молекулярной генетики заключается в том, что ДНК хранит генетическую информацию, РНК счмтывает эту информацию и использует ее в синтезе белков. При этом реализуются три основных процесса: репликация, транскрипция и трансляция.
репликация транскрипция трансляция
ДНК ДНК РНК Белок
Репликация – процесс, в котором в ходе деления клетки воспроизводится идентичная копия (реплика) ДНК. Две дочерние клетки имеют, таким образом, одну и ту же ДНК.
Транскрипция – процесс, в ходе которого считываются генетические коды, содержащиеся в ДНК. Продуктами транскрипции являются рибонуклеиновые кислоты, которые переносят заложенную в ДНК информацию к месту синтеза белка.
Трансляция – процесс, в котором генетические коды, переносимые РНК, декодируются и используются в пептидном синтезе.
Репликация ДНК
Репликация ДНК начинается в ядре клетки с раскручивания спирали ДНК. По мере этого становятся доступными основания ДНК. К раскрученному фрагменту ДНК приближаются фрагменты группы ДНК-полимеразы и копируют соответствующий участок, используя при этом необходимые нуклеозидтрифосфаты. Один за другим нуклеозиды встраиваются в растущую цепь ДНК. Такое встраивание строго регулируется водородными связями. При этом только строго определенные пары могут взаимодействовать: A ↔ T, G ↔ C.
Поскольку каждая новая цепь комплементарна первоначальной (темплатной) цепи, в ходе репликации производятся две идентичные копии спирали ДНК. В каждой новой спирали ДНК одна цепь является, таким образом, темплатной, а другая – вновь синтезированной.
Как показано на схеме, ДНК-полимераза катализирует реакцию между 5΄-фосфатной группой встраиваемого нуклеозидтрифосфата и свободной 3΄-ОН-группой растущего полинуклеотида. Таким образом, темплатная цепь копируется в 3΄ 5΄-направлении, а новая ДНК цепь при этом растет в 5΄ 3΄- направлении.
Новая цепь, темплатная цепь
растущая 5΄ 3΄ О Основание Основание (первоначальная)
5΄СН2 О 3΄
4΄
3΄ 2΄
образующаяся ОН
связь ··
О О
О
–О – Р – О – Р – О – Р
О–
О– О– О 5΄
разрывающаяся 5΄СН2 О Основание Основание
связь
4΄
3΄
встраивающийся
нуклеозид- ОН
трифосфат
Дата добавления: 2017-01-16; просмотров: 1527;