Izpratne par dzīvības pastāvēšanas fundamentālajiem pamatiem nav iespējama bez skaidras izpratnes par iedzimtības informācijas nodošanu un tās realizāciju. Organisma gēnu glabāšana tiek realizēta caur hromosomām, kurās tiek iepakotas dažādas DNS sadaļas, kas kodē noteikta proteīna primāro aminoskābju secību. Un ģenētiskās informācijas īstenošana un tās pārnešana mantojumā tiek panākta ar tās kopēšanu. Šo procesu sauc par "transkripciju". Bioloģijā tas nozīmē gēnu sadaļas koda nolasīšanu un proteīna biosintēzes veidnes sintezēšanu, pamatojoties uz to.
Transkripcijas molekulārā bāze
Transkripcija ir fermentatīvs process, pirms kura tiek "izpakota" DNS molekula un tiek nodrošināta piekļuve konkrēta gēna nolasīšanai. Pēc tam divpavedienu DNS molekulā uzSākotnējā sadaļā ūdeņraža saites starp nukleotīdiem tiek pārtrauktas par 4 kadoniem. No šī brīža bioloģijā sākas transkripcijas ierosināšanas fāze, kas saistīta ar DNS atkarīgās RNS polimerāzes piesaisti DNS makropolimēram.
Dabisks iniciācijas iznākums ir ziņneša RNS sākuma vietas sintēze, un, tiklīdz tai ir pievienots pirmais komplementārais nukleotīds un notiek DNS atkarīgās RNS polimerāzes translokācija, jārunā par sākumu. pagarinājuma stadijā. Tās būtība ir samazināta līdz pakāpeniskai DNS atkarīgās RNS polimerāzes kustībai pa DNS molekulu 3`-5` virzienā, pārgriežot DNS ūdeņraža saites priekšā un atjaunojot tās aizmugurē, kā arī pievienojot augošajam komplementāru nukleotīdu. RNS veidnes ķēde.
Enzīmu DNS atkarīgā RNS polimerāze katalizē nukleotīda pievienošanu RNS, savukārt citas enzīmu sistēmas ir atbildīgas par ūdeņraža saišu nolasīšanu, atdalīšanu un to samazināšanu. Tie visi atrodas vietā, kur notiek transkripcija. Bioloģija ļauj pielietot iezīmēto atomu metodi un apstiprināt to augstākās koncentrācijas faktu šūnu kodolos.
Transkripcijas laika skala
Laboratorijas apstākļos pētnieku grupas "Cilvēka genoms" zinātniekiem izdevās mākslīgi sintezēt pašu DNS molekulu un saglabāt tajā esošo ģenētisko kodu. Šis process ilga vairāk nekā 2 gadu desmitus, neskaitot ilgo sagatavošanos. Interesanti, cik ātri šie procesi norisinās dzīvā šūnā. Galvenā pētījuma metodetulkošana un transkripcija - molekulārā bioloģija. Un, lai gan tā joprojām saskaras ar grūtībām, kas saistītas ar neiespējamību vizuāli demonstrēt šos procesus, ir daži pierādījumi par olb altumvielu biosintēzes laiku.
Jo īpaši, ģenētiskās informācijas "izpakošanas" process var ilgt 16-48 stundas, bet vēlamā gēna transkripcija - aptuveni 4-8 stundas. Vienas mazas proteīna molekulas sintēze, kuras pamatā ir ziņnesis RNS, prasīs apmēram 4-24 stundas, pēc tam sākas tās “nobriešanas” posms. Tas attiecas uz proteīna spontānu iesaiņošanu sekundārajā un pēc tam terciārajā struktūrā. Ja proteīnam nepieciešama postsintētiska modifikācija, šis process var ilgt apmēram nedēļu vai ilgāk.
Bioloģijā arvien detalizētāk tiek pētītas šūnu struktūras, kurās notiek transkripcija un translācija. Tajā pašā laikā bija iespējams aprēķināt, ka eikariotu šūnās ar lielu ģenētiskā materiāla kopumu vienkāršas insulīna molekulas sintēze aizņem apmēram 16 stundas. Ģenētiski modificēta Escherichia coli spēj sintezēt šādu molekulu 4 stundu laikā. Lielu terciārās un kvartārās struktūras proteīnu gadījumā to sintēzes un galīgās veidošanās process var ilgt aptuveni 2 nedēļas.
Transkripcijas enzīmu lokalizācija
Tāds process kā transkripcija (bioloģijā) notiek iedzimtības informācijas tiešās glabāšanas vietā. Eikariotu šūnās tas ir šūnas kodols, un pirmskodola dzīvības formās tas ir citoplazma. vīrusu enzīmsreversā transkriptāze darbojas inficēto šūnu kodolā. Tajā pašā laikā mitohondriju nukleīnskābes, kas ir gēnu kopums, arī iziet transkripcijas stadiju. Bioloģijā un ģenētikā šo procesu būtība joprojām nav zināma.
Bet fakts par cilvēka mitohondriju slimību klātbūtni, kuras pārmanto pēcnācēji, apstiprina DNS replikāciju, kurai transkripcija ir nepieciešams solis. Tas nozīmē, ka šāds process var notikt vairākās šūnu struktūrās: eikariotos tie ir mitohondriji un šūnas kodols, bet prokariotos – citoplazmā un plazmīdās.
Biosintētisko procesu lokalizācija
Transkripcijas un translācijas norises vietas (bioloģijā) ir dažādas, jo olb altumvielu molekulu sintēze vienkārši nevar notikt šūnas kodolā. Primārās struktūras montāža notiek uz šūnas ribosomu aparāta, kas pārsvarā ir koncentrēts citoplazmā uz raupjā endoplazmatiskā tīkla membrānas.
Sintēze augsti attīstītās šūnās, kas izceļas ar lielu jaunu olb altumvielu molekulu montāžas ātrumu, galvenokārt notiek poliribosomās. Bet baktēriju un ļoti specializētās šūnās biosintēze var notikt citoplazmas atšķirīgās ribosomās. Vīrusu ķermeņiem nav sava sintētiskā aparāta un organellu, un tāpēc tie izmanto inficēto šūnu struktūras.
