Memahami asas asas kewujudan kehidupan adalah mustahil tanpa pemahaman yang jelas tentang penghantaran maklumat keturunan dan pelaksanaannya. Penyimpanan gen badan direalisasikan melalui kromosom, di mana bahagian DNA yang berbeza dibungkus, mengekod urutan asid amino utama protein tertentu. Dan pelaksanaan maklumat genetik dan penghantarannya melalui warisan dicapai melalui penyalinannya. Proses ini dipanggil "transkripsi". Dalam biologi, ini bermakna membaca kod bahagian gen dan mensintesis templat untuk biosintesis protein berdasarkannya.
Asas molekul transkripsi
Transkripsi ialah proses enzimatik yang didahului oleh "membuka bungkusan" molekul DNA dan menyediakan akses untuk membaca gen tertentu. Kemudian dalam molekul DNA beruntai dua padaPada bahagian awal, ikatan hidrogen antara nukleotida dipecahkan untuk 4 kadon. Mulai saat ini, fasa permulaan transkripsi dalam biologi bermula, dikaitkan dengan lampiran RNA polimerase yang bergantung kepada DNA pada makropolimer DNA.
Hasil semulajadi permulaan ialah sintesis tapak permulaan RNA messenger, dan sebaik sahaja nukleotida pelengkap pertama dilekatkan padanya dan translokasi RNA polimerase yang bergantung kepada DNA berlaku, seseorang harus bercakap tentang permulaan daripada peringkat pemanjangan. Intipatinya dikurangkan kepada pergerakan beransur-ansur polimerase RNA yang bergantung kepada DNA di sepanjang molekul DNA dalam arah 3`-5`, memotong ikatan hidrogen DNA di hadapan dan memulihkannya di belakang, serta melekatkan nukleotida pelengkap kepada ikatan yang semakin meningkat. rantaian templat RNA.
Polimerase RNA yang bergantung kepada DNA Enzim memangkinkan penambahan nukleotida kepada RNA, manakala sistem enzim lain bertanggungjawab untuk membaca, mengasingkan ikatan hidrogen dan pengurangannya. Kesemuanya terletak di tempat transkripsi berlaku. Biologi membolehkan anda menggunakan kaedah atom berlabel dan mengesahkan fakta kepekatan tertingginya dalam nukleus sel.
Garis masa transkripsi
Dalam keadaan makmal, saintis kumpulan penyelidik "Genom Manusia" berjaya mensintesis molekul DNA itu sendiri secara buatan dan menyimpan kod genetik di dalamnya. Proses ini mengambil masa lebih daripada 2 dekad, tidak termasuk penyediaan yang panjang. Adalah menarik betapa cepatnya proses ini berjalan dalam sel hidup. Kaedah penyelidikan utamaterjemahan dan transkripsi - biologi molekul. Dan walaupun ia masih mengalami kesukaran yang berkaitan dengan kemustahilan demonstrasi visual proses ini, terdapat beberapa bukti mengenai masa biosintesis protein.
Khususnya, proses "membongkar" maklumat genetik boleh mengambil masa 16-48 jam, dan transkripsi gen yang dikehendaki - kira-kira 4-8 jam. Sintesis satu molekul protein kecil berdasarkan RNA messenger akan mengambil masa kira-kira 4-24 jam, selepas itu peringkat "kematangan"nya bermula. Ini merujuk kepada pembungkusan spontan sendiri protein menjadi sekunder dan kemudian ke dalam struktur tertier. Jika protein memerlukan pengubahsuaian pascasintesis, maka proses ini mungkin mengambil masa kira-kira seminggu atau lebih.
Struktur selular, tempat transkripsi dan terjemahan berlaku, sedang dikaji dengan lebih terperinci dalam biologi. Pada masa yang sama, adalah mungkin untuk mengira bahawa dalam sel eukariotik dengan set besar bahan genetik, sintesis molekul insulin mudah mengambil masa kira-kira 16 jam. Escherichia coli yang diubah suai secara genetik mampu mensintesis molekul sedemikian dalam masa 4 jam. Dalam kes protein besar struktur tertier dan kuaternari, proses sintesis dan pembentukan akhir mereka boleh mengambil masa kira-kira 2 minggu.
Penyetempatan enzim transkripsi
Proses seperti transkripsi (dalam biologi) berlaku di tempat penyimpanan terus maklumat keturunan. Dalam sel eukariotik, ini adalah nukleus sel, dan dalam bentuk kehidupan pra-nuklear, ia adalah sitoplasma. enzim virustranskripase terbalik berfungsi dalam nukleus sel yang dijangkiti. Pada masa yang sama, asid nukleik mitokondria, yang merupakan satu set gen, juga melalui peringkat transkripsi. Dalam biologi dan genetik, sifat proses ini masih tidak diketahui.
Tetapi hakikat kehadiran penyakit mitokondria manusia yang diwarisi oleh keturunan mengesahkan replikasi DNA, yang mana transkripsi merupakan langkah yang perlu. Ini bermakna proses sedemikian boleh berlaku dalam beberapa struktur selular: dalam eukariota, ini adalah mitokondria dan nukleus sel, dan dalam prokariot, dalam sitoplasma dan plasmid.
Penyetempatan proses biosintetik
Lokasi di mana transkripsi dan terjemahan berlaku (dalam biologi) adalah berbeza, kerana sintesis molekul protein tidak boleh berlaku dalam nukleus sel. Pemasangan struktur primer berlaku pada radas ribosom sel, yang kebanyakannya tertumpu dalam sitoplasma pada membran retikulum endoplasma kasar.
Sintesis dalam sel yang sangat maju, yang dibezakan oleh kadar pemasangan molekul protein baharu yang tinggi, berlaku terutamanya pada poliribosom. Tetapi dalam sel bakteria dan sangat khusus, biosintesis boleh diteruskan pada ribosom yang berbeza dalam sitoplasma. Badan virus tidak mempunyai alat dan organel sintetik sendiri, dan oleh itu mengeksploitasi struktur sel yang dijangkiti.
