Pentru a înțelege numai semnificația caracteristicilor structurale ale celulei, ci și principalul lucru, de a înțelege secțiunile funcționale ale componentelor sale individuale și a întregii celule în general, pentru a combina studiul morfologiei celulare cu principalul biochimic și caracteristicile genetice ale dispozitivului său și de a lucra pentru a studia celula tocmai pozițiile biologiei celulelor moderne, este necesar să se amintească imediat modelele principale biologice moleculare, se referă la scurt timp la conținutul dogmei centrale a biologiei moleculare.
Ca celulă, efectuează o varietate de funcții. După cum am vorbit deja, unele dintre ele sunt, în general, celulele, unele sunt speciale, caracteristice tipurilor speciale de celule. Principalele mecanisme de lucru pentru efectuarea acestor funcții sunt proteine \u200b\u200bsau complexele lor cu alte macromolecule biologice, cum ar fi acizi nucleici, lipide și polizaharide. De exemplu, se știe că procesele de transport într-o varietate de substanțe, începând cu ioni și terminând cu macromolecule, sunt determinate de funcționarea proteinelor speciale sau a complexelor de lipoproteine \u200b\u200bcare fac parte din plasmă și alte membrane celulare. Aproape toate procesele de sinteză, decădere, restructurare a diferitelor proteine, acizi nucleici, lipide, carbohidrați apar ca urmare a activității specifice fiecărei reacții individuale a proteinelor enzimatice. Sinteza monomerilor biologici individuali, nucleotide, aminoacizi, acizi grași, zaharuri și alți compuși sunt de asemenea realizate de un număr mare de enzime specifice - proteine. Reducerea conduce la mobilitatea celulelor sau la mișcarea substanțelor și a structurilor din interiorul celulelor este de asemenea realizată de proteine \u200b\u200bcontractile speciale. Multe reacții celulare ca răspuns la impactul factorilor externi (viruși, hormoni, proteine \u200b\u200bstrăine etc.) încep cu interacțiunea acestor factori cu celule receptorice speciale.
Proteinele sunt principalele componente ale aproape tuturor structurilor celulare. Multe reacții chimice din interiorul celulei sunt determinate de setul de enzime, fiecare având una sau mai multe reacții individuale. Structura fiecărei proteine \u200b\u200bindividuale este strict specificată, care este exprimată în specificitatea structurii lor primare - în secvența de aminoacizi de-a lungul polipeptidei, lanțului proteic. Mai mult, specificitatea acestei secvențe de aminoacizi este repetată în mod inconfundabil în toate moleculele acestei proteine \u200b\u200bcelulare.
O astfel de corectitudine în reproducerea secvenței neechivoce a aminoacizilor din lanțul proteic este determinată de structura ADN-ului porțiunii genei, care în cele din urmă este responsabilă pentru structura și sinteza acestei proteine. Aceste idei servesc drept postulatul principal al biologiei moleculare, "dogma". Informațiile despre viitoarea moleculă de proteină este transmisă localizării sintezei sale (în ribozomi) printr-un ARN de informații intermediare (IRNA), compoziția nucleotidică reflectă compoziția și secvența nucleotidului genei ADN. Un lanț de polipeptidă este construit în ribozom, secvența de aminoacizi în care este determinată de secvența nucleotidelor din IRNA, secvența tripletelor lor. Astfel, dogma centrală a biologiei moleculare accentuează unidirecționalitatea transferului de informații: numai de la ADN la proteină utilizând o legătură intermediară - IRNA (ADN → Irna → proteină). Pentru unele virusuri care conțin ARN, lanțul de transmisie a informațiilor poate merge conform schemei ARN → IRNA → Proteină. Nu schimbă esența cazului, deoarece legătura determinantă este de asemenea acid nucleic. Căile inverse de determinare a proteinei la acidul nucleic, la ADN sau ARN sunt necunoscute.
Pentru a continua în continuare studiul structurilor celulare asociate cu toate etapele sintezei proteinelor, trebuie să trăim pe scurt pe principalele procese și componente care determină acest fenomen.
În prezent, pe baza ideilor moderne despre biosinteza proteinelor, se poate administra următoarea schemă principală generală a acestui proces complex și cu mai multe etape (fig.16).
Principala, "echipa", rolul în determinarea structurii specifice de proteine \u200b\u200baparține acidului deoxiribonucleic - ADN. Molecula ADN este o structură liniară extrem de lungă constând din două lanțuri polimerice interclacate. Elemente compozite - Monomeri - aceste lanțuri sunt patru soiuri de deoxiribonucleotide, al cărui alternativă sunt unice de-a lungul lanțului și specifice fiecărei molecule ADN și fiecare dintre secțiunile sale. Diverse porțiuni suficient de lungi ale moleculelor ADN sunt responsabile pentru sinteza diferitelor proteine. Astfel, o moleculă ADN poate determina sinteza unui număr mare de proteine \u200b\u200bcelulare diferite și chimic diferite. Pentru sinteza fiecărui tip de proteine, este responsabilă doar o anumită parte a moleculei ADN. O astfel de porțiune a moleculei ADN asociate cu sinteza unei alte proteine \u200b\u200bdin celulă este adesea denumită de termenul "Cystron". În prezent, conceptul de cyastron este considerat un concept echivalent de genă. În structura genei unice, într-o anumită aranjament secvențial al nucleotidelor sale de-a lungul lanțului, se încheie toate informațiile despre structura unei proteine \u200b\u200bcorespunzătoare.
Din schema generală de sinteză a proteinelor, se vede (vezi figura 16) că elementul inițial din care începe fluxul de informații pentru biosinteza proteinelor din celulă este ADN. Prin urmare, ADN-ul care conține înregistrarea inițială a informațiilor care trebuie menținute și reproduse din celulă la celulă, de la generație la generație.
Atinge pe scurt întrebarea despre locul de stocare a informațiilor genetice, adică La localizarea ADN-ului în celulă, putem spune următoarele. De mult timp a fost cunoscut faptul că, spre deosebire de toate celelalte componente ale aparatului de alboximă, ADN-ul are o localizare specială și foarte limitată: locația din celulele organismelor mai mari (eucariote) va fi miezul celular. În organismele inferioare (procariote) care nu au un nucleu de celule decorate, ADN-ul este, de asemenea, menționat din restul protoplasmei sub forma uneia sau mai multor formațiuni de nucleotide compacte. În conformitate cu acest lucru, kernelul eucariot sau nucleoidul procariotic a fost considerat de mult timp ca un furnizor de gene ca un organoid celular unic, care controlează implementarea semnelor ereditare de organisme și transferul acestora în generații.
Principalul principiu care stă la baza structurii macromoleculare a ADN-ului este așa-numitul principiu complementar (fig.17). După cum sa menționat deja, molecula ADN constă din două lanțuri interclacate. Aceste lanțuri sunt legate între ele prin interacțiunea nucleotidelor lor opuse. În același timp, în conformitate cu motive structurale, existența unei astfel de structuri de jug-in-cameră este posibilă numai dacă nucleotidele opuse ale ambelor lanțuri vor fi complementare steric, adică. va fi structura dvs. spațială pentru a se completa reciproc. O astfel de complementară - perechi complementare de nucleotide sunt A-T (adenin-timin) și o pereche de domnule (Guanin-Cytosin).
Prin urmare, în conformitate cu acest principiu al complementarității, dacă avem o anumită secvență de patru soiuri de nucleotide într-un lanț, atunci în cel de-al doilea lanț, secvența de nucleotide va fi determinată fără echivoc, astfel încât fiecare și primul lanț să corespundă Al doilea lanț, fiecare T Primul lanț - și în cel de-al doilea lanț, fiecare G din primul lanț este C în cel de-al doilea lanț și fiecare C Primul Lan - R în cel de-al doilea lanț.
Principiul structural specificat care stă la baza structurii de spumă a moleculei ADN face ușor să înțeleagă reproducerea exactă a structurii sursei, adică Reproducerea exactă a informațiilor înregistrate în circuitele de molecule sub forma unei anumite secvențe de patru soiuri de nucleotide. Într-adevăr, sinteza noilor molecule ADN din celulă apare numai pe baza moleculelor ADN deja existente. În același timp, cele două lanțuri ale moleculei ADN originale încep să se disperseze de la una din capete și pe fiecare dintre secțiunile separate de un singur trase încep să fie colectate din cel de-al doilea lanț prezent în mediul de nucleotide libere în conformitate cu precizie cu principiul complementarității. Procesul de discrepanță între două lanțuri ale moleculei ADN originale continuă și, în consecință, ambele lanțuri sunt completate de circuite complementare. Ca rezultat (așa cum se poate observa în figura 17), în loc de una, apar două molecule de ADN, exact identice cu originalul. În fiecare din molecula de ADN rezultată "fiica", un lanț se datorează în întregime originalului, iar celălalt este sintetizat în mod nou.
Este necesar să se sublinieze că capacitatea potențială de a reproduce cu exactitate este așezată în cea mai mică structură complementară ADN complementară ca atare, iar descoperirea acestui fapt este una dintre principalele realizări ale biologiei.
Cu toate acestea, problema ADN-ului de reproducere (redusă) nu este epuizată de statutarea capacității potențiale a structurii sale de a reproduce cu exactitate secvența nucleotidică. Faptul este că ADN-ul însuși nu este deloc o moleculă de auto-reproducere. Pentru a implementa procesul de sinteză - reproducerea ADN-ului conform schemei descrise mai sus - activitatea unui complex enzimatic special, care este numele polimerazei ADN este necesar. Această enzimă pe care molecula ADN-ului este în mod constant de la un capăt la un alt proces de discrepanțe a două lanțuri cu polimerizare simultană pe ele nucleotide libere în conformitate cu principiul complementar. Astfel, ADN, ca o matrice, stabilește doar ordinea nucleotidei în lanțurile de sinteză, iar procesul în sine conduce proteina. Activitatea enzimei în timpul reducerii ADN-ului este una dintre cele mai interesante probleme de astăzi. Este probabil o polimerază ADN, deoarece ar trebui să se târască activ de-a lungul celei de-a douăzeci de molecule ADN de la un capăt la altul, lăsând în urmă o împărțire a redus "coada" în urmă. Principiile fizice ale acestei lucrări ale acestei proteine \u200b\u200bnu sunt încă clare.
Cu toate acestea, ADN și secțiunile funcționale individuale care transportă informații despre structura proteinelor, participarea directă în procesul de creare a moleculelor de proteine \u200b\u200bnu sunt acceptate. Prima etapă a modului de implementare a acestor informații înregistrate în lanțurile ADN este așa-numitul proces de transcriere sau "rescriere". În acest proces, pe același circuit ADN, ca pe matrice, apare sinteza polimerului asociat chimic - acid ribonucleic (ARN). Molecula ARN este un lanț, dintre care monomerii sunt patru soiuri de ribonucleotide, care sunt considerate ca o mică modificare a celor patru soiuri de deoxiribonucleotide ADN. Secvența celor patru soiuri de ribonucleotide în circuitul ARN rezultat repetă exact secvența deoxibonucleotidelor corespunzătoare ale unuia dintre cele două circuite ADN. În acest fel, secvența nucleotidică a genelor este copiată ca molecule de ARN, adică. Informațiile înregistrate în structura acestei gene sunt complet rescrise pe ARN. Un număr mare, teoretic nelimitat de astfel de "copii" - molecule de ARN poate fi scos din fiecare genă. Aceste molecule, rescrise în multe copii ale celor două "copii" ale genelor și, pentru a purta aceleași informații ca și genele, diplomă prin cușcă. Ele sunt deja direct incluse în celulele celulelor și acceptă participarea "personală" în procesul de creare a moleculelor de proteine. Cu alte cuvinte, ei poartă informații de la locul în care este stocat în implementarea sa. În consecință, aceste RNAS desemnează ca informație (IRNA) sau Matrix (ARNm).
Se constată că lanțul IRNN este sintetizat, folosind secțiunea ADN corespunzătoare ca matrice. Circuitul ARNm sintetizat în același timp copiază unul dintre cele două circuite ADN prin secvența sa de nucleotidă (luând uracilul (Y) în ARN corespunde derivatului său de timin (T) în ADN). Acest lucru se întâmplă pe baza aceluiași principiu structural al complementarității, care determină reducerea ADN-ului (fig.18). Sa dovedit că atunci când apare sinteza ARNm pe ADN în celulă, atunci doar un lanț ADN este utilizat ca matrice pentru formarea unui circuit ARNm. Apoi, fiecare G din acest circuit ADN va corespunde la C în lanțul ARN sub construcție, fiecare C lanț al circuitului ADN din circuitul ARN, fiecare T lanț - A în circuitul ARN și fiecare circuit ADN în circuitul ARN. Ca urmare, lanțul ARN obținut va fi strict complementar de lanțul matricei ADN și, prin urmare, este identic cu secvența nucleotidică (luând t \u003d y) al doilea lanț ADN. Astfel, apare "rescrierea" informațiilor de la ADN pe ARN, adică. transcriere. Combinațiile "rescrise" ale nucleotidului lanțului ARN sunt deja determinate direct de aranjamentul aminoacizilor corespunzători, codificați în lanțul proteic.
Aici, ca și în ceea ce privește ADN-ul redus, ca unul dintre cele mai semnificative momente ale procesului de transcriere, este necesar să se indice natura sa enzimatică. ADN, care este o matrice în acest proces, determină întreaga locație nucleotidică în lanțul de sinteză al ARNm, toată specificitatea ARN-ului formată, dar procesul în sine este realizat de o proteină specială - enzima. Această enzimă se numește polimerază de ARN. Molecula sa are o organizație complexă care îi permite să se deplaseze în mod activ de-a lungul moleculei ADN, sintetizând în același timp lanțul ARN complementar la unul dintre lanțurile ADN. Molecula ADN, care servește ca matrice, nu cheltuiți și nu se schimbă, rămânând în aceeași formă și este întotdeauna pregătită pentru astfel de rescriere de la acesta un număr nelimitat de "copii" - ARNm. Fluxul acestor ARN-uri de la ADN la ribozomi este fluxul de informații care asigură programarea celulelor celulei celulei, întreaga totalitate a ribozomilor acesteia.
Astfel, partea considerată a schemei descrie fluxul de informații care provine din ADN sub formă de molecule de ARNm la particule intracelulare sintetizând proteine. Acum ne întoarcem la fluxul de alt tip - la fluxul materialului din care trebuie creat proteina. Unități elementare - Monomeri - moleculă de proteină sunt aminoacizi, care sunt numerotați aproximativ 20. Pentru a crea o moleculă de proteină, aminoacizii liberi prezenți în celulă trebuie să fie implicați în fluxul corespunzător care intră în particula de alboximă și sunt deja plasate într-un lanț cu un anumit mod unic acolo., ARN-ul informativ dictat. O astfel de implicare a aminoacizilor - un material de construcție pentru crearea proteinelor se efectuează prin atașarea aminoacizilor liberi la molecule de ARN speciale relativ mici. Aceste ARN care servesc la atașarea aminoacizilor liberi pentru ei fără a fi informaționale, purtați o funcție diferită - adaptor, semnificația căreia va fi vizibilă mai departe. Aminoacizii sunt îmbinate cu una dintre capetele lanțurilor mici de transferuri ARN (TRNA), un aminoacid per moleculă de ARN. Pentru fiecare astfel de aminoacid din celulă, există moleculele de ARN adaptor specifice care atașează numai acești aminoacizi. Într-o astfel de formă montată de aminoacizi pe ARN și introdusă în particule de alboxitheating.
Momentul central al procesului de biosinteză a proteinei este fuziunea acestor două fluxuri intracelulare - fluxul de informații și debitul material - în celulele celulelor. Aceste particule sunt numite ribozomi. Ribozomii sunt "mașini biochimice ultramicroscopice de dimensiuni moleculare, în care proteinele specifice sunt colectate din resturile de aminoacid primite, în conformitate cu planul încheiat în ARN de informare. Deși în fig. 19 prezintă doar o particulă, fiecare celulă va ține înapoi mii de coaste. Cantitatea de ribozomi determină intensitatea generală a sintezei proteinelor în celulă. Diametrul unei particule ribozomale este de aproximativ 20 nm. Prin natura sa chimică a ribozomului - ribonucleoproteid: este alcătuită dintr-un ARN ribozomal special (aceasta este a treia clasă ARN cunoscută în plus față de ARN-ul de informație și adaptor) și moleculele de proteină ribozomală structurală. Împreună, această combinație de câteva duzini de macromolecule formează o "mașină" organizată ideal și fiabilă, care are o proprietate de a citi informațiile încheiate în lanțul ARNm și să-l realizeze sub forma unei molecule de proteine \u200b\u200bfinite a unei structuri specifice. Deoarece creatura procesului este că aranjamentul liniar de 20 de aminoacizi diferiți în lanțul de proteine \u200b\u200beste determinat fără echivoc de localizarea a patru nucleotide diferite în lanțul polimerului chimic complet diferit - acid nucleic (ARNm), acest proces apare în acest proces Ribozomul se face pentru a desemna termenul "difuzat" sau "traducere" - o traducere din alfabetul de patru litere al lanțurilor de acid nucleic într-un alfabet de douăzeci de lanțuri de proteine \u200b\u200b(polipeptidă). După cum se poate observa, toate cele trei clase de ARN cunoscute sunt implicate în procesul de difuzare: un ARN de informare, care este un obiect de difuzare; ARN ribozomal, care joacă rolul unui organizator al unei particule anti-industriale ribonucleotopoid - ribozomi; Și ARN adaptor care efectuează funcția de traducător.
|
Smochin. 19. Schema de ribozomi de funcționare |
Procesul de sinteză a proteinei începe cu formarea compușilor de aminoacizi cu molecule ARN adaptor sau cu TRNA. În același timp, energia "activarea" aminoacizilor este în primul rând datorită reacției sale enzimatice cu molecula de triffosfat de adenozină (ATP) și apoi aminoacidul "activat" este conectat la capătul unui TRN relativ de scurtă durată Lanț, creșterea energiei chimice a aminoacidului activat este intensitatea sub formă de energie chimică între aminoacidul și TRNA.
În același timp, a doua sarcină este rezolvată. Faptul este că reacția dintre aminoacid și molecula TRNA este condusă de o enzimă indicată ca sintetază aminoacil-înaltă. Pentru fiecare dintre cei 20 de aminoacizi există enzime speciale care reacționează cu participarea numai a acestui aminoacid. Astfel, există cel puțin 20 de enzime (sintetază de aminoacil-înălțime), fiecare dintre care este specific pentru un aminoacid specific. Fiecare dintre aceste enzime poate avea o reacție nu cu nici o moleculă de TRN, ci numai cu cele care poartă o combinație strict definită de nucleotide în lanțul lor. Astfel, datorită existenței unui astfel de enzime specifice care diferă, pe de o parte, natura aminoacidului și, pe de altă parte - secvența nucleotidică a TRNA, fiecare dintre cei 20 de aminoacizi se dovedește a fi " alocat "numai unui anumit TRNA cu o combinație de nucleotide caracteristice date.
Unele momente ale procesului de biosinteză a proteinei, în măsura în care le prezentăm astăzi, sunt date în fig. 19. Aici, în primul rând, se poate observa că molecula unui ARN de informații este conectată la ribozomul sau, așa cum se spune, ribozomul este "programat" de ARN de informare. La momentul dat, direct în ribozomul în sine este doar un segment relativ scurt al lanțului ARNm. Dar acest segment cu participarea ribozomului poate interacționa cu moleculele ARN adaptor. Și aici, din nou, rolul principal este jucat de principiul complementării.
Aceasta este explicația mecanismului de motiv pentru care acest tript al lanțului ARNm corespunde unui aminoacid strict definit. Legătura intermediară necesară sau adaptorul, cu "recunoașterea" fiecărui aminoacid al tripletului său pe ARNm este ADD ADNN (TRNA).
În fig. 19 Se poate observa că în ribozomul, în plus față de molecula TRNA cu un aminoacid atârnat, există o altă moleculă TRNA. Dar, spre deosebire de molecula TRNA discutată mai sus, această trNa moleculă este atașată la capătul până la capătul sintezei lanțului de proteine \u200b\u200b(polipeptidă). Această dispoziție reflectă dinamica evenimentelor care apar în ribozomul în timpul sintezei moleculei de proteine. Această dinamică poate fi imaginată după cum urmează. Să începem cu un anumit cuplu intermediar reflectat în fig. 19 și caracterizată prin prezența unui început deja construit de un lanț de proteine \u200b\u200batașat la TRNA și tocmai a intrat în ribozom și conectat cu un triplet de o nouă moleculă de TRN cu aminoacidul corespunzător. Aparent, actul de atașare a moleculei TRNA la tripletul ribozomului amplasat cu ribozom-ul conduce la o orientare reciprocă și un contact strâns între reziduul de aminoacid și circuitul de proteină în construcție, care are loc o legătură covalentă între ele. Comunicarea apare în așa fel încât capătul lanțului de proteine \u200b\u200bîn construcție (în figura 19 atașată la TRNA), este transferat din acest TRNA la reziduul de aminoacizi al aminoacil-tranzacționare. Ca urmare a "dreptului" TRNA, jucând rolul "donatorului", va fi liber, iar lanțul de proteine \u200b\u200b- transferat la "Acceptor", adică Pe "stânga" (primită) aminoacil-TRNA. Ca rezultat, lanțul proteic va fi alungit pe aminoacid și atașat la "stânga" TRNA. Urmând acest lucru, TRNA "stânga" este transferată împreună cu triplul de nucleotide ARNm în dreapta, apoi fostul "donator" moleculă de TRN va fi supus de aici și frunze ribozomi. În locul ei, un nou TRNA apare cu un lanț de proteină sub construcție extins la un rest de aminoacizi, iar lanțul de ARNm va fi promovat în raport cu ribozomul pe o triplet la dreapta. Ca urmare a promovării lanțului de ARNm, o triplă la dreapta în ribozom va apărea următorul triplet vacant (Uou), iar TRNA corespunzătoare cu aminoacid (fenilalanil-TRNA) va fi adăugată imediat în funcție de Principiu complementar. Acest lucru va provoca din nou formarea unei conexiuni covalente (peptidă) între lanțul de proteină în construcție și reziduul de fenilalanină și a urmat promovarea lanțului de ARNm la un triplet la dreapta cu toate consecințele care decurg din aici etc. În acest fel, se efectuează în mod consecvent, un triplet pentru un triplet, trăgând lanțul unui ARN de informații prin ribozom, ca rezultat al lanțului IRNN este "citit" de ribozomul în întregime, de la început până la sfârșit. În același timp, există un aminoacid consistent pentru aminoacidul, lanțul proteic conjugat. În consecință, în ribozom, unul după altul vine moleculele TRNA cu aminoacizi și moleculele de trNA ies fără aminoacizi. Acoperirea în soluția în afara ribozomilor, moleculele de trNA libere sunt din nou conectate la aminoacizi și le transportă din nou în ribozom, referindu-se ciclic fără distrugere și schimbare.
Postulatul principal al biologiei moleculare
Există trei procese de biologie moleculară.
Forma dobândită
Această formă mai frecventă de oroatatacidurie poate fi observată:
· Cu orice defect enzime de sinteză a ureeicu excepția carbamoil fosfat sintetatazei. În același timp, fosfatul carbamoil mitocondil (în norma utilizată pentru formarea ureei) iese din ele și este utilizat pentru sinteza excesivă a acidului orot. Boala este de obicei însoțită de bygipermonmiamia,
· În tratamentul guta de alopurinol, care se poate transforma într-o oxparinolucleotidă, care este un inhibitor de oroatadarboxilază, care duce din nou la acumularea de oroteta.
Figura principală a biosintezei matricei sunt ARN-ul acidului nucleic și ADN-ul. Acestea sunt molecule de polimer care includ baze azotate de cinci tipuri, pensiuni de două tipuri și reziduuri de acid fosforic. Bazele de azot din acizii nucleici pot fi purin ( adenin.,guanian.) și pirimidină ( citozin., uracil. (numai în ARN) timin. (numai în ADN)). În funcție de structura carbohidrați, evidențiați acid ribonucleic - conține Ribosa (ARN) și acizi deoxibonucleic - conține deoxiriboză (ADN).
Termen " matrix biosinteza."Aceasta implică capacitatea celulei de a sintetiza moleculele polimerice, cum ar fi acizi nucleici și proteine, pe baza șablonului - matrienii. Acest lucru asigură o transmisie exactă a structurii cele mai complexe de la moleculele deja existente la nou-sesizabil.
În majoritatea covârșitoare a cazurilor, transferul de informații ereditare de la celula maternă la o filială se efectuează utilizând ADN ( replicare). Pentru a utiliza informații genetice, celula în sine necesită ARN format pe matricea ADN ( transcriere). Mai mult, ARN este direct implicat în toate etapele sintezei moleculelor de proteine \u200b\u200b( difuzat.), oferind structura și activitatea celulei.
Pe cele de mai sus se bazează dogma centrală Biologie molecularăConform căreia transferul informațiilor genetice se efectuează numai pe acidul nucleic (ADN și ARN). Destinatarul informațiilor poate fi alt acid nucleic (ADN sau ARN) și proteină.
Hibridizarea este deja utilizată pe scară largă
Dacă încălziți soluția ADN deasupra temperaturii de 90 ° C sau a deplasat pH-ul într-o laturi ascuțite alcaline sau brusc, legăturile de hidrogen dintre firele ADN sunt distruse și helixul dublu este rupt. Apare denaturarea ADN.sau, într-un mod diferit, topire. Dacă ștergeți un factor agresiv, atunci se întâmplă renatura.sau recoacere. În timpul recoacerii, firele ADN "găsiți" zone complementare unul de celălalt și, în cele din urmă, reapare într-o dublă helix.
Dacă într-un "tub" topirea și recoacerea amestecului ADN, de exemplu, omși șoareceUnele părți ale circuitelor ADN de șoarece vor fi reunite cu zone complementare ale lanțurilor de ADN umane cu educație hybrida.. Numărul acestor site-uri depinde de gradul de rudenie a speciilor. Cu cât sunt mai apropiate opiniile dintre ele, cu atât este mai mare complementaritatea firelor ADN. Acest fenomen este numit aDN hibridizarea ADN.
Dacă ARN este prezent în soluție, puteți implementa aDN hibridizarea ARN. O astfel de hibridizare ajută la stabilirea proximității anumitor secvențe ADN cu orice ARN.
Hibridizarea ADN-ului ADN și ARN ARN este utilizată ca un instrument eficient În genetica moleculară, medicina medico-legală, antropologia pentru a stabili rudenia genetică între specii.
Celula ca atare posedă un număr mare de funcții diferite, așa cum am vorbit deja, unele dintre ele sunt, în general, celulele, unele sunt speciale, caracteristice tipurilor speciale de celule. Principalele mecanisme de lucru pentru efectuarea acestor funcții sunt proteine \u200b\u200bsau complexele lor cu alte macromolecule biologice, cum ar fi acizi nucleici, lipide și polizaharide. Deci, se știe că procesele de transport într-o varietate de substanțe, începând cu ioni, terminând cu macromolecule, sunt determinate prin funcționarea proteinelor speciale sau a complexelor de lipoproteine \u200b\u200bîn compoziția plasmei și a altor membrane celulare. Practic toate procesele de sinteză, decădere, restructurare a diferitelor proteine, acizi nucleici, lipide, carbohidrați apar ca urmare a activității specifice fiecărei reacții individuale a proteinelor enzimatice. Sinteza monomerilor biologici individuali, nucleotide, aminoacizi, acizi grași, zaharuri etc. sunt, de asemenea, efectuate de un număr mare de enzime specifice - proteine. Reducerea conduce la mobilitatea celulelor sau la mișcarea substanțelor și a structurilor din interiorul celulelor este de asemenea realizată de proteine \u200b\u200bcontractile speciale. Multe reacții celulare ca răspuns la impactul factorilor externi (viruși, hormoni, proteine \u200b\u200bstrăine etc.) începe cu interacțiunea acestor factori cu receptori speciali-proteine \u200b\u200bcelulare.
Proteinele sunt principalele componente ale aproape tuturor structurilor celulare. Multe reacții chimice din interiorul celulei sunt determinate de setul de enzime, fiecare având una sau mai multe reacții individuale. Structura fiecărei proteine \u200b\u200bindividuale este strict specificată, care este exprimată în specificitatea structurii lor primare - în secvența de aminoacizi de-a lungul polipeptidei, lanțului proteic. Mai mult, specificitatea acestei secvențe de aminoacizi este repetată în mod inconfundabil în toate moleculele acestei proteine \u200b\u200bcelulare.
O astfel de corectitudine în reproducerea secvenței neechivoce a aminoacizilor din lanțul proteic este determinată de structura ADN-ului porțiunii genei, care în cele din urmă este responsabilă pentru structura și sinteza acestei proteine. Aceste idei servesc drept postulatul principal al biologiei moleculare, "dogma". Informațiile despre viitoarea moleculă de proteină este transmisă localizării sintezei sale (în ribozomi) printr-un ARN de informații intermediare (IRNA), compoziția nucleotidică reflectă compoziția și secvența nucleotidului genei ADN. Un lanț de polipeptidă este construit în ribozom, secvența de aminoacizi în care este determinată de secvența nucleotidelor din IRNA, secvența tripletelor lor. Astfel, dogma centrală a biologiei moleculare accentuează unidirecționalitatea transferului de informații: numai de la ADN la proteină, utilizând intermediar, Irna (proteina ADN® Irnk®). Pentru unele virusuri care conțin ARN, circuitul de transmisie a informațiilor poate merge conform schemei ARN - Irnk - proteină. Nu schimbă esența cazului, deoarece legătura determinantă este de asemenea acid nucleic. Căile inverse de determinare a proteinei la acidul nucleic, la ADN sau ARN sunt necunoscute.
Pentru a continua în continuare studiul structurilor celulare asociate cu toate etapele sintezei proteinelor, trebuie să trăim pe scurt pe principalele procese și componente care determină acest fenomen.
În prezent, pe baza ideilor moderne despre biosinteza proteinelor, se poate administra următoarea schemă principală generală a acestui proces complex și cu mai multe etape (fig.16).
Principala, "echipa", rolul în determinarea structurii specifice de proteine \u200b\u200baparține acidului deoxiribonucleic - ADN. Molecula ADN este o structură liniară extrem de lungă constând din două lanțuri polimerice interclacate. Elemente compozite - Monomeri - aceste lanțuri sunt patru soiuri de deoxiribonucleotide, o alternanță sau o secvență din care de-a lungul lanțului este unică și specifică pentru fiecare moleculă ADN și fiecare dintre secțiunile sale. Diverse porțiuni suficient de lungi ale moleculelor ADN sunt responsabile pentru sinteza diferitelor proteine. Astfel, o moleculă ADN poate determina sinteza unui număr mare de proteine \u200b\u200bcelulare diferite și chimic diferite. Pentru sinteza fiecărui tip de proteine, este responsabilă doar o anumită parte a moleculei ADN. O astfel de parte a moleculei ADN asociate cu sinteza unei proteine \u200b\u200bdin celulă este deseori denumită pe termenul "Cystron". În prezent, conceptul de cyastron este considerat un concept echivalent de genă. În structura genei unice, într-o anumită aranjament secvențial al nucleotidelor sale de-a lungul lanțului, se încheie toate informațiile despre structura unei proteine \u200b\u200bcorespunzătoare.
Din schema generală de sinteză a proteinelor, se vede (vezi figura 16) că elementul inițial din care începe fluxul de informații pentru biosinteza proteinelor din celulă este ADN. Prin urmare, ADN-ul care conține înregistrarea inițială a informațiilor care trebuie menținute și reproduse din celulă la celulă, de la generație la generație.
Atinge pe scurt întrebarea despre locul de stocare a informațiilor genetice, adică La localizarea ADN-ului în celulă, putem spune următoarele. De mult timp a fost cunoscut faptul că, spre deosebire de toate celelalte componente ale aparatului de alboximă, ADN-ul are o localizare specială și foarte limitată: locația din celulele organismelor mai mari (eucariote) va fi miezul celular. În organismele inferioare (procariote) care nu au un nucleu de celule decorate, ADN-ul este, de asemenea, menționat din restul protoplasmei sub forma uneia sau mai multor formațiuni de nucleotide compacte. În conformitate cu acest lucru, kernelul eucariot sau nucleoidul procariotic a fost considerat de mult timp ca un furnizor de gene ca un organoid celular unic, care controlează implementarea semnelor ereditare de organisme și transferul acestora în generații.
Principiul de bază care stă la baza structurii macromoleculare a ADN-ului este așa-numitul principiu complementar (fig.17). După cum sa menționat deja, molecula ADN constă din două lanțuri interclacate. Aceste lanțuri sunt legate între ele prin interacțiunea nucleotidelor lor opuse. În același timp, în conformitate cu motive structurale, existența unei astfel de structuri de jug-in-cameră este posibilă numai dacă nucleotidele opuse ale ambelor lanțuri vor fi complementare steric, adică. va fi structura dvs. spațială pentru a se completa reciproc. O astfel de complementară - perechi complementare de nucleotide sunt A-T (adenin-timin) și o pereche de domnule (Guanin-Cytosin).
Prin urmare, în conformitate cu acest principiu al complementarității, dacă avem o anumită secvență de patru soiuri de nucleotide într-un lanț, atunci în cel de-al doilea lanț, secvența de nucleotide va fi determinată fără echivoc, astfel încât fiecare și primul lanț să corespundă Al doilea lanț, fiecare T Primul lanț - și în cel de-al doilea lanț, fiecare G din primul lanț este C în cel de-al doilea lanț și fiecare C Primul Lan - R în cel de-al doilea lanț.
Se poate observa că principiul structural specificat care stă la baza structurii de spumă a moleculei ADN face ușor să înțeleagă reproducerea exactă a structurii sursei, adică. Reproducerea exactă a informațiilor înregistrate în circuitele de moleculă sub forma unei anumite secvențe de 4 varietăți de nucleotide. Într-adevăr, sinteza noilor molecule ADN din celulă apare numai pe baza moleculelor ADN deja existente. În același timp, cele două lanțuri ale moleculei ADN originale încep să se disperseze de la una din capete și pe fiecare dintre secțiunile separate de un singur trase încep să fie colectate din cel de-al doilea lanț prezent în mediul de nucleotide libere în conformitate cu precizie cu principiul complementarității. Procesul de discrepanță între două lanțuri ale moleculei ADN originale continuă și, în consecință, ambele lanțuri sunt completate de circuite complementare. Ca rezultat, după cum se vede în diagramă, apar două molecule de ADN în loc de unul, exact identic cu originalul. În fiecare din molecula ADN "subsidiară" rezultată, un lanț, așa cum este văzut, se datorează în întregime originalului, iar celălalt este nou sintetizat.
Principalul lucru este că este necesar să se sublinieze din nou, astfel că abilitatea potențială de a reproduce cu exactitate este pusă în cea mai mică structură ADN complementară ca atare, iar descoperirea acestui fapt este cu siguranță una dintre principalele realizări ale biologiei.
Cu toate acestea, problema ADN-ului de reproducere (redusă) nu este epuizată de statutarea capacității potențiale a structurii sale de a reproduce cu exactitate secvența nucleotidică. Faptul este că ADN-ul însuși nu este deloc o moleculă de auto-reproducere. Pentru a efectua procesul de reproducere a sintezei - ADN în conformitate cu schema descrisă mai sus, este necesară activitatea unui complex enzimatic special care se numește polimeraza ADN. Se pare că această enzimă pe care molecula ADN-ului vorbește în mod constant de la un capăt la un alt proces de discrepanțe a două circuite cu polimerizare simultană asupra lor nucleotide libere prin principiu complementar. Astfel, ADN, ca o matrice, stabilește doar ordinea nucleotidei în lanțurile de sinteză, iar procesul în sine conduce proteina. Activitatea enzimei în timpul reducerii ADN-ului este una dintre cele mai interesante probleme de astăzi. Aparent, polimeraza ADN pare să se târască activ de-a lungul celei de-a douăzeci molecule de ADN de la un capăt la altul, lăsând în urmă o divizare a redus "coada". Principiile fizice ale acestei lucrări ale acestei proteine \u200b\u200bnu sunt încă clare.
Cu toate acestea, ADN și secțiunile funcționale individuale care transportă informații despre structura proteinelor, participarea directă în procesul de creare a moleculelor de proteine \u200b\u200bnu sunt acceptate. Prima etapă a modului de implementare a acestor informații înregistrate în lanțurile ADN este așa-numitul proces de transcriere sau "rescriere". În acest proces, lanțurile ADN, ca pe matrice, există o sinteză a unui polimer asociat chimic - acid ribonucleic (ARN). Molecula ARN este un lanț, dintre care monomerii sunt patru soiuri de ribonucleotide, care sunt considerate ca o mică modificare a celor patru soiuri de deoxiribonucleotide ADN. Secvența celor patru soiuri de ribonucleotide în circuitul ARN rezultat repetă exact secvența deoxibonucleotidelor corespunzătoare ale unuia dintre cele două circuite ADN. În acest fel, secvența nucleotidică a genelor este copiată ca molecule de ARN, adică. Informațiile înregistrate în structura acestei gene sunt complet rescrise pe ARN. Un număr mare, teoretic nelimitat de astfel de "copii" - molecule de ARN poate fi scos din fiecare genă. Aceste molecule, rescrise în multe exemplare ale celor două "copii" ale genelor și, prin urmare, să poarte aceleași informații ca și genele, se dorește prin celulă. Ele sunt deja direct incluse în celulele celulelor și acceptă participarea "personală" în procesul de creare a moleculelor de proteine. Cu alte cuvinte, ei poartă informații de la locul în care este stocat în implementarea sa. În consecință, aceste ARN-uri desemnează ca RNA informaționale sau matrice, ARNm abreviat (sau IRNA).
Se constată că circuitul ARN informativ este sintetizat, utilizând direct porțiunea ADN corespunzătoare ca matrice. Circuitul ARNm sintetizat în același timp copiază unul dintre cele două circuite ADN prin secvența sa de nucleotidă (luând uracilul (Y) în ARN corespunde derivatului său de timin (T) în ADN). Acest lucru se întâmplă pe baza aceluiași principiu structural al complementarității, care determină reducerea ADN-ului (fig.18). Sa dovedit că atunci când apare sinteza ARNm pe ADN în celulă, atunci doar un lanț ADN este utilizat ca matrice pentru formarea unui circuit ARNm. Apoi, fiecare G din acest circuit ADN va corespunde la C în lanțul ARN sub construcție, fiecare C lanț al circuitului ADN din circuitul ARN, fiecare T lanț - A în circuitul ARN și fiecare circuit ADN în circuitul ARN. Ca rezultat, lanțul ARN rezultat va fi strict complementar lanțului de matrice ADN și, prin urmare, identic pe secvența de nucleotide (luând t \u003d y) al doilea lanț ADN. Astfel, apare "rescrierea" informațiilor de la ADN pe ARN, adică. transcriere. Combinațiile "rescrise" ale nucleotidului lanțului ARN sunt deja determinate direct de aranjamentul aminoacizilor corespunzători, codificați în lanțul proteic.
Aici, ca și în ceea ce privește ADN-ul redus, ca unul dintre cele mai semnificative momente ale procesului de transcriere, este necesar să se indice natura sa enzimatică. ADN, care este o matrice în acest proces, determină întreaga locație nucleotidică în lanțul de sinteză al ARNm, toată specificitatea ARN-ului formată, dar procesul în sine este realizat de o proteină specială - enzima. Această enzimă se numește polimerază de ARN. Molecula sa are o organizație complexă care îi permite să se deplaseze în mod activ de-a lungul moleculei ADN, sintetizând în același timp lanțul ARN complementar la unul dintre lanțurile ADN. Molecula ADN, care servește ca matrice, nu cheltuiește și nu se schimbă, rămânând în aceeași formă și este întotdeauna pregătită pentru o astfel de rescriere de la acesta un număr nelimitat de "copii" - ARNm. Fluxul acestor ARN-uri de la ADN la ribozomi este fluxul de informații care asigură programarea celulelor celulei celulei, întreaga totalitate a ribozomilor acesteia.
Astfel, partea considerată a schemei descrie fluxul de informații care provine din ADN sub formă de molecule de ARNm la particule intracelulare sintetizând proteine. Acum ne întoarcem la fluxul de alt tip - la fluxul materialului din care trebuie creat proteina. Unități elementare - Monomeri - moleculă de proteine \u200b\u200bsunt aminoacizi care au 20 de soiuri diferite. Pentru a crea (sintetiza) o moleculă de proteină, aminoacizii liberi prezenți în celulă trebuie să fie implicați în fluxul corespunzător care intră în particula de alboximă și sunt deja plasate într-un lanț cu un anumit mod unic dictat de ARN de informare. Această implicare a aminoacizilor - un material de construcție pentru crearea de proteine \u200b\u200bse efectuează prin adăugarea de aminoacizi liberi la molecule de ARN speciale relativ mici. Aceste ARN care servesc pentru a se alătura aminoacizilor liberi nu vor fi informaționali și nu vor avea un alt adaptor - ceea ce înseamnă că va fi vizibil mai departe. Aminoacizii sunt îmbinate cu una dintre capetele lanțurilor mici de transferuri ARN (TRNA), un aminoacid per moleculă de ARN.
Pentru fiecare varietate de aminoacizi din celulă, există specific, care atașează numai această varietate de aminoacizi ai moleculei ARN adaptor. Într-o astfel de formă vizitată pe ARN, aminoacizii și intrați în particulele cu ochi albi.
Momentul central al procesului de biosinteză a proteinei este fuziunea acestor două fluxuri intracelulare - fluxul de informații și debitul material - în celulele celulelor. Aceste particule sunt numite ribozomi. Ribozomii sunt "mașini biochimice ultramicroscopice de dimensiuni moleculare, în care proteinele specifice sunt colectate din resturile de aminoacid primite, în conformitate cu planul încheiat în ARN de informare. Deși în această schemă (fig.19) prezintă o singură particulă, fiecare celulă va ține înapoi mii de coaste. Cantitatea de ribozomi determină intensitatea generală a sintezei proteinelor în celulă. Diametrul unei particule ribozomale este de aproximativ 20 nm. Prin natura sa chimică a ribozomului - ribonucleoproteid: este alcătuită dintr-un ARN ribozomal special (aceasta este a treia clasă ARN cunoscută în plus față de ARN-ul de informație și adaptor) și moleculele de proteină ribozomală structurală. Împreună, această combinație de câteva duzini de macromolecule formează o "mașină" organizată ideal și fiabilă, care are o proprietate de a citi informațiile încheiate în lanțul ARNm și să-l realizeze sub forma unei molecule de proteine \u200b\u200bfinite a unei structuri specifice. Deoarece creatura procesului este că aranjamentul liniar al a 20 de soiuri de aminoacizi din lanțul proteic este determinat în mod unic de localizarea celor patru soiuri de nucleotide în polimer polimer chimic complet diferit (MRNA), atunci acest proces apare în acest proces Ribozomul se face pentru a desemna termenul "difuzat" sau "traducere" - o traducere a unui alfabet de 4 litere de lanțuri de acid nucleic cu un alfabet de 20 de litere al lanțurilor de proteine \u200b\u200b(polipeptidă). După cum se poate observa, toate cele trei clase de ARN cunoscute sunt implicate în procesul de difuzare: un ARN informativ, care este un obiect de traducere, ARN ribozomal, care joacă rolul unui organizator al unei particule anti-industriale ribonucleotopoid - ribozom și Adaptor ARN efectuarea funcției traducătorului.
Procesul de sinteză a proteinei începe cu formarea compușilor de aminoacizi cu molecule ARN adaptor sau cu TRNA. În același timp, energia "activarea" aminoacizilor este în primul rând datorită reacției sale enzimatice cu molecula de triffosfat de adenozină (ATP) și apoi aminoacidul "activat" este conectat la capătul unui TRN relativ de scurtă durată Lanț, creșterea energiei chimice a aminoacidului activat este intensitatea sub formă de energie chimică între aminoacidul și TRNA.
Dar, în același timp, a doua sarcină este rezolvată. Faptul este că reacția dintre aminoacid și molecula TRNA este condusă de o enzimă indicată ca sintetază aminoacil-înaltă. Pentru fiecare dintre cele 20 de soiuri de aminoacizi, există enzime speciale care reacționează cu participarea numai a acestui aminoacid. Astfel, există cel puțin 20 de enzime (aminoacil-trnk sintetază), fiecare dintre acestea fiind specific pentru o varietate de aminoacizi. Fiecare dintre aceste enzime poate avea o reacție nu cu nici o moleculă de TRN, ci numai cu cele care poartă o combinație strict definită de nucleotide în lanțul lor. Astfel, datorită existenței unui astfel de enzime specifice care diferă, pe de o parte, natura aminoacidului și, pe de altă parte - secvența nucleotidică a TRNA, fiecare dintre cele 20 de varietăți de aminoacizi se dovedește la să fie "atribuite" numai unui anumit TRNA cu o combinație de nucleotide caracteristice date.
Unele momente ale procesului de biosinteză a proteinei, în măsura în care le prezentăm astăzi, sunt date în fig. nouăsprezece.
Aici, în primul rând, se poate observa că molecula de ARN informativă este conectată la ribozomul sau, așa cum se spune, RNN-ul "programat" ribozomului "programat". În orice moment, direct în ribozomul în sine sunt doar un segment relativ scurt al lanțului de ARNm. Dar acest segment cu participarea ribozomului poate interacționa cu moleculele ARN adaptor. Și aici, din nou, rolul principal este jucat de două ori mai sus, principiul de complementare menționat mai sus.
Aceasta este explicația mecanismului de motiv pentru care acest tript al lanțului ARNm corespunde unui aminoacid strict definit. Se poate observa că legătura intermediară necesară sau adaptorul, cu "recunoașterea" fiecărui aminoacid din triplul său pe ARNm este ADNN adaptor (TRNA).
Mai mult în diagramă (vezi fig.19) Se poate observa că în ribozomul, în plus față de moleculele TRN-ului luate în considerare cu un aminoacid atârnat, există o altă moleculă TRNA. Dar, spre deosebire de molecula TRNA discutată mai sus, această trNa de moleculă este atașată la capătul lanțului de proteină (polipeptidă) în procesul de sinteză. Această dispoziție reflectă dinamica evenimentelor care apar în ribozomul în timpul sintezei moleculei de proteine. Această dinamică poate fi imaginată după cum urmează. Să începem cu un anumit cuplu intermediar reflectat în diagramă și caracterizat prin prezența unui lanț de proteine \u200b\u200bcare a început deja să fie construit, atașat la TRNA și tocmai a intrat în ribozom și a fost conectat cu un triplet al unei noi molecule TRNA cu aminoacid corespunzător. Aparent, actul de atașare a moleculei TRNA la tripletul ribozomului amplasat cu ribozom-ul conduce la o orientare reciprocă și un contact strâns între reziduul de aminoacid și circuitul de proteină în construcție, care are loc o legătură covalentă între ele. Comunicarea are loc în așa fel încât capătul lanțului proteic în construcție, pe diagrama atașat la TRNA, este transferat de la acest TRN la reziduul de aminoacizi al aminoacil-TRNA primit. Ca urmare a "dreptului" TRNA, jucând rolul "donatorului", va fi liber, iar lanțul proteic - un "stânga" (primit) aminoacil-TRNA - "stânga" (primit) la "Acceptor" - Ca rezultat, lanțul proteic va fi alungit pe aminoacid și atașat la "stânga" TRNA. Urmând aceasta, TRNA "stânga" transferă împreună cu tripletul nucleotidic al nucleotidelor, apoi fostul "donator" moleculă de TRN va fi supus de aici și lasă ribozomul, un nou TRNA cu o proteină înlănțuită în reziduurile de aminoacid de construcție , iar lanțul ARNm va fi promovat în raport cu ribozomul de pe un triplet la dreapta. Ca urmare a promovării lanțului de ARNm, o triplă la dreapta în ribozom va apărea următorul triplet vacant (Uou), iar TRNA corespunzătoare cu aminoacid (fenilalanil-TRNA) va fi adăugată imediat în funcție de Principiu complementar. Acest lucru va provoca din nou formarea unei conexiuni covalente (peptidă) între lanțul de proteină în construcție și reziduul de fenilalanină și a urmat promovarea lanțului de ARNm la un triplet la dreapta cu toate consecințele care decurg din aici etc. În acest fel, se efectuează în mod consecvent, o triplă pentru un triplet, tragând lanțul unui ARN de informații prin ribozom, ca rezultat al lanțului IRNN este citit în întregime, de la început până la capăt. În același timp, există un aminoacid consistent pentru aminoacidul, lanțul proteic conjugat. În consecință, în ribozom, unul după altul vine moleculele TRNA cu aminoacizi și moleculele de trNA ies fără aminoacizi. Acoperirea în soluția în afara ribozomilor, moleculele de trNA libere sunt din nou conectate la aminoacizi și le transportă din nou în ribozom, referindu-se ciclic fără distrugere și schimbare.
Figura principală a biosintezei matricei sunt aRN și acizi nucleici ADN . Acestea sunt molecule de polimer care includ baze azotate de cinci tipuri, pensiuni de două tipuri și reziduuri de acid fosforic. Bazele de azot în acizi nucleici pot fi purin (adenină, guanină) și pirimidină (citozină, uracil (numai în ARN), Timin (numai în ADN)). În funcție de structura carbohidrați, evidențiați acid ribonucleic - conține Ribosa (ARN) și acizi deoxibonucleic - conține deoxiriboză (ADN).
Termen " matrix biosinteza."Aceasta implică capacitatea celulei de a sintetiza moleculele polimerice, cum ar fi acizi nucleici și proteine, pe baza șablonului - matrice. Acest lucru asigură o transmisie exactă a structurii cele mai complexe de la moleculele deja existente la nou-sesizabil.
Postulatul principal al biologiei moleculare
În majoritatea covârșitoare a cazurilor, transferul informațiilor ereditare de la celula maternă la o filială se efectuează utilizând ADN (replicare). Pentru a utiliza informații genetice, celula în sine necesită ARN formată pe matricea ADN (transcripție). Mai mult, ARN este implicat direct în toate etapele sintezei moleculelor de proteine \u200b\u200b(traducere), oferind structura și activitatea celulei.
Pe cele de mai sus se bazează dogma centrală Biologie molecularăConform căreia transferul informațiilor genetice se efectuează numai pe acidul nucleic (ADN și ARN). Destinatarul informațiilor poate fi alt acid nucleic (ADN sau ARN) și proteină.
