Transcrierea în biologie, traducerea și biosinteza proteinelor

Înțelegerea fundamentelor fundamentale pentru existența vieții este imposibilă fără o idee clară despre transferul informațiilor ereditare și implementarea lor. Depozitarea genelor organismului este realizată datorită cromozomilor, în care sunt ambalate diverse secțiuni ADN care codifică secvența primară de aminoacizi a unei anumite proteine. Și realizarea informațiilor genetice și moștenirea lor se realizează prin copierea ei. Acest proces se numește "transcriere". În biologie, înseamnă citirea codului site-ului genei și sintetizarea pe bază a unei matrice pentru biosinteza proteinelor.

Baza moleculară a transcripției

Transcrierea se numește procesul enzimatic, care este precedat de "despachetarea" moleculei ADN și oferind acces pentru citirea unei gene specifice. Apoi, în molecula de ADN dublu catenar, legăturile de hidrogen dintre nucleotide sunt rupte la locul inițial pentru 4 canoane. Din acest moment începe faza de inițiere a transcripției în biologie, legată de adăugarea polimerazei ARN dependente de ADN la polimerul macro-ADN.

inițiere Rezultatul logic este sinteza situs start ARN mesager, și o dată pentru a fi unite și o primă nucleotidă complementară translocație ADN dependentă de ARN polimerază ar trebui să vorbim despre această etapă de alungire. Esența ei este deplasarea treptată a ARN polimeraze dependente de ADN ale moleculei de ADN într-o direcție 5`-3`, legăturile de hidrogen ADN transection față și spate de recuperare a acestora, precum și conectarea unei nucleotide complementară la șablonul ARN cu lanț în creștere.

Enzima ADN-dependentă a ARN polimerazei catalizeaza nucleotidă care unește ARN, în timp ce pentru citirea, separarea legăturilor de hidrogen și de a restabili responsabilitatea altor sisteme enzimatice. Toți se află într-un loc unde există o transcriere. Biologie face posibilă aplicarea metodei de marcare și confirmă faptul concentrării lor cea mai mare este în nucleele celulelor.

Cronologia transcrierii

În laborator, oamenii de știință din grupul de cercetare "Genomul uman" au reușit să sintetizeze artificial molecula ADN-ului și să păstreze codul genetic în el. Acest proces a durat mai mult de 2 decenii, fără a lua în calcul pregătirea lungă. Este interesant cât de rapid aceste procese apar într-o celulă vie. Principala metodă de studiu a traducerii și a transcripției este biologia moleculară. Și deși se confruntă încă cu dificultăți din cauza imposibilității de a demonstra clar aceste procese, sunt prezente unele dovezi privind timpul biosintezei proteinelor.

În special, procesul de "despachetare" a informațiilor genetice poate dura 16-48 de ore, iar transcrierea genei dorite - aproximativ 4-8 ore. Sinteza unei molecule mici de proteine ​​bazată pe matricea ARN va dura aproximativ 4-24 ore, după care începe etapa de "maturare" a acesteia. Prin aceasta se înțelege ambalarea spontană independentă a proteinei în secundar și apoi în structura terțiară. Dacă proteina necesită o modificare post-sintetică, acest proces poate dura aproximativ o săptămână sau mai mult.

Structurile celulare, în care apar transcripția și translația, sunt studiate în biologie mai detaliat. În același timp, a fost posibil să se calculeze că, în celulele eucariote cu un set mare de material genetic, sinteza unei molecule simple de insulină durează aproximativ 16 ore. E. coli modificat genetic poate sintetiza o astfel de moleculă în 4 ore. În cazul proteinelor mari de structură terțiară și cuaternară, procesul de sinteză și formare finală poate dura aproximativ 2 săptămâni.

Localizarea enzimelor de transcripție

Un astfel de proces ca transcrierea (în biologie) are loc în locul stocării directe a informațiilor ereditare. În celulele eucariote, acesta este nucleul celular și în formele pre-nucleare ale vieții - citoplasma. Transcriptaza reversă a enzimei virale funcționează în nucleul celulelor infectate. În acest caz, acizii nucleici ai mitocondriilor, care sunt un set de gene, se supun și etapei de transcripție. În biologie și genetică, natura cursului acestor procese este încă necunoscută.

Dar existența bolilor mitocondriale umane sunt descendenți moștenită confirmă replicarea ADN-ului, care este un pas necesar în transcriere. Aceasta înseamnă că un astfel de proces poate avea loc în mai multe structuri celulare: in eucariotelor este mitocondriile si nucleul celulei, în timp ce procariotele - în citoplasmă și plasmide.

Localizarea proceselor biosintetice

Localizarea, unde transcrierea și translația apar (în biologie), sunt diferite, deoarece sinteza moleculelor de proteine ​​pur și simplu nu poate apărea în nucleul celular. Asamblarea structurii primare are loc la celulele unitare ribozomale, care se concentrează predominant în citoplasmă prin membrana reticulului endoplasmic dur.

Sinteza în celulele foarte dezvoltate, care se disting printr-o rată ridicată de asamblare a moleculelor de proteine ​​noi, are loc în principal pe poliribozomi. Dar în celulele bacteriene și în celulele foarte specializate, biosinteza poate apărea pe ribozomii disparați din citoplasmă. Corpurile virale nu au propriul aparat sintetic și organele și, prin urmare, exploatează structurile celulelor infectate.