Ce este transcripția în biologie, importanța ei în viața organismelor

Termenul „Biologi transcriere“ numesc o etapă specială a informației genetice, a căror divulgare este redusă la o citire a genei și construcția moleculei sale de ARN complementar. Acesta este un proces enzimatic, cuplat cu activitatea multor enzime și intermediari biologici. Cu toate acestea, majoritatea biocatalizatorilor și mecanismele responsabile pentru inițierea replicării genelor nu sunt cunoscute de știință. Din acest motiv, rămâne să fim văzuți în detaliu ce este transcriere (în biologie)

Realizarea informațiilor genetice

Știința modernă a transcrierii, precum și transferul informațiilor ereditare nu este suficient de cunoscută. Majoritatea datelor pot fi reprezentate ca o secvență de etape de biosinteză a proteinelor, ceea ce ne permite să înțelegem mecanismul expresiei genelor. Sinteza proteinelor este un exemplu de realizare a informațiilor ereditare, deoarece genele codifică tocmai structura lor primară. Pentru fiecare moleculă de proteină, fie că este vorba despre o proteină structurală, o enzimă sau un mediator, există o secvență primară de aminoacizi înregistrată în gene.

De îndată ce este nevoie să re-sintetizeze această proteină, începe procesul de "despachetare" a ADN-ului și citirea codului genei dorite, după care are loc transcripția. În biologie, schema unui astfel de proces constă în trei etape, alocate condițional: inițierea, alungirea, terminarea. Cu toate acestea, este imposibil să se creeze condiții concrete pentru observarea acestora în timpul experimentului. Acestea sunt calcule mai degrabă teoretice care permit o mai bună înțelegere a implicării sistemelor enzimatice în procesul de copiere a unei gene pe un șablon de ARN. La miezul său, transcripția este procesul de sinteză a ARN pe baza lanțului desiralizat 3rsquo-5rsquo-ADN.

Mecanismul de transcriere

Pentru a înțelege ce este transcripția (în biologie), puteți folosi exemplul de sinteză a ARN-ului de informații. Începe cu "eliberarea" genei și alinierea structurii moleculei ADN. În nucleu, informația ereditară este localizată în cromatină condensată, iar genele inactive sunt "ambalate" compact în heterochromatină. Despiralizarea acestuia permite eliberarea genei dorite și punerea la dispoziție pentru citire. Apoi, o enzimă specială împarte ADN-ul dublu catenar în două lanțuri, după care se citește lanțul 3rsquo-5rsquo.

Din acel moment, începe chiar perioada de transcriere. Enzima ARN polimerază dependentă de ADN-ul asamblează situsul inițial de ARN, la care prima nucleotidă, complementară la 3rsquo-5rsquo, este atașată la catena regiunii șablonului ADN. Mai mult, lanțul ARN crește, ceea ce durează câteva ore.

Importanța transcrierii în biologie nu este numai inițierea sintezei ARN, ci și a terminării sale. Realizarea porțiunii genei terminator inițiază terminarea citirii și declanșează un proces enzimatic pentru a deconecta o polimerază ARN dependentă de ADN din molecula de ADN. Site-ul ADN divizat este complet "cusut". De asemenea, sistemele enzimatice funcționează în timpul transcripției, care „verifică“ corectitudinea nucleotidele de legătură și sintetizare eroarea apare „tăiat“ porțiuni inutile. Înțelegerea acestor procese ne permite să răspundem la întrebarea a ceea ce este transcripția în biologie și modul în care este reglementată.

Transcriere inversă

Transcripția este mecanismul universal de bază pentru transferul informațiilor genetice de la un purtător la altul, de exemplu de la ADN la ARN, așa cum se întâmplă în celulele eucariote. Cu toate acestea, la unele virusuri, secvența transferului de gene poate fi inversată, adică codul este citit de la ARN la ADN-ul monocatenar. Acest proces este numit transcriere inversă, și este adecvat să o considerăm un exemplu de infecție umană cu virusul HIV.

Circuitul arata ca o introducere transcriere inversă a virusului în celule și sinteza ADN ulterior pe baza ARN-ului lor utilizând enzima revers transcriptaza (revers transcriptaza). Acest biocatalizator este inițial prezent în organismul viral și este activat când intră în celula umană. Ea face posibilă sintetizarea unei molecule ADN cu informații genetice din nucleotidele găsite în celulele umane. Finalizarea cu succes a transcrierii inverse este de a furniza o moleculă de ADN care este introdusă de enzima integraza in ADN-ul celulei și alterându-l.

Importanța transcrierii în ingineria genetică

Este important ca o astfel de transcriere în biologie, care se desfășoară în direcția opusă, să ne permită să facem trei concluzii importante. În primul rând, virușii din planul filogenetic ar trebui să fie mult mai mari decât formele de viață unicelulare. În al doilea rând, aceasta este dovada posibilității unei molecule stabile de ADN monocatenar. Anterior a existat o opinie conform căreia ADN-ul poate exista mult timp numai sub forma unei structuri dublu-catenare.

În al treilea rând, deoarece virusul nu are nevoie să aibă informații despre genele sale care să fie încorporate în ADN-ul celulelor organismului infectat, se poate arăta că prin transcriere inversă este posibil să se introducă gene arbitrare în codul genetic al oricărui organism. Ultima concluzie permite utilizarea virușilor ca instrumente de inginerie genetică pentru încorporarea unor gene în genomul bacteriilor.