Меню:

Главная страница

Гены

Нуклеиновые кислоты

Рак

Старость

Хромосомы



Генетический код и синтез белков в организме

Однако репликация — это лишь способ, при помощи которого ДНК продолжает свое существование. Каким образом она совершает свою работу, в результате которой синтезируется определенный фермент, то есть молекула определенного белка? Ведь для того, чтобы синтезировать любой конкретный белок, требуется разместить в полипептидной цепи в строго определенной последовательности сотни, а то и тысячи структурных единиц — аминокислот. И на месте каждой структурной единицы может быть любая из 20 аминокислот. Как ДНК выбирает в качестве каждой единицы ту единственную аминокислоту, которая должна находиться в этом месте полипептидной цепи? Если бы молекула ДНК представляла собой полимер, состоящий из 20 вариантов нуклеотидов, то это было бы просто: можно было бы предположить, что каждому нуклеотиду соответствует определенная аминокислота. Но нуклеотидов, входящих в состав ДНК, только четыре.
Поразмыслив на эту тему, физик Джорж Гамов (Георгий Антонович Гамов) в 1954 году предположил, что нуклеотиды в различных сочетаниях могут использоваться в качестве того, что мы сейчас называем генетическим кодом (как и в азбуке Морзе различные сочетания точек и тире обозначают различные буквы и цифры).
Сколько существует возможных комбинаций двух нуклеотидов из четырех (А, Г, Ц и Т) - 4x4 = 16. Шестнадцать комбинаций (АА, АГ, АЦ, AT, ГА, ГГ, ГЦ, ГТ, ЦА, ЦГ, ЦЦ, ЦТ, ТА, ТГ, ТЦ и ТТ). Аминокислот 20. Значит, сочетания двух нуклеотидов недостаточно, чтобы закодировать все аминокислоты. А если взять комбинации из трех нуклеотидов, сколько их существует- 4 х 4 х 4 = 64. Шестьдесят четыре комбинации — этого более чем достаточно.
Получается, что одну определенную аминокислоту кодирует комбинация трех нуклеотидов — нуклеотидный триплет, или кодон. Но поскольку число возможных триплетов больше, чем двадцать, то одну аминокислоту могут кодировать два или даже три различных кодона. В этом случае генетический код, выражаясь языком шифровальщиков, вырождается.
Если это так, то тогда остаются неясными два серьезных вопроса: какой кодон (или какие кодоны) соответствует каждой аминокислоте и каким образом информация с кодона (который надежно хранится в ядре, так как только там была обнаружена ДНК) передается в цитоплазму к месту, где происходит синтез ферментов?
Что касается второго вопроса, то вскоре появилось подозрение, что посредником между ядром и цитоплазмой является РНК. Первыми, кому пришла в голову такая мысль, были французские биохимики Франсуа Жакоб и Жак Люсьен Моно. Структура такой РНК должна была быть похожа на структуру ДНК, а если чем-то и отличаться, то это отличие не должно влиять на генетический код. В РНК, в отличие от ДНК, в качестве сахара входит не дезоксирибоза, а рибоза (у которой на один атом кислорода больше) и вместо тимина — урацил (у него на одну метильную группу меньше). К тому же основное количество РНК обнаруживается в цитоплазме, хотя и небольшие количества ее присутствуют непосредственно в хромосомах.
Нетрудно представить, а это было доказано и экспериментально, как РНК переносит информацию, закодированную в нуклеотидной последовательности ДНК, в цитоплазму. Когда две сплетенные нити ДНК расплетаются, одна из них (всегда одна и та же; помните, та, которая является «лезвием») реплицируется, но только не из тех нуклеотидов, из которых состоит ДНК, а из тех, из которых состоит молекула РНК (этот процесс называется транскрипцией). В принципе все происходит так же, как и при синтезе комплиментарной цепи ДНК, только вместо тимина в качестве комплиментарных аденину нуклеотидов встраивается урацил. В результате получается молекула РНК, которая несет в своей структуре генетическую информацию, хранившуюся в молекуле ДНК, и эта молекула РНК может покинуть ядро и выйти в цитоплазму.
Поскольку синтезированная молекула РНК несет в себе генетический код, заложенный в ДНК-матрице, такая РНК называется матричной, или сокращенно мРНК (этот тип РНК называют еще и информационной, или иРНК).

Выделение тимусной и дрожжевой нуклеиновых кислот

Генетический код и синтез белков в организме

Исследование молекулярной структуры нуклеиновой кислоты

Местонахождение ДНК в хромосомах установлено

Модель Уотсона-Крика позволила объяснить клеточное деление

Неясные вопросы синтеза ферментов нашли объяснение при открытии репрессора ДНК

Обнаружена двойная спираль ДНК и компиментарный принцип ее построения

Открытие нуклеиновой кислоты

Отличия в составе РНК и ДНК

Растворимые РНК оказались транспортными

Рибосомы - место синтеза белка в клетке

Связь между ДНК и генами

Синтез ДНК и РНК

Соотношение кодонов и кодируемых ими аминокислот

Структура тРНК

Тимусные и дрожжевые нуклеиновые кислоты назвали ДНК и РНК















Популярная медицинская энциклопедия ©2009 med-000.ru