Линейный код, трехмерные последствия

Первичным хранилищем информации во всех живых клетках является ДНК. Эта информация закодирована в виде линейной последовательности букв «А», «Т», «Г», «Ц» вдоль цепи ДНК. Этот линейный код может быть передан потомству – за счет механизма точного копирования молекул ДНК.

В каждый конкретный момент некоторые участки ДНК транскрибируются. Такие участки называются «генами». РНК-полимераза копирует весь фрагмент, основание за основанием, синтезируя полностью комплементарную цепь РНК, состоящую из букв «А», «Г», «Ц», «У».

ДНК не только является матрицей для копирования, но и предоставляет информацию о том, где транскрипция должна начинаться («промотор») и где заканчиваться; сколько нужно сделать копий и в какой момент; и даже – в виде структуры синтезированной РНК- информацию о стабильности и продуктивности этой РНК!

Существует три основных класса РНК, транскрибируемых с матриц ДНК: это матричные РНК (мРНК), которые содержат информацию для сборки белков; транспортные РНК (тРНК), которые помогают собирать белки и рибосомальные РНК (рРНК) которые являются важнейшими структурными компонентами рибосомы, «фабрики» по сборке белков и катализируют саму реакцию синтеза полипептидной цепи.

мРНК содержат информацию для изготовления белков. В ходе процесса «трансляции», рибосомы переводят эту информацию, закодированную в последовательности нуклеотидов, в последовательность аминокислот в белке. Как они это делают? Ведь существует всего четыре вида нуклеотидов, но более 20 видов аминокислот!

Во время трансляции рибосома считывает нуклеотиды по три сразу, и приписывает каждому «триплету» соответствующую аминокислоту (триплеты часто называют «кодонами»). Каждая следующая аминокислота присоединяется на конец растущей белковой цепи. Существует всего 64 возможных кодона (столько возможно комбинаций из 4 букв по 3), это в несколько раз больше, чем число возможных аминокислот, поэтому сразу несколько кодонов соответствуют одной и той же аминокислоте. Это дает коду определенный запас «устойчивости».

Таким образом, информация, кодированная в линейной последовательности ДНК, используется для того, чтобы собрать линейную последовательность белка. В свою очередь, эта линейная последовательность определяет точную пространственную форму, которую примет белок и его особые химические свойства.

Подводя итог, основной путь передачи информации в клетке таков:

ДНК>>>РНК>>>БЕЛОК>>>ПРИЗНАК

Хотя код линейный, его последствия трехмерные. Основа технологии рекомбинантной ДНК в том, что манипуляции с линейной последовательностью ДНК приводят к желательным постоянным изменениям жизнедеятельности клеток.

Дата добавления: 2015-08-10