Transkripcija u biologiji, prevođenju i biosintezu proteina

Razumijevanje osnovnih temelja za postojanje života nemoguće je bez jasne predodžbe prijenosa nasljednih informacija i njegove provedbe. Skladištenje gena organizma ostvaruje se zbog kromosoma, u kojima se pakiraju različiti dijelovi DNA koji kodiraju primarnu aminokiselinsku sekvencu određenog proteina. A realizacija genetske informacije i njezina nasljednost postiže se kopiranjem. Taj se proces naziva "transkripcija". U biologiji to znači čitanje koda genetskog mjesta i sintetiziranje na osnovi matrice za biosintezu proteina.

Molekularna osnova transkripcije

Transkripcija se naziva enzimski proces, kojem prethodi "raspakiranje" DNA molekule i omogućava pristup čitanju specifičnog gena. Zatim, u dvolančanu DNA molekulu, vodikove veze između nukleotida razbijene su na početnom mjestu za 4 kanona. Od ovog trenutka počinje faza inicijacije transkripcije u biologiji, povezana s dodavanjem DNA-ovisne RNA polimeraze u makro-DNA polimer.

Inicijacija logičan rezultat je sinteza messenger RNA početnog mjesta, a nakon što se spajaju, a prvi se komplementarni nukleotidni translokacija DNA-ovisne RNA polimeraze treba govoriti o ovom elongacije koraku. Njegova suština je postupno pomicanje DNA ovisne RNA polimeraza iz molekule DNA u smjeru 5`-3`, DNA transekcije vodikovim vezama prednji i stražnji njihov oporavak, kao i spajanje komplementarnog nukleotida na rastući lanac RNA kalupa.

Enzimska DNA-ovisna RNA polimeraza katalizira vezanje nukleotida na RNA, dok za čitanje, odvajanje vodikovih veza i njihovo redukcije odgovorni su drugi enzimski sustavi. Svi su na mjestu gdje postoji transkripcija. Biologija omogućuje primjenu metode označenih atoma i potvrdu činjenice njihove najveće koncentracije upravo u jezgrama stanica.

Kronologija transkripcije

U laboratoriju su znanstvenici istraživačke grupe "Human Genome" uspjeli sintetizirati umjetnu molekulu DNA i zadržati genetski kod u njemu. Ovaj proces je trajao više od dva desetljeća, ne računajući dugu pripremu. Zanimljivo je kako se ti procesi brzo odvijaju u živoj stanici. Glavna metoda proučavanja prijevoda i transkripcije je molekularna biologija. Iako i dalje pati od poteškoća zbog nemogućnosti očitovanja tih procesa, prisutni su neki dokazi o vremenu biosinteze proteina.

Konkretno, proces "raspakiranje" genetske informacije može potrajati 16-48 sati, a transkripcija željenog gena - oko 4-8 sati. Sinteza jedne male molekule proteina koja se temelji na matričnoj RNA će trajati oko 4 do 24 sata, nakon čega započinje stupanj "zrenja". Pod tim se misli na neovisno spontano pakiranje proteina u sekundarnu, a potom u tercijarnu strukturu. Ako protein zahtijeva post-sintetsku modifikaciju, taj postupak može trajati oko tjedan dana ili više.

Stanične strukture, gdje se javljaju transkripcije i translacije, detaljnije se proučavaju u biologiji. Istovremeno, bilo je moguće izračunati da u eukariotskim stanicama velikim brojem genetičkih materijala, sinteza jednostavne molekule inzulina traje oko 16 sati. Genetski modificirana E. coli može sintetizirati takvu molekulu u 4 sata. U slučaju velikih proteina tercijarne i kvaternarne strukture, proces njihovog sinteze i konačnog stvaranja može trajati oko 2 tjedna.

Lokalizacija transkripcijskih enzima

Takav proces kao transkripcija (u biologiji) odvija se na mjestu izravne pohrane nasljednih informacija. U eukariotskim stanicama, to je stanična jezgra, iu prednuclearni oblik života - citoplazma. Virusna enzimska reverzna transkriptaza djeluje u jezgri zaraženih stanica. U ovom slučaju, nukleinske kiseline mitohondrija, koje su skup gena, također prolaze kroz fazu transkripcije. U biologiji i genetici, priroda tijeka tih procesa još je nepoznata.

Ali činjenica prisutnosti mitohondrijskih ljudskih bolesti, koje nasljeđuju potomci, potvrđuje replikaciju DNK, za koju je nužna faza transkripcija. To znači da se ovaj proces može pojaviti u nekoliko staničnih struktura: u eukariota je mitohondrija i stanična jezgra, au prokariotima je u citoplazmi i plazmidima.

Lokalizacija biosintetskih procesa

Lokalizacija, gdje se transkripcija i translacija pojavljuju (u biologiji), su različiti, jer se sinteza proteinskih molekula jednostavno ne može pojaviti u staničnoj jezgri. Primarna struktura sastavljena je na ribosomskom aparatu stanice, koja je uglavnom koncentrirana u citoplazmi na membrani grubog endoplazmatskog retikuluma.

Sinteza u visoko razvijenim stanicama, koje se razlikuju po visokoj stopi sastavljanja novih proteinskih molekula, javlja prvenstveno na poliribosomima. Ali u bakterijskim stanicama i visoko specijaliziranim stanicama, biosinteza se može pojaviti na različitim ribosomima u citoplazmi. Virusna tijela nemaju vlastiti sintetički aparat i organele, pa stoga iskorištavaju strukture zaraženih stanica.