О природе живого: механизмы и смысл - Ичас М.
ISBN 5-03-002805-6
Скачать (прямая ссылка):
UUC ” UCC ” UGC ” U АС ”
UUA Лейцин UCA ” UGA Стоп-кодон UAA Стоп-кодон
UUG * ^ UCG ” UGG Триптофан UAG Стоп-кодон
сии ” CCU Пролин CGU Аргинин CAU Гистидин
си С ” ССС ” CGC ” САС ”
CUA ” ССА ” CGA ” САА Глутамин
CUG ” CCG ” CGG ” CAG ”
AUU Изолейцин ACU Треонин AGU " AAU Аспарагин
AUC ” АСС ” AGC ” ААС ”
AUA ” АСА ” AGA ” ААА Лизин
AUG Метионин ACG ” AGG ” AAG ”
GUU Валин GCU Аланин GGU ” GAXJ Аспараги-
GUC ” GCC ” GGC ” GAC новая к-та
GUA ” GCA ” GGA ” GAA Глутами-
GUG ” GCG ” GGG ” GAG новая к-та
става всех белков, убедительно свидетельствует о биохимическом единстве жизни. По-видимому, это единство отражает происхождение всех живых существ от общего предка.
Информационная РНК
Хотя ДНК и несет в своей структуре информацию об аминокислотных последовательностях белков, прямого участия в их синтезе она не принимает. Для этой цели вначале по правилу комплементар-ности копируется одна из цепей молекулы ДНК, причем образуется несколько отличная одноцепочечная нуклеиновая кислота, — так называемая матричная, или информационная, РНК (мРНК). В этом процессе много общего с репликацией ДНК. Цепь РНК строится против одной из цепей ДНК — по тому же правилу ком-плементарности, однако в этом случае вместо тимина включается несколько иное основание — урацил (U), которое тоже комплементарно аденину. Взаимоотношения между ДНК и РНК схематически можно представить так:
Рис. 6-2. зируется
“стартовой” последовательности нуклеотидов. Если к этой стартовой последовательности присоединится молекула, обладающая к ней специфическим сродством, транскрипция этого участка ДНК в РНК становится невозможной.
ДНК: антисмысловая цепь AGCGGTACCAATGC смысловая цепь TCGCCATGGTTACG
PH К-копия UCGCCAUGGUUACG
Такой процесс копирования называют транскрипцией. Образующиеся молекулы РНК относительно невелики по размерам и представляют собой копии отдельных участков ДНК, а не всей ее молекулы.
Для того, чтобы в клетке мог синтезироваться тот или иной белок, необходима сначала транскрипция соответствующего участка ДНК. Существуют особые белки, которые связываются с определенными короткими участками ДНК и таким образом запускают или останавливают процесс транскрипции в непосредственной близости от места связывания (рис. 6-2).
В отличие от ДНК, все время сохраняющейся в клетке, информационные РНК довольно быстро распадаются. Время их полу-жизни (то время, за которое разрушается половина имеющихся молекул) варьирует от нескольких минут у бактерий до нескольких часов или в лучшем случае дней у высших животных. На первый взгляд это расточительство, но на самом деле это не так. Если бы молекулы информационной РНК были столь же стабильны, как ДНК, то клетка, однажды синтезировав их, уже не могла бы управлять синтезом соответствующих белков. Если же время полужизни мРНК невелико, то, прекратив ее образование, клетка
а
Синтезируемая РНК
ДНК
Стартовый
участок
свободен
? РНК не синтезируется
1 ДНК
Стартовый
участок
заблокирован
Подавление транскрипции. Комплементарная мРНК синте-на ДНК ферментом, который начинает свою работу с особой
А*
/
тРНК*
Л\
А*- А - А - А
/
тРНК*
Рис. 6-3. Синтез белка. Информационная РИК (мРНК) прикрепляется к рибосоме, в которой есть два специальных участка а и 6. На рисунке участок Ь уже занят. Комплекс, состоящий из аминокислоты и тРНК*, случайно приближается к участку а. Если антикодон этой тРНК* комплементарен кодону, находящемуся в а, то происходит связывание этого комплекса. Аминокислота А* переносится на конец растущей белковой цепи, связанной с тРНК в участке Ь. Затем молекула мРНК сдвигается на один шаг вперед, перемещая тРНК* и свободный конец белковой цепи в участок 6. В участке а оказывается новый кодон, и весь цикл повторяется.
может остановить синтез определенных белков, когда он больше не нужен.
Синтез белка
Образовавшись в клеточном ядре, где находктся ДНК, молекулы информационной РНК диффундируют в цитоплазму и присоединяются там к небольшим частицам, называемым рибосомами. Рибосомы состоят из особых РНК и белков, и их можно рассматривать как гигантские ферментные молекулы, синтезирующие белки.
