О детях - страница 4



молекула, несущая генетическую информацию (messenger RNA, mRNA). На табл. 1.1 показана получившаяся молекулярная цепочка «до-информационной РНК» (pre-mRNA), являющаяся зеркальным отражением молекулярной цепочки ДНК, за исключением того, что основной урацил (base uracil, U) связывается с адени-ном; информационная РНК не содержит тимина. На следующих стадиях молекулярная цепочка «до-информационной РНК» отделяется, и цепочка ДНК воссоединяется. После этого «до-информационная РНК» подвергается дальнейшей обработке в ядрах клетки, из которой удаляются ненужные нуклеотиды, а концы молекулярной цепочки «заделываются», превращая ее в зрелую информационную РНК, готовую выйти в цитоплазму клетки. Заметьте, что любая тройственная комбинация нуклеотидов имеет название «кодон»; каждая из них будет переводиться в специфические аминокислоты, молекулы, являющиеся компонентами протеинов.

Молекулы транспортной РНК (transfer RNA, tRNA) инициируют этот перевод, прикрепляясь с одной стороны к кодонам информационной (матричной) РНК и выстраивая соответствующие им свободные аминокислоты при помощи энзимов цитоплазмы, выполняющих функцию актуального распознавания.

На следующей стадии рибосома — опять же с помощью энзимов — стартует с одного конца молекулярной цепочки информационной (матричной) РНК-транспортной РНК, продвигаясь вдоль нее на несколько шагов. С каждым шагом смежные аминокислоты связываются в последовательность, называемую полипептидной цепью; когда рибосома достигает конца, полипептидная цепь является законченной и освобождается. Некоторые протеины состоят из одной полипептидной цепи; сложные протеины состоят из нескольких таких цепей.


ДНК


Считывание генетической информации


До-информационная ДНК


Обработка


Обработка


Обработка


Информационная РНК


Перенос


Ядро и цитоплазма


Информационная РНК


Транспортная РНК


Перевод


Полипептидная цепочка


Табл. 1.1. Этапы синтеза протеинов

«Молекулярная генетика»

• ДНК человека базируется на пяти нуклеотидах.

• Все нормальные люди генетически идентичны на 99,9%.

• Отдельные нуклеотидные полиморфизмы являются основой индивидуальных различий между людьми.

• Энзимы - наиболее общий вид протеинов.

• Протеиновый синтез начинается в цитоплазме клетки.

Вопрос для размышления: почему синтез протеинов так важен для продолжения жизни?

Некоторые рибосомы прикрепляются к стенкам эндоплазматического ретикулума (табл. 1.1). Если одна из них выполняет перевод, полипептидная цепь входит в эндоплазматический ретикулум для дальнейшей обработки, например, чтобы соединиться с другими полипептидными цепями для производства некоего сложного протеина. Химическая структура также может изменяться; все зависит от того, какой протеин синтезируется. Отсюда протеины «упаковываются» и посылаются в аппарат Гольджи для дальнейшей обработки и постепенной секреции через клеточную мембрану. Другие рибосомы в свободном состоянии находятся в цитоплазме; если одна из них совершает перевод, полипептидная цепь обычно немедленно активируется в виде протеина и остается внутри клетки.

Таким образом, используются всего лишь четыре нуклеотида, составляющих ДНК всех живых существ, чтобы произвести миллиарды потенциально возможных комбинаций 20 главных аминокислот, т. е. миллиарды различных протеинов. Как мы уже говорили, у человека были идентифицированы более 200 тысяч протеинов.