Транскрипция в биологията, транслация и биосинтеза на протеини

Разбирането на основните основи за съществуването на живот е невъзможно без ясна представа за прехвърлянето на наследствена информация и нейното прилагане. Съхраняването на гените на организма се осъществява благодарение на хромозоми, в които са пакетирани различни ДНК секции, кодиращи първичната аминокиселинна последователност на определен белтък. И реализацията на генетичната информация и нейното наследяване се постига чрез копирането й. Този процес се нарича "транскрипция". В биологията това означава четенето на кода на генното място и синтезирането на неговата основа на матрица за биосинтеза на протеини.

Молекулярна основа на транскрипцията

Транскрипцията се нарича ензимен процес, който се предхожда от "разопаковането" на молекулата ДНК и осигурява достъп за четене на специфичен ген. След това, в двойно-верижната ДНК молекула, водородните връзки между нуклеотидите се разрушават в началния сайт за 4 канона. От този момент започва фазата на започване на транскрипцията в биологията, свързана с добавянето на ДНК-зависима РНК полимераза към макро-ДНК полимера.

Логически започване резултат е синтезата на РНК старт място, и веднъж, за да се присъедини и първи комплементарна нуклеотидна ще транслокация ДНК-зависима РНК полимераза трябва да говорим за тази стъпка на удължаване. Същността е постепенното преместване на ДНК-зависима РНК полимерази на молекулата на ДНК в посока 5`-3`, ДНК напречен разрез водородните връзки предна и задна тяхното възстановяване, както и свързването на допълнителна нуклеотидна на нарастващата верига РНК шаблона.

Ензимната ДНК-зависима РНК полимераза катализира прикрепването на нуклеотид към РНК, докато за отчитането, разделянето на водородните връзки и тяхното редуциране са отговорни други ензимни системи. Всички те са на място, където има транскрипция. Биологията дава възможност да се приложи методът на белязани атоми и да се потвърди фактът на тяхната най-голяма концентрация точно в ядрата на клетките.

Хронология на транскрипцията

В лабораторията учените от изследователската група "Човешки геном" успяха да синтезират изкуствено самата ДНК молекула и да запазят генетичния код в нея. Този процес отне повече от две десетилетия, без да се брои дългата подготовка. Интересно е колко бързо тези процеси се появяват в жива клетка. Основният метод за изследване на транслацията и транскрипцията е молекулярната биология. И въпреки че все още изпитва трудности поради невъзможността да демонстрира ясно тези процеси, съществуват известни доказателства за времето на биосинтеза на протеини.

По-специално, процесът на "разопаковане" на генетичната информация може да отнеме 16-48 часа, а транскрипцията на желания ген - около 4-8 часа. Синтезът на една малка протеинова молекула, базирана на матричната РНК, ще отнеме около 4-24 часа, след което започва стадията на "узряването". С това се има предвид независимото спонтанно опаковане на протеина във вторичната и след това в третичната структура. Ако протеинът изисква постсинтетична модификация, този процес може да отнеме около седмица или повече.

Клетъчните структури, където се осъществява транскрипция и транслация, се изследват по-подробно в биологията. В същото време е възможно да се изчисли, че в еукариотните клетки с голям набор от генетичен материал, синтезата на проста инсулинова молекула отнема приблизително 16 часа. Генетично модифициран Е. coli може да синтезира такава молекула за 4 часа. В случая на големи протеини от терциерната и кватернерната структура, процесът на техния синтез и крайното образуване може да отнеме около 2 седмици.

Локализация на транскрипционните ензими

Този процес като транскрипция (в биологията) се извършва на мястото на пряко съхранение на наследствена информация. В еукариотните клетки това е клетъчното ядро ​​и в ядрените форми на живот - цитоплазмата. Вирусната ензимна обратна транскриптаза работи в ядрото на заразените клетки. В този случай нуклеиновите киселини на митохондриите, които са набор от гени, също преминават през етапа на транскрипция. В биологията и генетиката естеството на хода на тези процеси все още е неизвестно.

Но фактът, че присъствието на митохондриални човешки заболявания, наследени от потомци, потвърждава репликацията на ДНК, за която необходимия етап е транскрипцията. Това означава, че този процес може да се появи в няколко клетъчни структури: в еукариотите той е митохондрия и клетъчно ядро, а в прокариотите той е в цитоплазмата и плазмидите.

Локализиране на биосинтетичните процеси

Локализацията, където се появяват транскрипция и транслация (в биологията), са различни, защото синтезата на протеиновите молекули просто не може да се появи в клетъчното ядро. Първичната структура се сглобява върху рибозомния апарат на клетката, която е концентрирана предимно в цитоплазмата на мембраната на грубия ендоплазменен ретикулум.

Синтезът в силно развитите клетки, които се отличават с висока степен на сглобяване на нови протеинови молекули, се среща главно върху полирибозоми. Но в бактериалните клетки и високоспециализираните клетки биосинтезата може да възникне върху несъответстващи рибозоми в цитоплазмата. Вирусните тела нямат собствен синтетичен апарат и органели и следователно те експлоатират структурите на заразените клетки.