Comprendre els fonaments fonamentals de l'existència de la vida és impossible sense una comprensió clara de la transmissió de la informació hereditària i la seva implementació. L'emmagatzematge dels gens del cos es realitza a través de cromosomes, en els quals s'envasen diferents seccions d'ADN, que codifiquen la seqüència d'aminoàcids primària d'una determinada proteïna. I la implantació de la informació genètica i la seva transmissió per herència s'aconsegueix mitjançant la seva còpia. Aquest procés s'anomena "transcripció". En biologia, vol dir llegir el codi d'una secció de gens i sintetitzar una plantilla per a la biosíntesi de proteïnes basada en ella.
Base molecular de la transcripció
La transcripció és un procés enzimàtic que va precedit pel "desembalatge" d'una molècula d'ADN i proporciona accés per llegir un gen específic. A continuació, a la molècula d'ADN de doble cadena activadaA la secció inicial, els enllaços d'hidrogen entre nucleòtids es trenquen per 4 kadons. A partir d'aquest moment, comença la fase d'inici de la transcripció en biologia, associada a la unió de l'ARN polimerasa depenent de l'ADN al macropolímer d'ADN.
El resultat natural de la iniciació és la síntesi del lloc inicial de l'ARN missatger, i tan bon punt s'hi uneix el primer nucleòtid complementari i es produeix la translocació de l'ARN polimerasa depenent de l'ADN, s'ha de parlar del principi. de l'etapa d'allargament. La seva essència es redueix al moviment gradual de l'ARN polimerasa depenent de l'ADN al llarg de la molècula d'ADN en la direcció 3'-5', tallant els enllaços d'hidrogen de l'ADN per davant i restaurant-los darrere, a més d'unir un nucleòtid complementari al creixement. cadena de la plantilla d'ARN.
La ARN polimerasa depenent de l'enzim ADN catalitza l'addició d'un nucleòtid a l'ARN, mentre que altres sistemes enzimàtics s'encarreguen de la lectura, la separació dels enllaços d'hidrogen i la seva reducció. Tots ells es troben al lloc on es fa la transcripció. La biologia permet aplicar el mètode dels àtoms marcats i confirmar el fet de la seva màxima concentració en els nuclis de les cèl·lules.
Cronologia de la transcripció
En condicions de laboratori, els científics del grup d'investigació "Genoma humà" van aconseguir sintetitzar artificialment la pròpia molècula d'ADN i guardar-hi el codi genètic. Aquest procés va durar més de 2 dècades, sense comptar la llarga preparació. És interessant la rapidesa amb què es produeixen aquests processos en una cèl·lula viva. Principal mètode de recercatraducció i transcripció - biologia molecular. I tot i que encara està experimentant dificultats associades a la impossibilitat d'una demostració visual d'aquests processos, hi ha algunes evidències sobre el moment de la biosíntesi de proteïnes.
En particular, el procés de "descomprimir" la informació genètica pot trigar entre 16 i 48 hores, i la transcripció del gen desitjat, unes 4-8 hores. La síntesi d'una petita molècula de proteïna basada en l'ARN missatger trigarà unes 4-24 hores, després de les quals comença l'etapa de la seva "maduració". Això es refereix a l'empaquetament autoespontani d'una proteïna en una estructura secundària i després en una estructura terciària. Si la proteïna requereix una modificació postsintètica, aquest procés pot trigar aproximadament una setmana o més.
Les estructures cel·lulars, on es produeix la transcripció i la traducció, s'estudien cada cop amb més detall en biologia. Al mateix temps, es va poder calcular que en cèl·lules eucariotes amb un gran conjunt de material genètic, la síntesi d'una molècula simple d'insulina triga unes 16 hores. Escherichia coli modificada genèticament és capaç de sintetitzar aquesta molècula en 4 hores. En el cas de proteïnes grans d'estructura terciària i quaternària, el procés de la seva síntesi i formació final pot durar unes 2 setmanes.
Localització d'enzims de transcripció
Un procés com la transcripció (en biologia) té lloc en el lloc d'emmagatzematge directe d'informació hereditària. A les cèl·lules eucariotes, aquest és el nucli cel·lular, i en les formes de vida prenuclears, és el citoplasma. enzim viralLa transcriptasa inversa funciona al nucli de les cèl·lules infectades. Al mateix temps, els àcids nucleics mitocondrials, que són un conjunt de gens, també passen per l'etapa de transcripció. En biologia i genètica, encara es desconeix la naturalesa d'aquests processos.
Però el fet de la presència de mal alties mitocondrials humanes que són heretades per descendents confirma la replicació de l'ADN, per a la qual la transcripció és un pas necessari. Això vol dir que aquest procés pot tenir lloc en diverses estructures cel·lulars: en eucariotes, aquests són els mitocondris i el nucli cel·lular, i en procariotes, en el citoplasma i els plasmidis.
Localització de processos biosintètics
Les ubicacions on es produeix la transcripció i la traducció (en biologia) són diferents, perquè la síntesi de molècules de proteïnes simplement no es pot produir al nucli cel·lular. El muntatge de l'estructura primària es produeix a l'aparell ribosòmic de la cèl·lula, que es concentra principalment al citoplasma de la membrana del reticle endoplasmàtic rugós.
La síntesi en cèl·lules altament desenvolupades, que es distingeixen per una alta taxa d'acoblament de noves molècules de proteïnes, es produeix principalment en poliribosomes. Però en cèl·lules bacterianes i altament especialitzades, la biosíntesi pot procedir en ribosomes dispars del citoplasma. Els cossos vírics no tenen el seu propi aparell sintètic i orgànuls i, per tant, exploten les estructures de les cèl·lules infectades.
