Генетическая информация
в днк кодируется всего лишь
4 нуклеотидами

Нуклеотиды соединены в две цепочки очень прочными ковалентными связями.

Нуклеотиды из соседних цепочек попарно соединяются слабыми водородными связями.

Две цепочки обвиваются одна вокруг другой. ДНК, состоящая из одной цепочки, не изгибается таким образом. Изгиб - следствие соединения нуклеотидов.

Эти связи очень слабы, поэтому могут легко разделяться и снова соединяться. Этот факт очень важен для жизнедеятельности клетки.

Этот принцип называется комплементарностью.

В каждый виток умещаются 10,5 пар нуклеотидов. Один виток имеет длину 3,6 нанометров.

ДНК состоит из нуклеотидов — сложных органических соединений.

Запомним его, он очень важен.

 

Что

3

ИЗ СЕБЯ

представляет

ДНК?

Но большинство строительных процессов протекают вне ядра, в цитоплазме клетки. Чертежи нужны именно здесь.

каким

4

это

образом

работает?

Вместе с ДНК в ядре обитает особый фермент — РНК-полимераза.

Он прикрепляется к ДНК в специальных местах, называемых промоторами. В этом месте две цепочки ДНК временно разделяется.

РНК-полимераза прекращает строить цепочку, когда встречает другой специальный участок.

 

Получившаяся цепочка и есть
мРНК — молекула, которая перенесёт информацию из ядра в пространство клетки.

После транскрипции мРНК подвергается нескольким последовательным модификациям, которые называются вместе процессингом. Только правильно прошедшая его мРНК называется зрелой и экспортируется из ядра в цитоплазму.


Теперь начинается процесс, который называется транскрипцией:

РНК-полимераза продвигается вдоль ДНК и строит рядом новую цепочку,

комплементарную исходной.

 

Однако в принципе комплементарности здесь одно изменение — нуклеотид Т заменяется на U (урацил).

Длина мРНК составляет от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч нуклеотидов.

 

мРНК имеет вид не двойной спирали, а одной длинной причудливо скрученной цепочки.

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

транскрипция:

ДНК — книга чертежей для строительства всего в клетке

РНК-полимераза
копировальный аппарат

мРНК — копия одного конкретного чертежа

Визуализация

Относительные формы, размеры и динамика в реальном времени отражены максимально точно. Основано на рентгеновских кристаллографических моделях и других опубликованных научных данных.

 

© wehi.tv

как

мРНК

5

переносит

информацию?

Рибосома двигается вдоль цепочки мРНК, считывая за раз 3 нуклеотида. Эта тройка нуклеотидов называется кодон.

 

3

4

По каждому кодону рибосома берёт одну аминокислоту и добавляет её в цепочку к предыдущим.

 

Аминокислоты это небольшие молекулы, примерно такой же сложности что и нуклеотиды.

Всего в трансляции участвуют 20 разных аминокислот.

Рибосомы присоединяются

к мРНК и начинается процесс, который называется трансляция.

2

Так кислота за кислотой строится белок. Рибосома прекращает свою работу, когда встречает стоп-кодон. Тогда белок отсоединяется, а рибосома покидает мРНК.

5

Белки бывают разной длины. Инсулин содержит 51 аминокислоту. А самый большой из известных белков — титин камбаловидной мышцы человекасостоит из 38 138 аминокислот.

трансляция:

 

мРНК

чертеж одного белка

Рибосома сборщик, который согласно чертежу соединяет

детали-аминокислоты

Детали-аминокислоты собираются в итоговую конструкцию белок

Визуализация

Относительные формы, размеры и динамика в реальном времени отражены максимально точно. Основано на рентгеновских кристаллографических моделях и других опубликованных научных данных.

 

© wehi.tv

что

дальше

6

происходит

с мРНК?

Когда мРНК покидает ядро и выходит в цитоплазму клетки, она встречается с рибосомами — молекулярными фабриками по строительству белков.

 

1

Итак, тройка нуклеотидов, которую за раз считывает рибосома, называется кодон.

Генетический код это правило соответствия: какой кодон означает какую аминокислоту.

Это значит: если в теле человека рибосома, встретив кодон GCG, построит аминокислоту аргинин, то у шимпанзе рибосома тоже построит аргинин при встрече

с этим кодоном.

И у червяка

И у огурца

И у кишечной палочки

На земле существует огромное количество живых организмов. Они устроены и функционируют по-разному. Но на уровне кода почти всё живое написано на одном языке.

И язык этот очень компактный.

В таблице

А3 297 х 420 мм

Скачать постер

В схемах и картинках

А3 297 х 420 мм

Скачать постер

А3 — 420 х 297 мм

Скачать постер

теперь

ЧТО

7

со всем

этим

делать?

Теперь мы знаем достаточно чтобы перейти к самому интересному к генетическому коду, генам и их редактированию.

генетический код

для

един

большинства ОРГАНИЗМОВ

стандартный

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ

код:

Аминокислота

Кодон

Аланин

Аргинин

Аспарагин

Аспарагиновая кислота

Валин

Гистидин

Глицин

Глютамин

Глютаминовая кислота

Изолейцин

Лейцин

Лизин

Метионин

Пролин

Серин

Тирозин

Треонин

Триптофан

Фенилаланин

Цистеин

 

GCU, GCC, GCA, GCG

CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG

AAU, AAC

GAU, GAC

GUU, GUC, GUA, GUG

CAU, CAC

GGU, GGC, GGA, GGG

CAA, CAG

GAA, GAG

AUU, AUC, AUA

UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG

AAA, AAG

AUG

CCU, CCC, CCA, CCG

UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC

UAU, UAC

ACU, ACC, ACA, ACG

UGG

UUU, UUC

UGU, UGC

Так как кодонов сильно больше чем нужно, то одна и та же аминокислота кодируется несколькими разными кодонами. Но не наоборот!

 

Еще есть стоп-кодоны, которые дают рибосоме сигнал прекратить строить белок: UGA, UAG, UAA.

 

Помимо этих 20-ти аминокислот в некоторых белках присутствуют нестандартные аминокислоты, возникающие из стандартных в процессе модификаций после трансляции. Это селеноцистеин и пирролизин, так называемые 21-я и 22-я аминокислоты.

 

А3 — 420 х 297 мм