Transkripce v biologii, translaci a biosyntéze bílkovin

Pochopení základních základů pro existenci života je nemožné bez jasné představy o přenosu dědičných informací a jejich implementaci. Uskladnění genů organismu se uskutečňuje díky chromozomům, v nichž jsou zabaleny různé části DNA kódující primární aminokyselinovou sekvenci určitého proteinu. A uskutečnění genetické informace a jejího dědictví je dosaženo kopírováním. Tento proces se nazývá "přepis." V biologii to znamená čtení kódu místa genu a syntéza na jeho základě matrice pro biosyntézu proteinů.

Molekulární základ transkripce

Transkripce se nazývá enzymatický proces, který předchází "rozbalení" molekuly DNA a poskytuje přístup ke čtení určitého genu. Potom v dvojvláknové molekule DNA jsou vodíkové vazby mezi nukleotidy rozděleny na počáteční místo pro 4 kanóny. Od tohoto okamžiku začíná fáze iniciování transkripce v biologii, spojená s přidáním DNA-dependentní RNA polymerázy k makro-DNA polymeru.

Logické iniciace výsledek je syntéza RNA startovacího místa, a po které mají být spojeny, a první komplementární nukleotid se translokaci DNA-dependentní RNA polymerázu je třeba hovořit o tomto prodloužení kroku. Jeho podstatou je postupné přemístění DNA-dependentní RNA polymerázy molekuly DNA ve směru 5`-3`, DNA přetnutí vodíkových vazeb přední a zadní jejich obnovy, jakož i připojení doplňkového nukleotidu na rostoucí řetězec templátu RNA.

RNA polymeráza závislá na enzymu DNA katalyzuje připojení nukleotidu k RNA, zatímco pro čtení, separaci vodíkových vazeb a jejich redukci jsou odpovědné jiné enzymové systémy. Všichni jsou na místě, kde je přepis. Biologie umožňuje aplikovat metodu značených atomů a potvrdit skutečnost, že jejich největší koncentrace je přesně v jádrech buněk.

Chronologie transkripce

V laboratoři se vědci výzkumné skupiny "Lidský genom" podařilo uměle syntetizovat samotnou molekulu DNA a udržet genetický kód v ní. Tento proces trval více než 2 desetiletí, bez ohledu na dlouhou přípravu. Je zajímavé, jak rychle se tyto procesy vyskytují v živé buňce. Hlavním způsobem studia překladu a transkripce je molekulární biologie. A ačkoli se stále potýká s obtížemi kvůli nemožnosti jasně prokázat tyto procesy, existují některé důkazy o době biosyntézy bílkovin.

Zejména proces "rozbalování" genetické informace může trvat 16-48 hodin a transkripce požadovaného genu - asi 4-8 hodin. Syntéza jedné malé molekuly proteinu založené na matricové RNA trvá přibližně 4-24 hodin, po níž začíná fáze "dozrávání". Tím se rozumí nezávislé spontánní balení bílkoviny na sekundární a pak do terciární struktury. Pokud protein vyžaduje po syntetické modifikaci, může tento proces trvat asi týden nebo více.

Buněčné struktury, kde dochází k transkripci a translaci, jsou podrobněji studovány v biologii. Současně bylo možné vypočítat, že v eukaryotických buňkách s velkou sadou genetického materiálu trvá syntéza jednoduché molekuly inzulínu přibližně 16 hodin. Geneticky modifikovaná E. coli může syntetizovat takovou molekulu za 4 hodiny. V případě velkých bílkovin terciární a kvartérní struktury může proces jejich syntézy a finální tvorby trvat asi 2 týdny.

Lokalizace transkripčních enzymů

Takový proces jako transkripce (v biologii) probíhá v místě přímého ukládání dědičných informací. V eukaryotických buňkách se jedná o buněčné jádro a v předjednotkových formách života - cytoplazmě. Reverzní transkriptáza virového enzymu funguje v jádře infikovaných buněk. V tomto případě jsou nukleové kyseliny mitochondrií, které jsou množinou genů, také podrobeny fázi transkripce. V biologii a genetice není povaha průběhu těchto procesů dosud známá.

Ale skutečnost přítomnosti mitochondriálních lidských onemocnění, která jsou dědičná potomky, potvrzuje replikaci DNA, pro kterou je nezbytné transkripce. To znamená, že tento proces se může vyskytnout v několika buněčných strukturách: u eukaryot je to mitochondrie a buněčné jádro a v prokaryotách je to v cytoplazmě a plazmidech.

Lokalizace biosyntetických procesů

Lokalizace, kde dochází k transkripci a translaci (v biologii), je odlišná, protože syntéza proteinových molekul se jednoduše nemůže vyskytovat v buněčném jádru. Primární struktura je sestavena na ribozomálním aparátu buňky, která je koncentrována hlavně v cytoplazmě na membráně hrubého endoplazmatického retikula.

Syntéza ve vysoce vyvinutých buňkách, která se vyznačuje vysokou mírou shromažďování nových proteinových molekul, se vyskytuje především na polyribosomech. Ale v bakteriálních buňkách a vysoce specializovaných buňkách může na cytoplazmě docházet k biosyntéze na nerozpustných ribozómech. Virová těla nemají vlastní syntetické přístroje a organely, a proto využívají struktury infikovaných buněk.