13. Причинно-следственные связи между геном и признаком.

14. Процесс реализации генетической информации. Его важнейшие этапы.

Генети́ческая информа́ция — информация о строении белков, закодированная с помощью последовательности нуклеотидов — генетического кода — в генах (особых функциональных участках молекул ДНК или РНК).

Реализация генетической информации происходит в процессе синтеза белковых молекул с помощью трех типов РНК: информационной (иРНК) (ее также называют матричной РНК, мРНК), транспортной (тРНК) и рибосомальной (рРНК). При этом генетическая информация копируется с матрицы ДНК на мРНК в ходе транскрипции, а затем мРНК используется как матрица для синтеза белков в ходе трансляции.

Процесс передачи информации может идти:

-в направлении ДНК → РНК → белок

-в направлении РНК → ДНК при обратной транскрипции.

Передача генетической информации в направлении от белка к нуклеиновым кислотам, по-видимому, невозможна, в частности, из-за свойства вырожденности генетического кода.

Поподробнее о транскирипции и трансляции.

1 Этап:

Транскрипция-это синтез всех видов РНК на матрице ДНК. Молекула ДНК расплетается но определенном участке,образуя дуплекс. Внутри дуплекса на одной нити ДНК по принципу комплиментарности( аденину ДНК комплиментарен урацил РНК) с помощью фермента РНК-полимераза синтезирует молекула РНК.

2Этап бывает

Сплайсинг (от англ. splice — сращивать или склеивать концы чего-либо) — процесс вырезания определенных нуклеотидных последовательностей из молекул РНК и соединения последовательностей, сохраняющихся в «зрелой» молекуле, в ходе процессинга РНК. Наиболее часто этот процесс встречается при созревании информационной РНК (мРНК) у эукариот, при этом путём биохимических реакций с участием РНК и белков из мРНК удаляются участки, не кодирующие белок (интроны) и соединяются друг с другом кодирующие аминокислотную последовательность участки — экзоны. Таким образом незрелая пре-мРНК превращается в зрелую мРНК, с которой считываются (транслируются) белки клетки. Большинство генов прокариот, кодирующих белки, не имеют интронов, поэтому у них сплайсинг пре-мРНК встречается редко. У представителей эукариот, бактерий и архей встречается также сплайсинг транспортных РНК (тРНК) и других некодирующих РНК.

3 Этап.

Трансляция- синтез белка на матрице иРНК. При трансляции последовательность нуклеотидов в молекуле мРНК переводится в последовательность аминокислот в молекуле белка. Процесс перевода с «языка» нуклеиновых кислот на «язык» белка осуществляется с помощью генетич кода. Генетич код- это способ записи инф-и об аминокислотной последовательности белков с помощью нуклеотидов в ДНК и РНК. Св-ва генетич кода:

---

Триплетность-каждая аминокислота программруется в мРНК сочетанием трех оснований, называемых кодонами(трипетами)

Однонаправленность- последовательность основания считывется в одном направлении, начиная со строго определенной точки

Специфичность- каждому тирплету соответсвует только одна аминокислота

Неперекрываемость- каждый из тирплетов ген кода следует последовательно один за др, не пееркрывая друг друга

Вырожденность- 18 из 20 аминокислот кодируются более чем одним кодоном

Универсальность-для эукориот, прокариот и вирусов ген код одинаков

Наличие терминирующих кодонов-три нонсенс кодона УАА,УАГ,УГАявляются сигналами прекращения синтеза белка.

--

Для синтеза белка необходимо:активированные аминокислоты( связанные с тРНК) и комплекс мРНК-рибосома, в которой выделяют пептидный (П) центр где располагается тРНК с аминокислотной метионин,и аминокислотный центр (А) куда приходит тРНК с аминокислотой, причем антикодон тРНК должен быть комплиментарен кодону на мРНК. тРНК является важным посредником между нуклеиновыми кислотами и белком. Ее структура напоминает клеверный лист, в котором различают антикодон для связывания с мРНК и конец «черешок» для присоединения соответствующей антикодону аминокислоты.

В рибосоме может располагаться только 2 кодона и соответственно две тРНК с аминокислотами; одна в П-центре, другая в А-центре.

С помощь. Фермента (пептидилтрансфераза) происходит замыкание пептидной связи между двумя аминокислотами, причем аминокислота из П-центра переходит в А-центр. На следующем этапе происходит перемещение всей рибосомы на один кодон вперед по мРНК, вследствие чего тРНК с двумя аминокислотами перемещается в П-центр, а новая тРНК с аминокислотой переходит в А-центр. Так осуществляется арастание полипептидной цепи. Биосинтез белка прекращается с помощью «стоп»-кодонов.