11.Гени, будова нуклеїнових кислот, генетичний код, геном, транскрипція та трансляція; реплікація, репарація.

Ген — одиниця спадковості, що відповідає за формування певної ознаки організму. Ген є ділянкою молекули ДНК,яка входить до складу хромосоми і містить інформацію для синтезу РНК. У переважної більшості живих організмів гени закодовані в ланцюгах ДНК. Ген – функціонально неподільна одиниця спадкової інформації. Загальна сукупість генів в організмі або клітині називається геномом.

Полімерний ланцюг ДНК складається з двох полінуклеотидних ланцюгів. Вони закручені один навколо одного у вигляді подвійної спіралі, стабілізованої водневими зв'язками. Нуклеїнові кислоти: ДНК і РНК - речовини, які зберігають усю інформацію про окремий живий організм та ознаки, що визначають його ріст і розвиток, а також спадкові ознаки, передані наступному поколінню. їхні молекули є в ядрах клітин усіх рослинних і тваринних організмів, звідси й походить назва (лат. nucleus - ядро). Біологічна роль нуклеїнових кислот – участь у синтезі білків. У процесі життєдіяльності білки постійно витрачаються і тому вони мають регулярно відтворюватися за участю нуклеїнових кислот. Основне завдання молекул ДНК - зберігати інформацію про білки й надавати її в той момент, коли починається їхній синтез.

 Генетичний код універсальний для всіх живих організмів на Землі та містить інформацію про послідовність амінокислот в поліпептиді у вигляді послідовності нуклеотидів в молекулах ДНК та РНК. Оскільки, до складу білків входять 20 основних амінокислот, то для їх кодування досить 4-х видів нуклеотидів в різних поєднаннях. Так, при їх об’єднанні по 3(триплетний код або кодон), можливі 64 варіанти. Кожному кодону відповідає одна амінокислота.

Етапи біосинтезу білка.

Першим етапом передачі генетичної інформації є транскрипція – процес зчитування гену і синтез РНК. Після закінчення транскрипції РНК відділяється від матриці. Ланцюг ДНК, що транскрибується, називають кодогенним.

На ДНК синтезуються три типи РНК: інформаційна(мРНК), транспортна(тРНК) і рибосомна(рРНК). Для кожної є своя РНК-полімераза (фермент, що бере участь у синтезі). мРНК, що несе інформацію про один з генів, дозріває і виходить з ядра в цитоплазму.

Трансляція – це процес, за допомогою якого генетична інформація про специфічну будову білка у вигляді послідовності нуклеотидів мРНК переводиться в послідовність амінокислот в поліпептиді. Взаємодія відбувається на основі генетичної інформації, закодованої в ДНК та РНК.

Реплікація ДНК – процес, під час якого молекули ДНК подвоюються. Подвоєння ДНК, що відбувається на певній стадії клітинного циклу, необхідне для передачі спадкової інформації з покоління в покоління. В результаті реплікації утворюються дві дочірні спіралі, кожна з яких містить один ланцюг матричної молекули і один заново синтезований ланцюг.

Репарація ДНК– процес усунення генетичних порушень та відновлення спадкового апарату, який перебігає в клітинах живих організмів під дією спеціальних ферментів. Структура ДНК не досить стабільна. Причини різноманітних дефектів в ДНК обумовлені: броунівським рухом атомів, з яких вона складається; підвищенням температури в клітині; дією хімічних речовин, дією уф-опромінення та іонізуючої радіації.