Молекулярные основы наследственности: структура ДНК и гена

Молекулярная биология

наука об информационных процессах в клетке,

протекающих на молекулярном уровне

Генетическая информация

•вся информация о строении клеток и организма в целом, записанная в молекулах ДНК

•Необходима для синтеза всех

НЕрегулярных полимеров

Принципы передачи информации

1.Матричный

2.Усиления в результате многократного копирования

За некоторым исключением ДНК служит генетическим материалом всех живых организмов. Благодаря структуре молекул ДНК возможно хранение и экспрессия генетической информации в клетках с передачей ее следующим поколениям.

Эти молекулы представляют собой двойную спираль с водородными связями между комплементарными нуклеотидами.

У некоторых вирусов наследственным материалом является РНК.

Генетическая информация, содержащаяся в генах, определяет признаки потомства, процессы дифференцировки и развития организмов. До 1944 г. полагали, что наряду с нуклеиновыми кислотами генетическим материалом могут служить и хромосомные белки. Эксперименты по выяснению роли ДНК как генетической основы жизненных процессов проводились до появления в 1953 г. модели Уотсона-Крика.

Характеристика генетического материала

Для молекул – носителей генетической материала характерны четыре свойства – репликация, хранение информации, экспрессия этой информации и вариабельность, обусловленная мутациями.

Репликация – это процесс удвоения генетического материала и равномерного распределения его в дочерние клетки.

Генетический материал служит для хранения генетической информации, которая может экспрессироваться или не экспрессироваться.

Большинство клеток содержит полный набор генов, и в определенные моменты происходит экспрессия лишь части этого генетического материала.

У бактерий есть гены, включающиеся на определенные условия среды и выключающиеся при их изменении.

Экспрессия генетической информации – это часть информационного потока в клетках.

Сначала происходит транскрипция ДНК с образованием трех типов РНК – иРНК, тРНК, рРНК.

Молекулы иРНК – продукты разных генов, и на них при трансляции производятся разные полипептиды. Трансляция генетической информации с иРНК на белки происходит с участием рибосом и тРНК, которые преобразуют нуклеотидную запись в аминокислотную.

Центральная догма молекулярной биологии –

генетическая информация передается от ДНК к РНК, а затем к белкам

Центральная догма Молекулярной Генетики

Транскрипция ДНК дает в

результатк синтез информационной РНК (mRNA), транспортной РНК (tRNA) и рибосомной РНК (rRNA).

Трансляция mRNA происходит в rRNA-содержащих рибосомах, где в комплексе с

tRNA осуществляется синтез

белков.