Генетический код

В ДНК генетическая информация расположена в виде отдельных участков, называемых генами. Ген – участок ДНК, содержащий информацию о структуре какого либо белка. В генах записана последовательность расположения аминокислот в белке с помощью триплетного кода. Триплет - это три последовательно расположенных нуклеотида. Местоположение триплета в гене соответствует местоположению аминокислоты в молекуле белка. Из четырех нуклеотидов, входящих в состав ДНК может быть образовано 64 триплета. Однако аминокислот 20. Некоторые аминокислоты кодируются одним триплетом; некоторые – несколькими. Существуют триплеты, не кодирующие аминокислот. Они обозначают начало и окончание гена.

Синтез белка

Весь процесс синтеза белка можно выразить следующей схемой:

В процессе синтеза белка выделяют два основных этапа:

1. Транскрипция.

2. Трансляция – процесс реализации информации, записанной в структуре и-РНК триплетным кодом, в виде последовательности аминокислот в молекуле белка.

Трансляция

В этом процессе принимают участие органоиды общего назначения – рибосомы. Молекула и-РНК поступает к месту синтеза белка и закрепляется на рибосоме двумя первыми триплетами. Эти триплеты называются кодонами. К рибосоме, с прикрепленной молекулой ДНК, подходит первая молекула т-РНК, несущая аминокислоту. У т-РНК имеется специальный триплет – антикодон, которым она взаимодействует с кодоном. Если кодон и антикодон комплементарны, то первая молекула т-РНК присоединяется к первому антикодону. Подходит вторая молекула т-РНК, несущая другую аминокислоту. Она взаимодействует со вторым кодоном и при наличии их комплементарности прикрепляется к нему. Первая молекула т-РНК передает свою аминокислоту второй, у которой образуется цепочка из двух молекул аминокислот. Первая т-РНК отделается и уходит за новой аминокислотой, а и-РНК продвигается на один триплет вперед. Походит следующая т-РНК и соединяется с новым кодоном, который появился на рибосоме. Ей передаются аминокислоты, и у нее образуется цепочка из трех аминокислот. Этот процесс продолжается до окончания синтеза всей молекулы белка.

Чаще всего с одной молекулой и-РНК взаимодействует сразу несколько рибосом. Такой комплекс из и-РНК и нескольких рибосом называется полисомой.

Регуляция биосинтеза белка (Теория оперона)

Это модель процесса регуляции биосинтеза белка. Исходным положением этой модели является предположение о том, что в структуре генетической информации имеются информационные комплексы – опероны. они состоят из гена-оператора и нескольких структурных генов (S). При действии на ген-оператор факторов, называемых индукторами (температура, химические вещества, излучения и т.д.) происходит активация гена- оператора и он включает работу структурных генов. Они синтезируют необходимые белки. После синтеза достаточного количества белка синтезируется небольшой избыток белков. Он воздействует на специальный ген-регулятор, который начинает производить белки-репрессоры. Они воздействуют на ген-оператор, и он выключает работу структурных генов.

Схема работы оперона