Синтез белка. Дупликация ДНК

Белковый синтез осуществляется следующим образом. По мере того как рибосома движется вдоль информационной РНК, к ней присоединяются при опознании подходящего триплета молекулы транспортной РНК, нагруженные специфическими аминокислотами. Затем аминокислоты освобождаются от молекул-носителей и соединяются друг с другом в определенном порядке. Синтезированные таким образом белки могут быть структурными (например, коллаген) или функциональными (ферменты).

Одни химические сигналы, представляемые некоторыми гормонами, «включают» гены, стимулирующие производство соответствующих информационных РНК; другие, напротив, «выключают» гены и тем самым прекращают дальнейший синтез белка. Структурные гены-носители кодовой информации для синтеза соответствующих белков-не существуют сами по себе. Каждый из них связан с контролирующими элементами в генетических звеньях. На длинной молекуле ДНК эти бесчисленные генетические единицы соединяются друг с другом. А сами цепочки ДНК обернуты белками [1], с которыми они химически связаны. При клеточном делении этот ядерный материал образует хромосомы. У человека 23 пары хромосом, которые становятся достаточно крупными при делении клеток, и их можно разглядеть даже в обычный микроскоп.

В хромосомах длинная нить ДНК связана с белками (гистонами) и так плотно скручена, что занимает лишь одну десятитысячную своей настоящей длины. Каким именно образом упакована спираль ДНК, ученым еще не удалось установить. Возможно, это достигается за счет вторичных складок самой спирали и связанных с ней белков, которые, помимо прочего, помогают контролировать активность генов в ДНК

Дупликация ДНК. Строгое попарное соединение оснований в двойной спирали ДНК объясняет способность ее молекул к дупликации (удвоению) при клеточном делении и переходу точной копии полного набора генов от материнской клетки к дочерней. Когда клетка делится пополам, «лестница» ДНК расщепляется точно посередине [2], а две новые половинки синтезируются при участии фермента, называемого ДНК-полимеразой. Таким образом, каждая клетка содержит одну старую и одну новую цепочки ДНК, что гарантирует точно такую же последовательность нуклеотидов в новой «лестнице».

В ядре живой клетки находятся хромосомы [А], содержащие ДНК. Каждая хромосома [Б] состоит из двух хроматид [1].

Молекула ДНК [В] тоже состоит из двух подобных друг другу цепочек [2]; их остовом являются сахара и фосфаты, с которыми соединены азотистые основания (тимин, цитозин, гуанин и аденин).

При делении клеток нити ДНК расходятся, и новые дочерние комплементарные нити [3] образуются за счет одиночных родительских нитей [4], играющих роль матриц.

Необходимые молекулярные блоки [5] поступают из ядерного «резервуара». Сначала они соединяются в короткие цепочки [6] с помощью фермента полимеразы, действующего в противоположном направлении на каждую нить. Затем эти короткие цепочки объединяются с помощью фермента лигазы.