Этапы реакции генетической информации в клетке.

Свойства и признаки организма, его индивидуальные особенности – все это определяется белковым набором. Поэтому синтез белка является фундаментальным генетическим процессом.

Клетка как таковая обладает огромным числом разнообразных функций, часть из них – общеклеточные, часть – специальные, характерные для особых клеточных типов. Главными рабочими механизмами выполнения этих функций являются белки или их комплексы с другими биологическими макромолекулами, такими, как нуклеиновые кислоты, липиды и полисахариды. Например, процессы транспорта в клетке разнообразных веществ, начиная с ионов, кончая макромолекулами, определяются работой специальных белков или липопротеиновых комплексов в составе плазматической и иных клеточных мембран, или другой пример, сокращение, приводящее к подвижности клеток или к перемещению веществ и структур внутри клеток, осуществляется также специальными сократительными белками. Многие реакции клеток в ответ на воздействие внешних факторов (вирусов, гормонов, чужеродных белков и др.) начинаются с взаимодействия этих факторов со специальными клеточными белками-рецепторами.

Белки – это основные компоненты практически всех клеточных структур. Множество химических реакций внутри клетки определяется множеством ферментов, каждый из которых ведет одну или несколько отдельных реакций. Структура каждого отдельно взятого белка строго специфична, что выражается в специфичности их первичной структуры – в последовательности аминокислот вдоль полипептидной, белковой цепи. Причем специфичность этой аминокислотной последовательности безошибочно повторена во всех молекулах данного клеточного белка.

Такая правильность в воспроизведении однозначной последовательности аминокислот в белковой цепи детерминируется структурой ДНК того генного участка, который, в конечном счете, отвечает за структуру и синтез данного белка. Эти представления служат основным постулатом молекулярной биологии, ее "догмой". Информация о будущей молекуле белка передается в места его синтеза (в рибосомы) посредником – информационной РНК (иРНК), нуклеотидный состав которой отражает состав и последовательность нуклеотидов генного участка ДНК. В рибосоме строится полипептидная цепь, последовательность аминокислот в которой определяется последовательностью нуклеотидов в иРНК, последовательностью их триплетов. Тем самым центральная догма молекулярной биологии подчеркивает однонаправленность передачи информации: только от ДНК к белку, с помощью промежуточного звена – иРНК (ДНК → иРНК → белок). Для некоторых РНК-содержащих вирусов цепь передачи информации может идти по схеме РНК → иРНК → белок.

Для каждого организма характерен свой собственный набор белков, выполняющих необходимые функции и обеспечивающих формирование всех признаков организма. Синтез белка или реализация генетической информации происходит в каждой живой клетке в соответствии с ее генетической программой, записанной с помощью генетического кода в молекулах нуклеиновых кислот.

Синтез белка представляет собой сложный, многоступенчатый процесс образования белковой молекулы (полимера) из аминокислот (мономеров), который невозможен без участия нуклеиновых кислот, большого количества ферментов, энергии (АТФ), рибосом, аминокислот и ионов Mg2+.

Синтез белка подразделяется на несколько этапов:

Транскрипция и трансляция также как и репликация ДНК, являются реакциями матричного синтеза. ЕСЛИ НЕ ОШИБАЮСЬ!