Генетическая роль нуклеиновых кислот.

 

Переход информации от одних клеток к другим получил название трансформация.

Трансформация -это преобразование признака одного штамма бактерий в результате проникновения в нее ДНК другого штамма.

Трансдукция- это перенос ДНК из одной клетки в другую с помощью бактериофагов, имеющих пониженную вирулентность.

 

3. СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ ДНК И РНК

Нуклеиновые кислоты были открыты в 60-х годах 19 века швейцарским ученым Ф.Мишером.

К нуклеиновым кислотам относятся ДНК, РНК.

 

ДНК –это полимер, мономерами которого являются нуклеотиды, которые состоят из:

1). Азотистых оснований:

· пуриновые: аденин (А) и гуанин(Г)

· пиримидиновые: Тимин(Т) и цитозин(Ц).

2). Дезоксирибозы

3). Остаток H3PO4.

 

Две цепи ДНК соединяются слабыми водородными связями между азотистыми основаниями по принципу комплементарности: аденин дополняется Тимином, гуанин- цитозином. Г=Ц    А=Т.

Перед делением клетки ДНК удваивается – это называется редупликацией.

 

Функции ДНК:

1. хранить генетическую информацию.
2. передает генетическую информацию из ядра в цитоплазму.
3. передает наследственную информацию от материнской клетки к дочерней.

 

 1953г Уотсон и Крик расшифровали стрктуру ДНК- это двухцепочечная спираль, которая закручена в правую сторону вокруг общей оси. – В-ДНК.

 

РНК- это полимер, которые состоит из нуклеотидов, которые состоят из:

- азотистых оснований: А,Г,Ц, Урацил.

-рибозы

- остатка Н3РО4

РНК-это одиночная спираль.

 

В клетке встречается 3 вида РНК:

1. рРНК-рибосомальная РНК Входит в состав рибосом.

2. тРНК –транспортная РНК Осуществляет доставку аминокислот к месту синтеза белка.

3. иРНК (м-РНК) информационная РНК или матричная. Передает генетическую информацию от ДНК по принципу комплементарности.

             А=У            Г=Ц

 

 Репликация ДНК - это процесс при котором информация, закодированная в последовательности оснований молекулы родительской ДНК передается с максимальной точностью дочерней ДНК.

Таким образом, репликация ДНК обеспечивает высочайшую точность воспроизведения генетической информации в поколениях клеток и организмов в целом, т.е. реализует одну из основных функций нуклеиновых кислот (ДНК)-сохранение генетической информации. 

 

4. ТРАНСЛЯЦИЯ И ТРАНСКРИПЦИЯ.

Переписывание информации (последовательности нуклеотидов с одной цепи ДНК на РНК) называется транскрипцией.

РНК является копией не всей молекулы ДНК, а только её части- одного гена, несущего информацию о структуре белка.

Благодаря транскрипции в клетке осуществляется передача информации от ДНК к белку по цепочке ДНК→ и РНК→ белок

Перевод информации с и-РНК на последовательность аминокислот называется трансляцией, которая происходит на рибосомах.

 

Генетический код.

генетический код- это система записи информации о последовательности расположения аминокислот в белках с помощью последовательности расположения нуклеотидов в ДНК и и-РНК. Участок молекула ДНК, состоящий из трех нуклеотидов, называется триплетом или кодоном.

Каждому триплету соответствует определенная аминокислота, аминокислота же кодируется несколькими триплетами. Эта множественность кода необходима для надежного хранения информации.

 

Свойства генетического кода:

1. триплетность, за 1 аминокислоту отвечает 3 нуклеиновых остатка. Всего 64 кодона, из них значимыми являются 61; а 3-сигналами терминации, т.е. стоп-сигналы. (УАА,УАГ,УГА). Они обозначают конец синтеза, т.е. к ним нет аминокислот, они находятся на конце каждого гена.
2. генетический код вырожден. За 1 аминокислоту отвечает несколько триплетов. Например, лейцин -6; метионин-1; фенилаланин-2.
3. генетический код однонаправленный, т.е. считывание информации идет от 5’ конца к 3’ концу.
4. генетический код неперекрываем, т.е. считывание информации идет подряд
5. генетический код универсален. Один триплет кодирует одну и ту же аминокислоту у всех живых организмов.

 

Биосинтез белка в клетке.

Под действием ДНК-полимеразы происходит репликация (удвоение) молекулы ДНК, это происходит в ядре. Под действием РНК-полимеразы информация с ДНК переписывается на и-РНК – процесс транскрипции по принципу комплементарности.

Перевод информации с «языка нуклеотидов» на язык аминокислот – трансляция. Синтез молекулы ДНК осуществляется 3-5 сек. Каждый этап регулируется ферментами и снабжается энергией за счет АТФ.

 

Синтез белка= а/к + а/к + а/к +а/к.

 

Синтез белка осуществляется в рибосоме, которая захватывает 2 триплета, но не со всех триплетов осуществляется перевод информации на язык аминокислот: транслируемые участки генов – экзоны; нетранслируемые – интроны.

 

             СПОСОБ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ В ДНК, РНК И БЕЛКЕ

5’                                         3’

      ТТГЦЦЦТАТТТТ                                            ДНК

3’   ААЦГГГАТАААА 5’                                                        транскрипция- перенос

                     ↓                                                                                  информации от ДНК на

                                                                                                             и-РНК

5’  УУГЦЦЦУАУУУУ 3’                                 и-РНК

    -лей- про- тир- фен-                                        белок  

                                        

 

 

Наращивание аминокислот в белковой молекуле а процессе синтеза белка называется элонгацией (удлинением).

После окончания синтеза белка и образования первичной структуры формируется вторичная, третичная, а иногда, и четвертичная структура белка.

 

Сходство и различие организмов определяется набором белков. Каждый вид имеет присущий только ему набор белков, т.е. они являются основой видовой специфичности, и обуславливают индивидуальность организмов. Таким образом, в ДНК заключена вся информация о структуре, деятельности клеток, органов организма. Эта информация называется наследственной.