ЛЕКЦИЯ

СТРУКТУРА ТРАНСКРИПТОНОВ И ТРАНСКРИПЦИЯ ПРО – И ЭУКАРИОТ

Транскрипция – процесс переноса генетической информации от ДНК к РНК. Все виды РНК – мРНК, рРНК и тРНК – синтезируются в соответствии с последовательностью оснований в ДНК, служащей матрицей. Сразу же следует указать на то, что матрицей для синтеза РНК служит та нить ДНК, которую иногда называют «защитной» - несмысловая цепь (3΄→5΄). Мы сохраним название «кодирующей» или «смысловая» (5΄→3΄) для той нити ДНК, которая не служит матрицей для синтеза РНК. Ведь именно ее последовательность нуклеотидов будет в точности воспроизводить РНК, синтезированная по матрице другой, комплементарной, нити ДНК. (прозрачка 1)

В некоторых случаях (бактериофаг фХ174) все мРНК транскрибируются с одной и той же цепи. Очень редко транскрипция идет на обеих цепях в одном и том же месте, так что образующиеся цепи РНК оказываются комплиментарны друг другу; возможно, подобный способ транскрипции имеет особое регуляторное значение

В основу концепции взаимосвязи генотипа и фенотипа была положена теория «один ген – один фермент». Однако эта теория не учитывала молекулярную природу носителей генетической информации и способ передачи этой информации от генов к белкам. Не содержала она и ни каких предположений о механизме регуляции экспрессии генов

Экспрессия генов – это процесс реализации информации закодированной в структуре ДНК, на уровне РНК и белков.

Прогресс в этих областях наметился сразу после того, как были установлены следующие ключевые положения:

1)         показано, что гены – это участки ДНК;

2)         расшифрована молекулярная структура ДНК;

3)         установлено, что структура и функции белков определяются их уникальной аминокислотной последовательностью;

4)         обнаружено, что передача информации от ДНК к белкам осуществляется с помощью РНК;

5)         разработаны относительно простые бактериальные генетические системы, позволяющие связать мутационные изменения в генах со структурными изменениями в соответствующих белках;

6)         разработаны системы для изучения синтеза РНК и сборки белков in vitro.

Природу информационной связи между ДНК и белками удалось понять, проводя генетические и биохимические исследования мутаций в данном гене и сопоставляя их со специфическими изменениями в аминокислотной последовательности соответствующего белка, благодаря этим исследованиям была выявлена также коллинеарность последовательностей нуклеотидов в ДНК и аминокислот в белках. Наличие такой корреляции подразумевало существование генетического кода, связывающего нуклеотидные и аминокислотные последовательности обоих полимеров (генетический код), какие химические процессы управляют трансляцией генетического кода и как они регулируются при формировании свойственным разным клеткам и организмам фенотипов?

Сейчас природа генетического кода известна, составлен словарь, переводящий нуклеотидную последовательность в аминокислотную. Установлены и особенности различных этапов экспрессии генов и их регуляция, хотя многие молекулярные детали еще ждут своего разъяснения. ............