Экспрессия генов: творческий замысел природы и его воплощение. Молекулярные переводчики

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Происходит химическая реакция, в которой со стороны первого нуклеотида выступает гидроксильная, со стороны второго — фосфатная группа. Атом кислорода гидроксильной группы атакует атом фосфора той фосфатной группы, которая непосредственно связана с рибозой, два других фосфата отщепляются. После завершения реакции нуклеотиды оказываются связанными друг с другом. При этом оба они спарены с ДНК-трафаретом. Так появляется зародыш РНК.

6. Цепь РНК продолжает расти. Наступает очередь Ц, потому что только он спаривается с Г, а Г — третий нуклеотид в трафарете.

7. Затем РНК удлинится на два нуклеотида Г, следом добавится нуклеотид У. В результате получится такая последовательность РНК: 5'-ААЦГГУ-3'. Это то же самое, что и в одной из цепей ДНК (той, которую РНК-полимераза не использовала как трафарет). Итак, теперь какая-то часть сведений, хранившихся в ДНК, переписана в виде РНК.

8. В том месте ДНК, где в данный момент происходит синтез РНК, двойная спираль расплетена. По мере продвижения фермента вдоль ДНК двойная спираль восстанавливается. Когда вся необходимая информация переписана, деятельность РНК-полимеразы нужно остановить. ДНК подаёт ферменту стоп-сигналы. Как и промотор, это некая последовательность нуклеотидов. Встретив стоп-сигнал, РНК-полимераза получает сообщение: «Всё, что нужно, переписано. Спасибо за работу. До свидания». Стоп-сигналы учёные называют терминаторами (от англ. terminate — «завершать»).

554

виде РНК. Для этого природа использует одно из замечательных свойств оснований в нуклеотидах — их способность образовывать между собой водородные связи: аденин связывается с тимином или урацилом, а гуанин — с цитозином. Учёные говорят, что основания «спариваются»: каждое находит своего партнёра и образует с ним пару, скреплённую узами водородных связей. Двойная спираль ДНК обязана своим существованием спариванию оснований. А используя одну из цепей ДНК как своего рода химический трафарет (или, как говорят учёные, матрицу), можно создать точную РНК-копию второй цепи ДНК.

Синтез РНК — дело серьёзное. А для ответственных «заданий» живая клетка содержит целый штат «сотрудников»-ферментов — белков, ускоряющих химические реакции. За переписывание ДНК в РНК отвечает фермент, названный учёными РНК-полимеразой. Слово «полимераза» означает, что этот фермент занят полимеризацией, т. е. получением очень длинной молекулы РНК из отдельных кирпичиков — свободных нуклеотидов.

У РНК-полимеразы в клетке две задачи. Во-первых, она, как любой катализатор, ускоряет химическую реакцию между двумя нуклеотидами. Во-вторых, РНК-полимераза — это «арбитр», который следит за тем, чтобы реакция проходила правильно. Фермент присоединяет очередной свободный нуклеотид к растущей цепочке РНК, только убедившись, что он спаривается с соответствующим нуклеотидом трафаретной ДНК.

Спираль ДНК нельзя использовать как трафарет, поскольку в ней цепи спарены друг с другом. Поэтому РНК-полимераза расплетает двойную спираль на небольшом участке ДНК. Присоединяя один нуклеотид к другому так, как это предписывает цепь-трафарет, фермент продвигается вдоль молекулы ДНК. При этом он расплетает в ней всё новые и новые участки, а уже пройденные фрагменты опять закручиваются в двойную спираль.

РНК-полимераза должна переписать в виде РНК не всю ДНК, а лишь те её области, которые несут важную информацию. Чтобы фермент не делал лишней работы, сама ДНК помогает ему, подавая старт- и стоп-сигналы. Это особые последовательности нуклеотидов, встретив которые

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Химия
Тип:
Учебные пособия
Размер файла:
2 Mb
Скачали:
0