géntechnológia

A másodlagos szerkezet RNS

RNS-molekulák, ellentétben a DNS, épített egyetlen polinukleotid láncon. Azonban, ebben az áramkörben vannak egymással komplementer régiókat, amelyek képzéséhez kölcsönhatásba léphetnek egy kettős spirál. Amikor ez a pár csatlakozott nukleotid A. U, G. C. Az ilyen spiralizált részek (úgynevezett csapok) tipikusan tartalmaznak egy kis számú bázispár (20-30), és váltakoznak részletekben nespiralizovannymi (3.2 ábra.):

Ábra. 3.2. A másodlagos szerkezet RNS

A sajátosságai szerkezetének és funkciójának, három alaptípusa RNS: riboszomális RNS (rRNS), transzfer RNS (tRNS), és messenger RNS-t (m-RNS). Mátrix RNS alkotják mintegy 2% a teljes sejt RNS-t. Mátrix RNS is nevezik hírvivő RNS (mRNS). Az összeg a megfelelő mRNS a különböző fehérjék száma a sejten belül.

A bioszintézis nukleinsavak és fehérjék (sablon bioszintézis)

Az elsődleges szerkezet a fő biopolimerek - fehérjék és nukleinsavak - lehet képest alfabetikus bejegyzést: és hogy, és a másik esetben nincs önkényes, de szigorúan meghatározott, „amelyek értelmében a” csíkozás elemek - monomerek vagy betűk. Ezen az alapon, a nukleinsav és fehérje molekulák úgynevezett információs.

Ahhoz, hogy az ilyen molekulák nem elegendő, hogy keverje a monomerek és hogy lehetővé tegye kialakulása egy peptid vagy foszfodiészter-kötést, mindig szükség van egy meghatározó program a hozzáadásának sorrendjét különböző monomerek a növekvő polimer lánc. A bioszintézis az új nukleinsav-molekulák és protein hordozók ilyen programok nukleinsavak; ezt a szerepet nevezik őket mátrixok. során mátrix szintézisét mátrix nem fogyasztják, és újra fel lehet használni; ebben a vonatkozásban hasonlít a katalizátort.

Három fő típusa mátrix bioszintézis:
1) bioszintézis DNS (DNS-replikáció), templátként a meglévő DNS-molekulák;
2) bioszintézise RNS a DNS-templáton (transzkripció);
3) a fehérjék bioszintézisére alkalmazásával RNS templátként (broadcast).

DNS-replikáció

A szerkezet a DNS kettős spirál lehetővé teszi a közölt egy egyszerű replikációs: két DNS szál képező spirális első letekert megtöri a hidrogénkötések között komplementer bázisok, láncok eltérnek, majd a fele minden egyszálú DNS molekula fejezni, mielőtt a teljes kettős-szálú molekula.

Így minden egyes áramköri szolgál mátrixként, amelyhez a bázispárosodás beállítjuk komplementer lánc. A szabad nukleotidokat származik sejtszervecskéket (riboszómák), DNS-polimeráz enzimet köti őket a peptidváz-foszfát és nitrogéntartalmú bázisokból komplementer kötődnek nukleotid nitrogéntartalmú bázisokkal mátrix:

Így minden az eredeti DNS-molekulákat kapunk két példányban ugyanazt a szerkezetet, azaz. E. A formáció bázispár van a kémiai alapja az olvasható biológiai kódolt információ a nukleotidszekvencia.

DNS a hordozó genetikai információt. DNS-régió információt hordozó egyetlen polipeptid-lánc, az úgynevezett gén. Minden egyes DNS-molekula tartalmaz egy több különböző kódoló gének szintéziséhez egy adott fehérjével. Ha elosztjuk a „copy” DNS térnek két lánya sejtek, amelyek mindegyike tehát ugyanaz lesz tárolt információkat a „szülő” sejt, és így ugyanaz a gének.

Ugyanakkor a közvetlen részvételét a fehérjék szintézisét, a DNS nem fogadja. Ez tartalmazza a sejtmagban, és van elválasztva egy nukleáris membránon. Elvégezve információ kerül a riboszómák közvetítő - hírvivő RNS. Hogyan történik ez? Erre a két másik típusú mátrix bioszintézis -transkriptsiya és fordítás.

Bioszintézise RNS (transzkripció)

Szintézise mRNS jelenlétében megy végbe a DNS, szerepét betöltő a mátrix (a mátrix az egyik a DNS-szálak).

RNS szintézis megy végbe az irányba 5'-terminálistól a 3'-terminálisnál. Minden szintetizált RNS-molekulát, és szerkezete komplementer a mátrix (m. E. Az egyik a DNS-szálak). A transzkripciót enzim katalizálja az RNS-polimeráz. Az enzim csatlakozik a mátrix nem bármely ponton, de a speciális területeken, az úgynevezett promotereket: ezen részein a DNS-molekula olyan nukleotid-szekvenciát által felismert RNS-polimeráz.

RNS polimeráz promoterhez kötődő vezet helyi divergenciája nukleotid láncok ebben a régióban; az egyik a lánc szolgál templátként. Kapacitás RNS molekula fordul elő, azáltal, hogy a RNS-polimeráz mentén DNS összekapcsolásával egy másik ribonukleotid, dezoxiribonukleotid komplementer a DNS-t, amely jelenleg az aktív központban az RNS-polimeráz.

A DNS-résszel, ahol a végei gén nukleotidok szekvenciáján (terminációs kodon), amely elérte az RNS-polimeráz és a szintetizált RNS-t elválasztjuk a DNS-t. Az így kapott egyedi RNS-molekulák, amelyek mindegyike tartalmaz információt egy gén vagy gének csoportja (úgynevezett operon) hordozó információt a fehérje szerkezetét szükséges ugyanazt a funkciót.

Fehérjebioszintézist (broadcast)

A fehérjék bioszintézisére különbözik a többi típusú mátrix szintézisét két alapvető jellemzői:
1) nincs összefüggés a monomerek száma a mátrixban, és a reakció terméket (RNS és négy különböző nukleotid, és egy protein 20 különböző aminosav);

2)-ribonukleotid-szerkezete (mátrix monomer) és aminosavak (terméke monomerek), például, hogy a szelektív kölcsönhatás közöttük, mint a kialakulását AT pár, CG, nem lehetséges, más szóval, az mRNS-t (mátrix) és peptid fehérje lánc (termék) nem komplementaritás .

Ez azt jelenti, hogy a mechanizmus az a szintézisében alkalmazott mátrix fehérjék kell más, mint abban az esetben, a DNS és az RNS-szintézis. Ha a replikáció és transzkripció lehet hasonlítani egyszerűen átírta a szöveget, a fordítás - visszafejtést, dekódolására információt aminosav-szekvenciája által kódolt nukleotidszekvencia. Eljárás információk titkosítása a nukleinsavak primer szerkezetének nevezett fehérjék biológiai kódot (is nevezik genetikai, nukleotid, aminosav kód).

Biológiai kódot - a rendszer rekordok információkat a szekvenciája az aminosavak fehérjék nukleotidszekvencia alkalmazásával az adott helyen és az RNS-t.

Az egyik első kérdés merül fel, hogy kiderítsük a biológiai szerkezet a kód - a kérdés egy kódszámot, azaz a több nukleotid kódoló felvétele egyetlen aminosav fehérje ... Nyilvánvaló, hogy a kódszám nem lehet egyenlő eggyel, hiszen ebben az esetben a segítségével a négy nukleotid lehetne kódolni csak négy aminosav.

Amikor kód 2, beleértve a számos különböző nukleotid-pár egyenlő permutációinak számát a négy elem 2, r. F. = 4 egyenlő 16, ami szintén nem elég ahhoz, hogy kódolják az összes aminosavat. A számos különböző nukleotid tripletteket 4 = 64. Ez több mint háromszorosa a minimális számú kódolásához szükséges a 20 aminosav. Kísérletileg bizonyított, hogy egy biológiai kód kódszám három: három nukleotidot (t) kódoló egy aminosav inszercióját, úgynevezett kodon.

61 64 kódoló triplettek aminosavat használunk, és a három - UAA, UAG és UGA - jelöli a végén a mátrix: ezekben hármasok végződik tovább építeni a peptid-lánc - terminátor triplet. Minden triplett kódolja csak néhány egyetlen aminosav. Ezt a tulajdonságot nevezzük a kód specificitás és egyediségét.

Másrészt, egy aminosav lehet kódolt két vagy több (legfeljebb hat) különböző triplettek, m. E. A kód degenerált.

Az útvonal információ DNS a protein képviseli a következőképpen:

A mai napig a biológiai kódot vizsgálták számos különböző szervezetek - a vírusok és a baktériumok nagyobb állatok. Minden esetben volt azonos. Ez a kódex egyetemességének további bizonyítéka egységének eredete minden élet a Földön.

Hiba a biológiai kódot vezet a különböző betegségek. Például, az egészséges egyének a gént hordozó az információt egy lánc a hemoglobin, a GAG vagy GAA triplett, állva a hatodik helyen, glutaminsavat kódol. Hemofíliás betegek második nukleotid a triplett helyébe U, GUA vagy GUG kódol aminosav valin.

LV Timosenko, MV Chubik

Szerves savak is előállíthatók, anaerob körülmények között # 40, az úgynevezett fermentációs eljárás # 41;, és aerob körülmények között # 40; # 41 oxidatív folyamatok;.

Industrial Microbiology. aminosav előállítás

Primer metabolitok - a kis molekulatömegű vegyületek szükséges a baktériumok: néhány közülük építőkövei makromolekulák más - részt vesznek a szintézis a koenzimek. A legfontosabb az ipar számára a primer metabolitok izolálni lehet aminosavak, szerves savak is.

A morfológiája mikroorganizmusok. A szerkezet a baktériumsejtekben, valamint eljárásokat a kutatás

A baktériumok prokarióták és jelentősen eltérnek a sejtek a növények és állatok # 40; # 41 eukarióták;. Ezek egysejtű organizmusok, és készülnek a sejtfal, plazma membrán, citoplazma, nukleoid # 40; lényeges komponensei baktériumsejt # 41;. Néhány ba.