Depois de decifrar o código genético, surgiu a pergunta: como a informação é transferida do DNA para a proteína? Estudos bioquímicos estabeleceram que a maior parte do DNA em uma célula está localizada no núcleo, enquanto a síntese de proteínas ocorre no citoplasma. Essa separação territorial de DNA e síntese de proteínas levou à busca de um mediador. Como a síntese de proteínas ocorreu com a participação dos ribossomos, o RNA foi apresentado como intermediário. Um diagrama foi criado ilustrando a direção do fluxo de informação genética em uma célula:

DNA → RNA → proteína

Tem sido chamado de dogma central da biologia molecular. F. Crick postulou que a síntese de macromoléculas de acordo com este esquema é realizada de acordo com o princípio da matriz. Demorou muitos anos para provar a exatidão deste postulado.

Inicialmente, assumiu-se que o RNA ribossômico desempenhava o papel de intermediário (“um gene - um ribossomo - uma proteína”). No entanto, essa suposição logo ficou clara. Foi demonstrado que o número de ribossomos não muda durante a síntese de proteínas; nenhum novo RNA é sintetizado e, portanto, nenhuma nova informação é recebida. Logo, uma fração de RNA instável foi encontrada na composição dos ribossomos, cujas moléculas são frouxamente mantidas no ribossomo com a ajuda de cátions de Mg. A hibridização molecular mostrou que essas moléculas de RNA são cópias de certas seções de DNA. Ela tem o nome matriz, ou RNA mensageiro. Também foi chamado anteriormente de RNA-intermediário e mensageiro-RNA. A complementaridade dessas moléculas com certas regiões do DNA indicou que elas são sintetizadas de acordo com o tipo de molde no DNA.

Gradualmente, todo o caminho de transferência de informação do DNA para a proteína foi elucidado. Consiste em duas etapas: transcrições e transmissões. Na fase da transcrição, ocorre a leitura e transferência da informação genética do DNA para o mRNA. O processo de transcrição ocorre em três etapas: iniciação, alongamento e terminação. A informação é lida a partir de apenas uma fita de DNA (fita +), pois, com base nas propriedades do código genético, seções complementares de DNA não podem codificar a estrutura da mesma proteína devido à falta de degenerescência complementar do código. A enzima RNA polimerase, que consiste em quatro subunidades (ααββ") e não possui especificidade para a fonte de DNA, realiza a transcrição. à enzima, que reconhece uma região específica do DNA, promotor. Os promotores não são transcritos. Eles são reconhecidos pelo fator s pela presença de uma sequência nucleotídica específica neles. Nos promotores bacterianos, é chamado de bloco Pribnow e tem a função forma TATAAT (com pequenas variações). A enzima RNA polimerase se liga ao promotor. O crescimento da cadeia de mRNA ocorre em uma direção, a taxa de transcrição é ≈ 45-50 nucleotídeos por 1 segundo. No estágio de iniciação, apenas uma cadeia curta de 8 nucleotídeos é sintetizado, após o que o fator s é separado da RNA polimerase e começa o estágio de alongamento. A partir do qual a informação é lida é chamado de transcrição. nator - uma sequência de nucleotídeos específica que desempenha o papel de um sinal de parada. Ao atingir o terminador, a enzima RNA polimerase para de funcionar e, com a ajuda de fatores de terminação da proteína, é separada da matriz.

Em células bacterianas, as moléculas de mRNA resultantes podem agir imediatamente como moldes para a síntese de proteínas; transmissão. Eles se conectam aos ribossomos, aos quais as moléculas de RNA de transporte (tRNA) entregam simultaneamente aminoácidos. As cadeias de RNA de transferência têm aproximadamente 70 nucleotídeos de comprimento. Uma molécula de tRNA de fita simples possui sítios de pareamento complementar, que incluem centros ativos: um sítio para reconhecimento do tRNA pela enzima tRNA sintetase, que liga o aminoácido ativado correspondente ao tRNA; um aceptor é um sítio ao qual um aminoácido está ligado e uma alça de anticódon.

Anticódoné um tripleto complementar ao códon correspondente na molécula de mRNA. A interação códon-anticódon segue o tipo de pareamento complementar, durante o qual um aminoácido é ligado a uma cadeia proteica em crescimento. O códon de iniciação em vários mRNAs é o códon AUG correspondente ao aminoácido metionina. Portanto, o tRNA com o anticódon UAC acoplado ao aminoácido metionina ativado é o primeiro a se aproximar do molde. As enzimas que ativam aminoácidos e os ligam ao tRNA são chamadas de aminoacil-tRNA sintetases. Todos os estágios da biossíntese de proteínas (iniciação, alongamento, término) são servidos por fatores de tradução de proteínas. Os procariontes têm três deles para cada estágio. No final do modelo de mRNA estão os códons sem sentido que não são lidos e marcam o fim da tradução.

No genoma de muitos organismos, de bactérias a humanos, foram encontrados genes e seus tRNAs correspondentes que realizam leitura de códons não padrão. Esse fenômeno recebeu o nome ambiguidade de transmissão.

Permite evitar as consequências negativas dos erros que ocorrem na estrutura das moléculas de mRNA durante a transcrição. Assim, quando códons sem sentido aparecem dentro da molécula de mRNA que podem interromper prematuramente o processo de transcrição, o mecanismo de supressão é ativado. Consiste no fato de que uma forma incomum de tRNA aparece na célula com um anticódon complementar ao códon sem sentido, que não deveria ser normal. Seu aparecimento é resultado da ação de um gene que realiza uma mudança de base no anticódon do tRNA, que tem composição semelhante ao códon nonsense. Como resultado de tal substituição, o códon sem sentido é lido como um códon significativo normal. Tais mutações são chamadas supressoras, porque. eles suprimem a mutação original que levou ao aparecimento do códon sem sentido.

O DNA - o portador de toda a informação genética na célula - não participa diretamente da síntese de proteínas. Nas células animais e vegetais, as moléculas de DNA estão contidas nos cromossomos do núcleo e são separadas por uma membrana nuclear do citoplasma, onde as proteínas são sintetizadas. Para os ribossomos - locais de montagem de proteínas - é enviado do núcleo um mediador portador de informação, capaz de passar pelos poros da membrana nuclear. O RNA mensageiro (i-RNA) é um intermediário. De acordo com o princípio da complementaridade, é lido do DNA com a participação de uma enzima chamada RNA polimerase. O processo de leitura (ou melhor, write off), ou síntese de RNA, realizado pela RNA polimerase, é chamado de transcrição (latim transcriptio - reescrita). O RNA mensageiro é uma molécula de fita simples, e a transcrição vem de uma fita de uma molécula de DNA de fita dupla. Se o nucleotídeo G estiver na fita de DNA transcrita, então a RNA polimerase inclui C no RNA, se for T, inclui A, se for A, inclui y (o RNA não inclui T) (Fig. 46) . Em comprimento, cada uma das moléculas de mRNA é centenas de vezes menor que o DNA. O RNA mensageiro não é uma cópia de toda a molécula de DNA, mas apenas parte dela - um gene ou um grupo de genes adjacentes que carregam informações sobre a estrutura das proteínas necessárias para desempenhar uma função. Nos procariontes, esse grupo de genes é chamado de operon. Você lerá sobre como os genes são combinados em um operon e como o controle da transcrição é organizado na seção sobre biossíntese de proteínas. No início de cada operon há uma espécie de local de pouso para a RNA polimerase chamado promotor. Esta é uma sequência específica de nucleotídeos de DNA que uma enzima reconhece por afinidade química. Somente ao se ligar ao promotor, a RNA polimerase é capaz de iniciar a síntese de mRNA. Ao chegar ao final do operon, a enzima encontra um sinal (na forma de uma certa sequência de nucleotídeos) indicando o fim da leitura. O mRNA finalizado se afasta do DNA e vai para o local da síntese de proteínas. Existem quatro etapas no processo de transcrição descrito:

1) Ligação da RNA polimerase ao promotor;

2) Iniciação - o início da síntese. Consiste na formação da primeira ligação fosfodiéster entre ATP ou GTP e o segundo nucleotídeo da molécula de RNA sintetizada;

3) alongamento - o crescimento de uma cadeia de RNA, ou seja, a ligação sequencial de nucleotídeos uns aos outros na ordem em que os nucleotídeos complementares estão na fita de DNA transcrita. A taxa de alongamento atinge 50 nucleotídeos por segundo;

4) terminação - conclusão da síntese do mRNA.

Biossíntese de RNA - transcrição - o processo de leitura da informação genética do DNA, no qual a sequência de nucleotídeos de DNA é codificada como uma sequência de nucleotídeos de RNA. Usado como energia e substrato - nucleosídeo-3-fosfato com ribose. É baseado em princípio da complementaridade- um processo conservador - um novo RNA de fita simples é sintetizado durante toda a interfase, começa em certas áreas - promotores, termina em terminadores, e a seção entre eles - um operon (trancrypton) - contém um ou mais genes funcionalmente relacionados, às vezes contém genes que não codificam proteínas. Diferenças de transcrição: 1) genes individuais são transcritos. 2) não é necessário primer. 3) a ribose está incluída no RNA, não a desoxirribose.

Etapas de transcrição: 1) ligação da RNA polimerase ao DNA. 2) iniciação - a formação de uma cadeia de RNA. 3) alongamento ou crescimento da cadeia de RNA. 4) rescisão.

Estágio 1 - o local com o qual a RNA polimerase se liga é chamado de promotor (40 pares de nucleotídeos) - possui um local para reconhecimento, fixação, iniciação. A RNA polimerase, reconhecendo o promotor, senta-se nele e um complexo promotor fechado é formado, no qual o DNA é espiralado e o complexo pode se dissociar facilmente e passar para um complexo promotor aberto - as ligações são fortes, a base nitrogenada se volta para fora.

Fase 2 - iniciação A síntese de RNA consiste na formação de vários elos na cadeia de RNA, a síntese começa em uma fita de DNA 3'-5' e segue na direção 5'-3'. A etapa termina com a separação da subunidade b.

Estágio 3 - alongamento- alongamento da cadeia de RNA - ocorre devido à Core-rRNA polimerase. A fita de DNA é despiralizada em 18 pares e em 12 - um híbrido - um híbrido comum de DNA e RNA. A RNA polimerase se move ao longo da cadeia de DNA e após a restauração da cadeia de DNA. Em eucariotos, quando o RNA atinge 30 nucleotídeos, uma estrutura CEP protetora é formada na extremidade 5'.

Estágio 4 - terminação- ocorre em terminadores. Na cadeia há um sítio rico em GC, e depois de 4 a 8 A consecutivos. Depois de passar pelo sítio, forma-se um grampo no produto de RNA e a enzima não avança, a síntese para. Um papel importante é desempenhado pelo fator de terminação da proteína - rho e torre. Durante a síntese, o pirofosfato inibiu a proteína rho, porque a enzima parou (gancho) a síntese de ácido fosfórico parou. A proteína Rho é ativada e exibe atividade de nucleosídeo fosfatase, o que leva à liberação de RNA, RNA polimerase, que é posteriormente combinada com a subunidade.

Em processamento - maturação do RNA. Inclui: 1) a formação de CEP na extremidade 5' está envolvida na ligação ao ribossomo. 2) a poliadenilação ocorre na extremidade 3' e forma-se uma cauda de cem a duzentos nucleotídeos de adenil, ela protege a extremidade ' da ação das nucleases e ajuda a passar pelos poros nucleares e desempenha um papel na fixação ao ribossomo. 3) emenda - sequências não codificantes são cortadas - íntrons. Isso acontece de duas maneiras: a) é realizado pelo spliceossomo - é uma nucleoproteína que contém várias proteínas e um pequeno RNA nuclear. No início, os íntrons estão em loop, deixando apenas sequências de codificação - éxons. As enzimas endonucleases são cortadas e as ligases ligam os exons restantes. ENTÃO. os íntrons se foram. Splicing alternativo - na mesma sequência de ácido nucleico, o RNA forma várias proteínas. Auto-splicing é a auto-remoção de íntrons. Distúrbios de splicing: 1) lúpus eritematoso sistêmico. 2) fenilcetonúria. 3) hemoglobinopatia. O RNA da matriz de procariontes não é processado, porque eles não têm íntrons. processamento de tRNA. O precursor de tRNA é clivado e o nucleotídeo 5'-3'Q P é clivado.A sequência CCA com um grupo OH é ligada à extremidade 3' e uma base purina fosforilada é ligada à extremidade 5'. Alça de duhidrouridina - ARSase. processamento de rRNA. O precursor de rRNA, RNA pró-ribossômico 45S, é sintetizado no nucléolo e exposto a ribonucleases para formar 5,8S 18S 28S. Eles são 70% espiralizados. O rRNA desempenha um papel na formação do ribossomo e está envolvido em processos catalíticos. A subunidade é formada a partir de rRNA no núcleo. A subunidade pequena é 30S, a subunidade grande é 50S e o ribossomo 70S é formado em procariontes, em eucariotos 40S + 60S = 80S. A formação de ribossomos ocorre no citoplasma.

Sítios ribossomos para ligação de RNA: 1) em pequenas subunidades que possuem a sequência de mRNA Shine-Dalgorn 5'GGAGG3' 3'CCUCC5'. O RNA mensageiro está ligado à pequena subunidade. Em eucariotos, sítio de ligação CEP para mRNA. local de ligação do tRNA: a) Sítio P - centro peptidil para ligação do mRNA à cadeia peptídica em crescimento - ligação peptidil-tRNA. b) Seção A - para a conexão do tRNA com um aminoácido - sítio aminoacil 2) Na subunidade grande, a seção E com atividade peptidil transferase.

Transcrição reversa característica de retrovírus ou vírus contendo RNA - vírus da infecção pelo HIV, oncovírus.

Na cadeia de RNA, a síntese de DNA ocorre sob a ação da enzima transcriptase reversa ou reversa, ou DNA RNA polimerase. Invadindo a célula hospedeira, ocorre a síntese de DNA, na qual ele é integrado ao DNA hospedeiro e inicia-se a transcrição de seu RNA e a síntese de suas próprias proteínas.

Código genético, suas características. O código genético é a sequência de nucleotídeos da molécula de rRNA, que contém palavras de código para cada aminoácido. Consiste em uma certa sequência de nucleotídeos na molécula de DNA.

Característica. 1) o código genético é tripleto - i.e. cada a/k é criptografado com três nucleotídeos. 2) o código genético para a/c é degenerado ou redundante - a grande maioria de a/c é codificada por vários códons. Um total de 64 trigêmeos são formados, dos quais 61 trigêmeos codificam um certo a / c e três trigêmeos - AUG, UAA, UGA são códons sem sentido, porque eles não codificam nenhum dos 20 a/c, eles cumprem a função de encerrar a síntese. 3) O código genético é contínuo, não há sinais de pontuação, ou seja, sinais indicando o fim de um trio e o início de outro. O código é linear, unidirecional, contínuo. Por exemplo - ATSGUTSGATSTS. 4) o tripleto AUG serve como códon de ativação da síntese. 5) O código genético é universal.

22. Transmissão - biossíntese de proteínas. Etapas da tradução: 1) iniciação. 2) alongamento. 3) rescisão. Iniciação- A/C está ativado.

O aatRNA iniciador irá interagir com o 1 a/c da futura proteína apenas com o grupo carboxila, e o 1 a/c pode fornecer apenas o grupo NH 2 para síntese, ou seja, a síntese de proteínas começa no N-terminal.

Montagem do complexo iniciador em uma pequena subpartícula. Fatores: 30S mRNA fomilmetionil tRNA IF 123 Mg 2+ GTP é uma fonte de energia

A pequena subunidade carregada com fatores de iniciação encontra o códon de início AUG ou GUG no mRNA e define o quadro de leitura de acordo com ele; o códon de iniciação é colocado no sítio P. O formlmetionil tRNA se aproxima dele, que é acompanhado pela liberação do fator IF 3, então a subunidade grande se une e IF 1 e IF2 são liberados, ocorre a hidrólise de 1GTP e um ribossomo é formado. Alongamentoé o ciclo de trabalho do ribossomo. Inclui três etapas: 1) ligação de aatRNA ao sítio A; O sítio P está ocupado – são necessários fatores de alongamento EF-TU, EF-TS e GTP. Fatores de alongamento em procariontes: EF-TU, EF-TS, EF-G. 3 )Translocação– primeiro, o tRNA desacilado EF-G do sítio P deixa o ribossomo, movendo 1 tripleto em direção à extremidade 3'; o movimento do peptídeo de A para o sítio P - GTP é usado e o fator de alongamento - EF-G-translocase, A - o sítio fica novamente livre e o processo é repetido. Terminação– reconhecimento dos códons de terminação UAA, UGA, UAG com a ajuda de fatores de liberação RF 1 2 3. Quando o códon terminal entra no sítio A, o tRNA não está ligado a ele, mas um dos fatores de terminação está ligado, o que bloqueia alongamento, que é acompanhado pela ativação da atividade esterase do sítio E da peptidiltransferase. Ocorre a hidrólise das ligações éster entre o peptídeo e o tRNA, o ribossomo deixa o peptídeo, tRNA e dissocia-se em subunidades, que podem então ser utilizadas.

A formação da estrutura ocorre simultaneamente com a ajuda de proteínas acompanhantes - proteínas de choque térmico. A síntese de uma ligação peptídica consome 1ATP para aminoacilação do tRNA (ligação de um aminoácido), 1GTP para a conexão do aatRNA com o sítio A e 1GTP para translocação. O consumo de energia é de cerca de 4 ligações macroérgicas para a síntese de uma ligação peptídica.

23. Operão lactose. A replicação é regulada pela concentração da proteína Dna e tetrafosfato de guanosina. A principal regulação da expressão gênica é realizada no nível da transcrição (dependendo do estágio de desenvolvimento da célula, todos os fatores, a ação dos hormônios e outros componentes reguladores). Em diferentes células de tecidos, apenas 5% dos genes são expressos, 97% são silenciosos - DNA lixo - os reguladores de transcrição são cronômeros e várias sequências reguladoras. Se a ligação de uma proteína reguladora ao DNA causa transcrição, então esta é uma regulação positiva (+), se a supressão da transcrição é uma regulação negativa (-). Regulação positiva- o gene é desligado, a ligação da proteína reguladora leva ao início da síntese, como resultado, o gene é ligado. ENTÃO. uma proteína reguladora pode ser um indutor ou um ativador . Regulamento negativo- o gene está ligado, a síntese de RNA está em andamento, se um fator regulador de proteína (inibidor ou repressor da síntese proteica) for adicionado, o gene é desligado. Muitos hormônios e outros fatores influenciam a fixação da proteína reguladora. Operão da lactose de E. coli- regulação negativa. Os principais elementos de seu trabalho: na molécula de DNA - um sítio regulador, um promotor, um pró-operon e três genes estruturais: lag 1, lag 2, lag 3 e terminador. Lag 1 - realiza a síntese da enzima lactase ou beta-galactosidase. Lag 2 é uma enzima permiase envolvida no transporte de lactose através da membrana. Lag 3 é a enzima transacilase. Regulador - síntese de mRNA no ribossomo, leva à formação de uma proteína repressora, liga-se ao operador (porque tem afinidade), senta-se nele e, como as regiões do promotor e do operon se sobrepõem - a RNA polimerase não pode se ligar ao promotor e a transcrição é desativada. Glicose e galactose fornecem semelhança de repressor e operador. Se não houver similaridade, a lactose interage com o repressor, alterando sua transformação, e não fica no operon, pois perde a semelhança com ele. A RNA polimerase fica no promotor e a transcrição do RNA mensageiro começa. A lactose é um indutor, e o processo é a indução, uma forma de downregulation, assim chamada porque a transcrição é encerrada pela adição de um repressor e sua clivagem inicia a síntese. Regulação positiva - fator TATA– tem semelhanças com a área TATA-box. O fator TATA fica na caixa TATA - um sinal para a RNA polimerase reconhecer seu promotor, fica nele e inicia a transcrição de genes adjacentes. Nos procariontes, prevalece a regulação negativa; para os eucariontes, isso não é benéfico. Sítios potenciadores (potenciadores transcricionais) + proteína reguladora levam ao aumento da transcrição. Sinalizadores + proteína reguladora desliga a transcrição e altera a estrutura dos cromossomos.

De acordo com o princípio de sequenciamento, a informação é transferida do DNA para o RNA e para as proteínas: DNA -> RNA -> proteína. A este respeito, vamos nos voltar para o conteúdo da transcrição (do lat. transcrição- reescrita), juntamente com a replicação do DNA, que é o mecanismo genético e molecular mais importante. A transcrição é semelhante à replicação de várias maneiras, mas, é claro, possui vários recursos. Uma delas é que, ao elucidar o conteúdo da transcrição, é imprescindível levar em consideração a estrutura dos genes. O fato é que todas as unidades estruturais dos genes são reproduzidas na replicação, o que não ocorre com a transcrição.

Tradicionalmente, um gene é definido como uma unidade de informação hereditária que determina o desempenho de uma determinada função por um organismo. Um gene consiste em uma parte reguladora e codificadora. Apenas a parte de codificação, que consiste em éxons e íntrons, é transcrita. Esta transcrição é característica do RNA imaturo. Ele encontra sua continuação no estágio final da transcrição, no qual todos os íntrons são excluídos do RNA imaturo e os exons restantes são combinados. No sítio do promotor, a RNA polimerase se liga à parte reguladora do gene, que, como resultado, inicia o início da transcrição em uma das duas fitas de DNA. Na fig. A Figura 6.8 mostra um diagrama da estrutura de um gene eucariótico, bem como RNA maduro e imaturo.

Alguns dos termos usados ​​acima obviamente precisam de caracterização.

Arroz. 6.8.

Promotor (de fr. promotor fundador, iniciador) é uma sequência de nucleotídeos de DNA que permite regular a expressão gênica. Ele está localizado próximo ao gene 5" e, portanto, imediatamente antes daquela parte do gene que codifica o RNA. Uma característica essencial do promotor é sua interação específica com proteínas dependentes de DNA, que determinam o início da transcrição por meio da RNA polimerase. proteínas são chamadas de fatores de transcrição.

Junto com o promotor, a parte reguladora do gene inclui sequências de nucleotídeos que também têm um efeito significativo na expressão do gene. Intensificadores (inglês, potenciador- amplificador, lupa) amplificam, e silenciadores (do inglês, silenciadores- silenciador) suprimem, mas não por si mesmos, mas apenas se forem expostos a fatores de transcrição. A posição espacial dos potenciadores e silenciadores não está claramente definida, podendo estar localizados a uma distância menor ou maior do promotor.

exão (inglês) região expressa- região de expressão) - uma seção de um gene que codifica RNA maduro e proteínas. Os éxons são as unidades genéticas primárias das quais depende decisivamente o aparecimento de todo o mundo biológico. É a sua recombinação que leva à formação de novos genes e proteínas. Apenas 1,5% da composição genética do DNA determina a síntese de proteínas. Outra parte dessa composição não é transcrita ou determina a estrutura dessas variedades de RNA, por exemplo, RNAs de transferência, que não têm a função de síntese de proteínas.

Intron (do inglês, regiões intermediárias- regiões intermediárias) - uma seção de um gene que não contém informações sobre RNA maduro e proteínas. As funções biológicas dos íntrons são estudadas muito pior do que as funções dos éxons. A questão de sua origem também causa grande controvérsia: se surgiram junto com os procariontes, ou junto com os eucariontes, ou ainda mais tarde. Um gene humano contém em média 8,8 éxons e 7,8 íntrons, mas os íntrons são, em média, cerca de 25 vezes mais longos que os éxons.

Depois do que foi dito, não é difícil imaginar em termos gerais todo o processo de transcrição (Fig. 6.9).

Arroz. 6.9.

Fase de iniciação. Sob a influência de enzimas, em particular de intensificadores, tendo se unido ao promotor, a RNA polimerase quebra as bases nitrogenadas (indicadas na Fig. 6.9 por linhas verticais curtas) e seleciona o ramo de DNA que se torna o modelo de transcrição (na Fig. 6.9. este é o linha inferior). Ele também cria um olho de transcrição (na Figura 6.9 é uma tampa triangular). Ao mesmo tempo, 10-20 pares de não cleotídeos são expostos para o estágio de alongamento. Curiosamente, no caso da transcrição, não há necessidade de formar um primer característico do processo de replicação do DNA. A transcrição é feita sem primer.

estágio de alongamento. Sob a ação da RNA polimerase, o RNA é formado na região do olho transcricional. Ao contrário da DNA polimerase, a RNA polimerase não é capaz de corrigir a exatidão da síntese da cadeia de RNA e corrigir os erros cometidos. Se surgirem dificuldades durante a síntese, o movimento da RNA polimerase é suspenso. Como resultado, a probabilidade de montagem errônea de RNA é reduzida. A transcrição não para, o olho se afasta do promotor. Nas áreas que passaram pelo olho mágico, a estrutura duplex do DNA é restaurada. A cadeia do RNA sintetizado aumenta gradualmente. Ela cresce na direção de 5"-3".

Fase de terminação. Ocorre devido ao efeito de fatores auxiliares na RNA polimerase. Uma vez que a região transcricional é alcançada pelas exonucleases, a transcrição para e a RNA polimerase e o RNA se separam. O DNA restaura completamente sua estrutura duplex.

Até agora, consideramos a transcrição de PI IK nos termos mais gerais, abstraindo de várias circunstâncias significativas, em particular, a presença de diferentes tipos de RNA e RNA polimerase não foi levada em consideração. Existem os seguintes tipos de RNA:

As informações sobre todos os tipos de RNA estão contidas no DNA. No entanto, nem todos eles são transcritos diretamente no DNA molde.

Alguns RNAs são modificações de RNAs previamente transcritos. Para nós, conhecendo os fundamentos da genética molecular, o maior interesse são os RNAs envolvidos diretamente na síntese de proteínas. Existem apenas 5 tipos deles (Tabela 6.4).

Tabela 6.4

RNA envolvido na síntese de proteínas

* RNA mensageiro - o mesmo que RNA mensageiro; ** SPR - abr. Inglês partícula de reconhecimento de sinal- partículas que reconhecem sinais.

A transcrição de todos os RNAs ocorre pela ação de certas RNA polimerases ou suas combinações. Na tabela. 6.5 mostra os três principais tipos de RNA polimerases.

Tabela 6.5

Tipos de RNA polimerases

’ RGCs pequenos (curtos) são diferentes de RNAs longos. MicroRNAs são um tipo de pequenos RNAs que compõem 98% de todo o material de ribonucleotídeo.

Em conclusão da seção, observamos que, juntamente com a transcrição direta, a transcrição reversa também é possível. A capacidade de transcrever RNA em DNA é possuída por retrovírus, em particular HIV, que é responsável pela AIDS. O retrovírus entra na célula. Uma enzima especial transcriptase reversa realiza a transcrição do RNA -» DNA. Então, na fita de DNA resultante, como em uma matriz, a segunda fita de DNA é completada. Depois disso, o ciclo DNA -> RNA -» proteínas é realizado. Alguns eucariotos contêm a enzima telomerase, que também inicia a transcrição reversa. O fenômeno da transcrição reversa deve ser levado em consideração ao formular o princípio da sequência. Não deve ser interpretado como negação da transcrição reversa.

• Um gene consiste em uma parte reguladora e codificadora.
• A parte codificadora de um gene inclui éxons e íntrons.
• Os íntrons não são transcritos em RNA maduro.
• A transcrição inclui as etapas de iniciação, alongamento e término.
• Existem vários tipos e tipos de polimerases de transcrição PIIK e PIK.
• A síntese de qualquer RNA é realizada por uma ou várias polimerases, e não sem a participação de enzimas proteicas.

• SakhakarM. K., Chow V. T., Kangueane R. Distribuições de Exons e Introns no Genoma Humano // In Silicio Biology. 2004 Vol. 4. Não. 4. P. 387-393.

A transcrição em biologia é um processo de várias etapas de leitura de informações do DNA, que é um componente. O ácido nucleico é o portador da informação genética no corpo, por isso é importante decifrá-la corretamente e transferi-la para outras estruturas celulares para posterior montagem de peptídeos.

Definição de "transcrição em biologia"

A síntese de proteínas é o principal processo vital em qualquer célula do corpo. Sem a criação de moléculas peptídicas, é impossível manter a atividade normal da vida, pois esses compostos orgânicos estão envolvidos em todos os processos metabólicos, são componentes estruturais de muitos tecidos e órgãos, desempenham um papel de sinalização, regulação e proteção no corpo.

O processo pelo qual a biossíntese de proteínas começa é a transcrição. A biologia o divide brevemente em três etapas:

1. Iniciação.
2. Alongamento (crescimento da cadeia de RNA).
3. Terminação.

A transcrição na biologia é toda uma cascata de reações passo a passo, como resultado das quais as moléculas de RNA são sintetizadas no molde de DNA. Além disso, não apenas os ácidos ribonucleicos informativos são formados dessa maneira, mas também o transporte, ribossômico, nuclear pequeno e outros.

Como qualquer processo bioquímico, a transcrição depende de muitos fatores. Em primeiro lugar, estas são enzimas que diferem entre procariontes e eucariotos. Essas proteínas especializadas ajudam a iniciar e realizar reações de transcrição com precisão, o que é importante para a produção de proteínas de alta qualidade.

Transcrição de procariontes

Como a transcrição em biologia é a síntese de RNA em um molde de DNA, a principal enzima nesse processo é a RNA polimerase dependente de DNA. Nas bactérias, existe apenas um tipo dessas polimerases para todas as moléculas.

A RNA polimerase, de acordo com o princípio da complementaridade, completa a cadeia de RNA usando a cadeia de DNA molde. Esta enzima tem duas subunidades β, uma subunidade α e uma subunidade σ. Os dois primeiros componentes desempenham a função de formar o corpo da enzima, e os dois restantes são responsáveis ​​por reter a enzima na molécula de DNA e reconhecer a parte promotora do ácido desoxirribonucleico, respectivamente.

A propósito, o fator sigma é um dos sinais pelos quais este ou aquele gene é reconhecido. Por exemplo, a letra latina σ com índice N significa que essa RNA polimerase reconhece genes que são ativados quando há falta de nitrogênio no ambiente.

Transcrição em eucariotos

Ao contrário das bactérias, a transcrição é um pouco mais complicada em animais e plantas. Em primeiro lugar, em cada célula não há um, mas até três tipos de RNA polimerases diferentes. Entre eles:

1. RNA polimerase I. É responsável pela transcrição de genes de RNA ribossômico (com exceção das subunidades de RNA 5S do ribossomo).
2. RNA polimerase II. Sua tarefa é sintetizar ácidos ribonucleicos informacionais (matrizes) normais, que estão mais envolvidos na tradução.
3. RNA polimerase III. A função deste tipo de polimerase é sintetizar, bem como RNA ribossômico 5S.

Em segundo lugar, para o reconhecimento do promotor em células eucarióticas, não basta ter apenas uma polimerase. A iniciação da transcrição também envolve peptídeos especiais chamados proteínas TF. Somente com a ajuda deles a RNA polimerase pode se assentar no DNA e iniciar a síntese de uma molécula de ácido ribonucleico.

Significado da transcrição

A molécula de RNA, que é formada na matriz de DNA, posteriormente se liga aos ribossomos, onde a informação é lida e uma proteína é sintetizada. O processo de formação de peptídeos é muito importante para a célula, pois sem esses compostos orgânicos, a atividade normal da vida é impossível: eles são, antes de tudo, a base das enzimas mais importantes de todas as reações bioquímicas.

A transcrição na biologia também é uma fonte de rRNAs, que também são tRNAs que estão envolvidos na transferência de aminoácidos durante a tradução para essas estruturas não membranares. snRNAs (pequenos núcleos nucleares) também podem ser sintetizados, cuja função é unir todas as moléculas de RNA.

Conclusão

A tradução e a transcrição na biologia desempenham um papel extremamente importante na síntese de moléculas de proteínas. Esses processos são o principal componente do dogma central da biologia molecular, que afirma que o RNA é sintetizado na matriz do DNA, e o RNA, por sua vez, é a base para o início da formação das moléculas de proteínas.

Sem transcrição, seria impossível ler a informação codificada em tripletos de ácido desoxirribonucleico. Isso prova mais uma vez a importância do processo no nível biológico. Qualquer célula, seja ela procariótica ou eucariótica, deve sintetizar constantemente novas e novas moléculas de proteína que são necessárias no momento para manter a vida. Portanto, a transcrição na biologia é o principal estágio no trabalho de cada célula individual do corpo.