Compreender os fundamentos fundamentais da existência da vida é impossível sem uma compreensão clara da transmissão da informação hereditária e sua implementação. O armazenamento dos genes do corpo é realizado por meio de cromossomos, nos quais são empacotadas diferentes seções de DNA, codificando a sequência primária de aminoácidos de uma determinada proteína. E a implementação da informação genética e sua transmissão por herança se dá por meio de sua cópia. Este processo é chamado de "transcrição". Em biologia, significa ler o código de uma seção de gene e sintetizar um modelo para a biossíntese de proteínas com base nele.
Base molecular da transcrição
A transcrição é um processo enzimático que é precedido pelo "desempacotamento" de uma molécula de DNA e fornece acesso para leitura de um gene específico. Em seguida, na molécula de DNA de fita dupla emNa seção inicial, as ligações de hidrogênio entre os nucleotídeos são quebradas por 4 kadons. A partir deste momento, inicia-se a fase de iniciação da transcrição na biologia, associada à ligação da RNA polimerase dependente de DNA ao macropolímero de DNA.
O resultado natural da iniciação é a síntese do sítio inicial do RNA mensageiro, e assim que o primeiro nucleotídeo complementar é ligado a ele e ocorre a translocação da RNA polimerase dependente de DNA, deve-se falar do início da fase de alongamento. Sua essência é reduzida ao movimento gradual da RNA polimerase dependente de DNA ao longo da molécula de DNA na direção 3'-5', cortando as ligações de hidrogênio do DNA na frente e restaurando-as atrás, além de anexar um nucleotídeo complementar à crescente cadeia do modelo de RNA.
A RNA polimerase dependente de DNA enzimático catalisa a adição de um nucleotídeo ao RNA, enquanto outros sistemas enzimáticos são responsáveis pela leitura, separação das ligações de hidrogênio e sua redução. Todos eles estão localizados no local onde ocorre a transcrição. A biologia permite aplicar o método dos átomos marcados e confirmar o fato de sua maior concentração nos núcleos das células.
Cronograma da transcrição
Em condições de laboratório, os cientistas do grupo de pesquisa "Genoma Humano" conseguiram sintetizar artificialmente a própria molécula de DNA e salvar o código genético nela. Este processo levou mais de 2 décadas, sem contar a longa preparação. É interessante a rapidez com que esses processos ocorrem em uma célula viva. Método de pesquisa princip altradução e transcrição - biologia molecular. E embora ainda esteja enfrentando dificuldades associadas à impossibilidade de demonstração visual desses processos, existem algumas evidências sobre o tempo de biossíntese de proteínas.
Em particular, o processo de "descompactar" a informação genética pode levar de 16 a 48 horas, e a transcrição do gene desejado - cerca de 4 a 8 horas. A síntese de uma pequena molécula de proteína com base no RNA mensageiro levará cerca de 4 a 24 horas, após o que começa o estágio de sua “maturação”. Isso se refere ao empacotamento auto-espontâneo de uma proteína em uma estrutura secundária e depois em uma estrutura terciária. Se a proteína requer modificação pós-sintética, esse processo pode levar cerca de uma semana ou mais.
As estruturas celulares, onde ocorrem a transcrição e a tradução, estão sendo estudadas cada vez mais detalhadamente na biologia. Ao mesmo tempo, foi possível calcular que em células eucarióticas com um grande conjunto de material genético, a síntese de uma molécula simples de insulina leva cerca de 16 horas. A Escherichia coli geneticamente modificada é capaz de sintetizar tal molécula em 4 horas. No caso de proteínas grandes de estrutura terciária e quaternária, o processo de sua síntese e formação final pode levar cerca de 2 semanas.
Localização de enzimas de transcrição
Um processo como a transcrição (em biologia) ocorre no local de armazenamento direto da informação hereditária. Nas células eucarióticas, este é o núcleo da célula, e nas formas de vida pré-nucleares, é o citoplasma. enzima viralA transcriptase reversa funciona no núcleo das células infectadas. Ao mesmo tempo, os ácidos nucleicos mitocondriais, que são um conjunto de genes, também passam pela fase de transcrição. Em biologia e genética, a natureza desses processos ainda é desconhecida.
Mas o fato da presença de doenças mitocondriais humanas que são herdadas pelos descendentes confirma a replicação do DNA, para a qual a transcrição é uma etapa necessária. Isso significa que tal processo pode ocorrer em várias estruturas celulares: nos eucariotos, são as mitocôndrias e o núcleo da célula, e nos procariontes, no citoplasma e plasmídeos.
Localização de processos biossintéticos
Os locais onde a transcrição e a tradução ocorrem (em biologia) são diferentes, porque a síntese de moléculas de proteína simplesmente não pode ocorrer no núcleo da célula. A montagem da estrutura primária ocorre no aparelho ribossômico da célula, que se concentra predominantemente no citoplasma na membrana do retículo endoplasmático rugoso.
A síntese em células altamente desenvolvidas, que se distinguem pela alta taxa de montagem de novas moléculas de proteínas, ocorre principalmente nos polirribossomos. Mas em células bacterianas e altamente especializadas, a biossíntese pode ocorrer em ribossomos díspares no citoplasma. Os corpos virais não têm seus próprios aparatos e organelas sintéticos e, portanto, exploram as estruturas das células infectadas.
