ГЕНЕТИЧНИЙ КОД. РЕПЛІКАЦІЇ ДНК

Генетичний код пов'язує послідовність підстав даного гена або його РНК-транскрипту з амінокислотною послідовністю відповідного білка (див. Рис. 8.3). Генетичний код універсальний, т. Е. Все живі організми використовують один і той же код, і триплети, т. Е одна амінокислота задається специфічної послідовністю з трьох нуклеотидів (табл. 8.2).

Таблиця 8.2

Таблиця генетичного коду

Основа- ня 5'- кінця

середнє підставу

Основа- ня 3'кінця

і

C

A

G

UUU -Phe

UCU-Ser

UAU-Tyr

UGU-Cys

і

т т

UUC- Phe

UCC- Ser

UAC-Tyr

UGC-Cys

з

і

UUA-Leu

UCA- Ser

UAA-стоп

UGA-стоп

А

UUG-Leu

UCG- Ser

UAG-стоп

UGG-Trh

G

CUU- Phe

CCU-Pro

CAU-His

CGU-Arg

і

р

CUC- Phe

CCC- Pro

CAC-His

CGC- Arg

З

CUA- Leu

CCA- Pro

CAA-Gln

CGA- Arg

А

CUG- Leu

CCG- Pro

CAG-Gln

CGG- Arg

G

Основа- ня 5'- кінця

середнє підставу

Основа- ня 3'кінця

і

C

A

G

AUU-Ile

ACU-Thr

AAU-Asn

AGU- Ser

і

А

AUC- Чи не

ACC- Thr

AAC-Asn

AGC- Ser

з

А

AUA- Чи не

АСА- Thr

AAA-Lys

AGA- Arg

А

* AUG-Met

ACG- Thr

AAG-Lys

AGG- Arg

G

GUU- Val

GCU-Ala

GAU-Asp

GGU-Gly

і

п

GUC- Val

GCC- Ala

GAC-Asp

GGC- Gly

З

і

GUA- Val

GCA- Ala

GAA-Glu

GGA- Gly

А

* GUG- Val

GCG- Ala

GAG-Glu

GGG- Gly

G

Іншими словами можна сказати, що міститься в ДНК гені тичні інформація закодована лінійної послідовне

Будова реплікаціон- ної вилки ДНК

Мал. 8.4. Будова реплікаціон- ної вилки ДНК

ма ключових слів - кодонів. Кожен кодон відповідає одному амінокислотним залишком в білку.

Синтез ДНК - складний процес, званий репликацией. Основним механізмом реплікації ДНК є її копіювання шляхом комплементарного спаровування азотистих основ з метою збереження і відтворення генетичного коду. Основну роль в реплікації ДНК так само, як і в синтезі РНК з матричної ДНК, грає ДНК-полімераза, субстратом для якої служить дезоксірібонуклеозідфосфат, а також РНК-полімераза, для якої субстратом служить ри- бонуклеозідфосфати.

На першому етапі ДНК полімераза розкручує молекулу ДНК, і утворюється реплі- Каціон вилка (рис. 8.4).

Найпростіша схема реплікації - переміщення вилки (нуклеотид за нуклеотидом) від одного кінця молекули до іншого.

Оскільки одночасно йде синтез двох ланцюгів, який наразі триває від 5'- до -кінцю по спіралі 3'5 ', т. Е. У напрямку 3' -> 5 ', йде безперервне відтворення ДНК, і дочірня спіраль ДНК синтезується цілком. У зворотному напрямку 5 '- * 3' йде фрагментарне відтворення. Таким чином, репліка- ционная вилка асиметрична, а відстає ланцюгом є та, де за логікою речей синтез повинен йти у напрямку 3 '-> 5', але цього не відбувається. Відстає ланцюг реплицируется фрагментарно (фрагменти Окадзакі).

Синтез ДНК в клітині приурочений до певного періоду, званого S-фазою.

Реплікація ДНК починається відразу в декількох тисячах молекул в затравочних ділянках - ДНК-праймерів, синтезованих спеціальними ферментами (рис. 8.5). Сама запал синтезується з рібонуклеозітфосфатов, відповідно ДНК закінчує синтез нового ланцюга, натикаючись на РНК-затравки, наслідком чого є утворення фрагментів Окадзакі. Щоб забезпечити спрямований синтез ланцюга ДНК, в дію вступає особлива система репарацій, що видаляє РНК-затравки шляхом гідролізу і відновлює правильну структуру ДНК. Фрагмент завершує ДНК-лігаза, яка з'єднує З'-кінець нового фрагмента з 5'- кінцем попереднього.

Розплітання другий спіралі ДНК перед реплікацією виделкою забезпечується ДНК-лігази, яка є АТР залежать ферментом.

Точність копіювання велика: в середньому на кожні 10 9 комплементарних пар в процесі відтворення генома відбувається одна помилка.

Виявлення і видалення помилок реплікації називається репарацією. У нормальній ДНК на короткий час виникають рідкісні таутомерні форми, які можуть утворювати неправильні пари, в результаті чого виникає мутація. Висока точність реплікації визначається наявністю максимальної репарації, що усуває подібні помилки.

Зокрема, ДНК-полімераза, просуваючись від 3'5'-кінця, виступає в ролі самоконтрольованого ферменту і усуває помилки таутомерних форм.

Схема реплікації ДНК

Мал. 8.5. Схема реплікації ДНК

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >