|
При делении клеток составляющие двойную спираль ДНК полинуклеотидные цепи расходятся, и на каждой из них как на матрице, синтезируется вторая комплементарная каждой исходной цепи полинуклеотидная цепь. Таков механизм удвоения (репликации) ДНК. Благодаря этому процессу происходит постоянное ее воспроизведение, и каждая клетка получает определенный, идентичный и повторяющийся запас генетической информации и равную возможность синтезировать определенный свойственный данному виду организмов набор белков. Это означает, что целостность структуры ДНК обеспечивает сохранение характерных видовых признаков организмов. Вместе с тем ДНК постоянно подвергается различного рода воздействиям, способным повреждать ее структуру. В клетках, оказывается, имеются специальные ферментные системы, ликвидирующие (репарирующие) эти повреждения. Таким образом, сохранность структуры ДНК определяется не тем, что она неизменна, но напротив, тем, что эти повреждения весьма совершенно восстанавливаются.
Не следует, однако, думать, что структура ДНК является какой-то извечной, не меняющейся вовсе. Как раз наоборот. В ДНК постоянно происходят изменения ее азотистых оснований. Изменения, возникающие в структуре и составе азотистых оснований, называют мутациями. Мутации — одни из важнейших механизмов эволюционного развития организмов. Некоторые из них (например, мутация состава триплета, выражающаяся в замене подобных по структуре и физико-химическим свойствам аминокислот, скажем, замена валина на лейцин) оказываются «безразличными», они практически не изменяют структуру и свойства синтезируемого белка; другие — могут быть полезными или, напротив, пагубными для организма, как, например, образование S-гемоглобина при замене глутаминовой кислоты на валин.
Благодаря успехам молекулярной биологии, нам теперь стало известно, что последовательность аминокислот в молекуле белка определяется последовательностью расположения азотистых оснований (точнее мононуклеотидов) в отрезках молекулы ДНК, при этом для кодирования одной аминокислоты необходимо три азотистых основания — триплет (кодон). Отрезок молекулы ДНК, кодирующий одну полипептидную цепь, называется геном (цистроном). При биосинтезе белка ДНК непосредственно не взаимодействует с аминокислотами. Закодированная в ДНК генетическая информация переносится на белок с помощью РНК.
Существуют три вида РНК — транспортная, информационная и рибосомальная. Информационная, или матричная, РНК (иРНК) синтезируется на одной из цепей ДНК, при этом содержащаяся в ДНК информация как бы переписывается (транскрибируется) на молекулу иРНК. Происходит это по правилу комплементарности с языка триплетов азотистых оснований ДНК на «язык» триплетов азотистых оснований иРНК с той лишь разницей, что место тимина в молекуле иРНК занимает урацил. Молекулярная масса иРНК варьирует в широких пределах и зависит от того, какой длины полипептидная цепь в ней кодируется. Например, для кодирования молекулы белка из 100 аминокислотных остатков необходима, очевидно, полинуклеотидная цепь из 300 мононуклеотидов.
Транспортная РНК (тРНК) выполняет функцию переноса аминокислот к месту биосинтеза белка (к рибосомам) и расстановки этих аминокислот в соответствии с последовательностью расположения азотистых оснований (в соответствии с кодом) в РНК. Молекулярная масса РНК относительно невелика. Таким образом, РНК осуществляет перевод (трансляция) содержащейся в молекуле РНК информации с «языка» ее триплетного кода на «язык» аминокислотной последовательности полипептида (процесс трансляции).
Функция рибосомальной РНК (РНК) остается пока не выясненной. Она составляет основную часть рибосом и находится в них в виде одно цепочечных молекул с различной молекулярной массой.
.......................................................................................................................... |
