Молекулярні основи спадковості і мінливості
Відповіді на питання до екзамену з курсу Основи біології та генетики
Молекулярні основи спадковості і мінливості.
Генетична інформація про ознаки організму міститься у геномі – наборі генів, що є ділянками молекул ДНК, які знаходяться в ядрах клітин.
Різні види рибонуклеїнових кислот (і-РНК, т-РНК, р-РНК) забезпечують переміщення інформації в клітині, транспорт амінокислот, функціонування рибосом. Для багатьох вірусів РНК є носієм генетичної інформації.
З хімічної точки зору ДНК та РНК – полінуклеотиди, тобто їх мономерами
За назвами азотистих основ відповідно називають й нуклеотиди (згідно хімічної номенклатури IUPAC): А – аденіловий, Г – гуаніловий, Ц – цитидиловий, Т – тимідиловий, У – уридиловий. В ДНК містяться А, Т, Г, Ц, а в РНК відповідно – А, У, Г, Ц. Маса одного нуклеотиду складає приблизно 345 а. о. м., а по довжині він у ланцюгу займає 0,34 нм.
Молекула ДНК являє собою закручену праворуч спіраль, що складається з двох ланцюгів нуклеотидів.
Основні функції ДНК – збереження та передача генетичної інформації – забезпечуються наступними процесами:
– напівконсервативним самоподвоєнням у синтетичному періоді інтерфази (реплікація);
– використанням молекули ДНК як матриці для синтезу інформаційної та інших видів РНК (транскрипція).
Молекули РНК відіграють основну роль у процесах біосинтезу поліпептидів – білкових молекул в клітині. РНК складається з одного полінуклеотидного ланцюга. В ланцюгу нуклеотиди, так само як і у одному ланцюгу ДНК, сполучені фосфордіефірними зв’язками між моносахаридами. Тому по відношенню до нуклеотидів ланцюга РНК принцип комплементарності незастосовний, але сама молекула РНК комплементарна відповідному фрагменту ДНК.,
Трансляція (синтез поліпептидного ланцюга) здійснюється на рибосомах.
Встановлено, що послідовність розташування нуклеотидів в ДНК та в і-РНК визначає послідовність сполучення амінокислот у поліпептидному ланцюгу. Ця відповідність лінійної будови однієї хімічної системи будові іншої системи отримала назву генетичний код.
Окрім інформаційної РНК, в клітинах містяться транспортна (т-РНК) та рибосомна (р-РНК).
Молекули р-РНК утворюють в комплексі з рибосомними білками та ферментами рибосому, в котрій і відбувається біосинтез білка.
Існує не менше ніж 60 видів т-РНК, кожна з яких переносить специфічну амінокислоту до рибосоми. Розпізнавання кодона і-РНК здійснюється за принципом комплементарності за допомогою трьох нуклеотидів т-РНК, що називаються антикодоном. Завдяки цьому і відбувається трансляція, тобто збирання закодованої амінокислотної послідовності.
Тривалість синтезу однієї білкової молекули залежить від кількості амінокислот. На приєднання одної амінокислоти (один крок рибосоми) йде 0,2 сек. Таким чином, синтез однієї молекули білка, що складається із 300 амінокислот, триває 0,2 х 300 = 60 сек., тобто 1 хв.
Полінуклеотидні нитки ДНК, що містяться в хромосомах еукаріотів та нуклеотидах бактерій, підрозділяються на функціональні ділянки – гени.
Виділяються наступні групи генів:
– структурні гени – у них закодована інформація про первинну структуру білка;
– контролюючі гени – промотор, ген-оператор, ген-регулятор;
– гени з інформацією про синтез рибосомних РНК;
– гени, що кодують синтез більше ніж 60 різних транспортних РНК, кожна з яких здатна переносити строго визначену амінокислоту.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...