Цитология. Н. С. Стволинская
известно, называется транскрипцией. У прокариот он происходит в цитоплазме, у эукариот – в ядре интерфазной клетки. Транскрипция – это начальный этап передачи информации от ДНК для синтеза белка. Когда идет процесс транскрипции, то говорят, что ген работает. Работающие гены – это гены, на которых происходит транскрипция.
После транскрипции молекулы РНК выходят из ядра в цитоплазму, где находятся рибосомы – органоиды клетки, функцией которых является биосинтез белка. Рибосомы всех типов живых клеток имеют сходное строение. Это немембранный органоид почти сферической формы, диаметром около 20 нм, состоящий из большой и малой субъединиц. В рибосомах есть участок, где присоединяется длинная молекула мРНК. Каждая молекула мРНК соответствует одному гену, т. е. копирует небольшой участок молекулы ДНК, который отвечает за синтез одной молекулы белка. В составе рибосомы одновременно может находиться только маленький участок мРНК, он соответствует шести нуклеотидам.
Молекулы мРНК длинные, в их составе может быть несколько сотен нуклеотидов. Последовательность нуклеотидов кодирует последовательность аминокислот в белке. Кодирование происходит одинаково у всех живых организмов. Каждые три нуклеотида кодируют одну аминокислоту. Это свойство генетического кода – триплетность. Молекула мРНК, постепенно считываясь, пропускается через рибосому, каждый раз продвигаясь на 3 нуклеотида, и вся информация, которая в ней закодирована, реализуется.
Расшифровка генетической информации в рибосоме происходит с помощью молекул тРНК. По сравнению с мРНК, это небольшие молекулы. Они тоже образуются в ядре на ДНК, как на матрице, на специальных участках. Из ядра молекулы тРНК выходят в цитоплазму, направляясь к рибосомам.
Рис. 3.6. Строение молекулы тРНК. Один ее конец (акцепторный) предназначен для присоединения аминокислоты. Второй важный участок – антикодон, состоящий из трех нуклеотидов (по Албертс, Брей, Льюис и др., 1994).
Известен 61 вид молекул тРНК. Они отличаются друг от друга тройкой азотистых оснований на самой вершине молекулы. Это очень важный участок тРНК. С помощью него тРНК находит свое место в рибосоме. Этот участок называется антикодон. Любая тРНК только тогда займет свое место в рибосоме, когда ее антикодон будет комплементарен генетическому коду мРНК. В тРНК известен еще один важный участок (акцепторный конец) – это один из ее концов, сюда присоединяется аминокислота. Присоединение аминокислоты специфично и соответствует антикодону (рис. 3.6).
Транспортные РНК приносят аминокислоты к рибосоме и занимают свое место на специальных участках рибосомы, взаимодействуя с мРНК. В рибосоме одновременно находятся два триплета иРНК, следовательно, к рибосоме сразу могут присоединяться две молекулы тРНК. Расположены они близко друг к другу, почти соприкасаются (рис. 3.7).
Рис. 3.7. Схема нагруженной рибосомы, удерживающей мРНК и две молекулы тРНК с грузом. Левая тРНК удерживает синтезируемый пептид из трех аминокислот (аа). Правая тРНК доставила следующую аминокислоту. Стрелка показывает направление смещения