5: Потік генетичної інформації
- Page ID
- 4213
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Як так званий план клітини, ДНК повинна бути скопійована, щоб перейти до нових клітин і її цілісність захищена. Інформація в ДНК також повинна бути доступна і транскрибуватися, щоб зробити інструкції РНК, які направляють синтез білків.
- 5.1: Реплікація ДНК
- Єдиний спосіб зробити нові клітини - це поділ вже існуючих клітин. Це означає, що всі організми залежать від поділу клітин для їх подальшого існування. ДНК, як відомо, несе в собі генетичну інформацію, яка потрібна кожній клітині. Кожен раз, коли клітина ділиться, вся її ДНК повинна бути вірно скопійована, щоб копію цієї інформації можна було передати дочірній клітині. Цей процес називається реплікацією ДНК.
- 5.2: Ремонт ДНК
- Вся ДНК зазнає пошкоджень з часом, від впливу ультрафіолету та іншого випромінювання, а також від різних хімічних речовин в навколишньому середовищі. Як ви вже знаєте, навіть незначні зміни послідовності ДНК, такі як точкові мутації, іноді можуть мати далекосяжні наслідки. Так само невідновлені пошкодження, спричинені радіацією, хімічними речовинами навколишнього середовища або навіть звичайною клітинною хімією, можуть перешкоджати точній передачі інформації в ДНК.
- 5.3: Транскрипція
- Ви дізналися на вступних курсах біології, що гени, які є інструкцією для виготовлення білків, складаються з ДНК. Ви також знаєте, що інформація в генах копіюється в тимчасові інструкції, звані месенджерними РНК, які спрямовують синтез специфічних білків. Цей опис потоку інформації від ДНК до РНК до білка, показаний на попередній сторінці, часто називають Центральною догмою молекулярної біології і є гарною відправною точкою для вивчення того, як клітини використовують інформацію.
- 5.4: Регулювання транскрипції
- Описані вище процеси потрібні всякий раз, коли транскрибується будь-який ген. Але від чого залежить, які гени транскрибуються в даний момент часу. Які молекулярні перемикачі, які вмикають або вимикають транскрипцію? Основний механізм, за допомогою якого регулюється транскрипція, залежить від високоспецифічних взаємодій між білками, що регулюють транскрипцію, та регуляторними послідовностями на ДНК. Промоутери вказують, де починається транскрипція.
- 5.5: Обробка РНК
- Поки що ми розглянули механізм, за допомогою якого інформація в генах (ДНК) транскрибується в РНК. Нещодавно зроблена РНК, також відома як первинна розшифровка (продукт транскрипції відомий як стенограма) додатково обробляється, перш ніж вона стане функціональною. І прокаріоти, і еукаріоти обробляють свої рибосомальні і переносять РНК.
- 5.6: Переклад
- Переклад - це процес, за допомогою якого інформація в мРНК використовується для направлення синтезу білків. Як ви дізналися у вступній біології, в еукаріотичних клітині цей процес здійснюється в цитоплазмі клітини, великими РНК-білковими машинами, званими рибосомами. Рибосоми містять рибосомні РНК (РРНК) і білки. Білки і РРНК організовані в дві субодиниці, велику і малу.