Аппарат экспрессии генов и его логика

Аппарат экспрессиигенов и его логика

1. Основные положенияпроцесса экспрессии генов

Экспрессиягенов – это процесс реализации информации,закодированной в структуре ДНК, на уровне РНК и белков. Прежде чем переходить кдетальному описанию и анализу этих процессов, мы вкратце рассмотрим сутьэкспрессии генов – ее механизм и регуляцию.

а. Транскрипция ДНК вРНК

Экспрессиявсех генов начинается с транскрипции их нуклеотидной последовательности, т.е.перевода ее на язык РНК. При этом определенный участок одной из двух цепей ДНКиспользуется как матрица для синтеза РНК путем комплементарного спариванияоснований. В результате транскрипции генов, в которых закодирована структурнаяинформация о белках, образуются молекулы мРНК; другие гены кодируют молекулыРНК, являющиеся частью аппарата, необходимого для трансляции мРНК собразованием белков. У прокариот, например Е.coli, ДНКтранскрибируется с помощью одного фермента – ДНК-зависимой РНК-полимеразы,который участвует в синтезе всех типов РНК. В отличие отпрокариот эукариоты имеют три разные ДНК-зависимые РНК-полимеразы, каждая изкоторых ответственна за транскрипцию генов, кодирующих разные типы клеточныхРНК. Несмотря на то, что механизмы синтеза РНК и матричного копирования длявсех РНК-полимераз идентичны, каждый фермент узнает в матрице ДНК своихарактерные особенности, определяющие сайты инициации, терминации и регуляциитранскрипции.

б. Соответствие междунуклеотидными триплетами и аминокислотами

Генетическийкод устанавливает соответствие между нуклеотидной последовательностью данноймРНК и аминокислотной последовательностью синтезируемой на ней полипептиднойцепи. Размер единиц кодирования и сами эти единицы, однозначно задающие ту илииную аминокислоту, практически одинаковы увсех живых организмов.