Comprender los fundamentos fundamentales de la existencia de la vida es imposible sin una comprensión clara de la transmisión de la información hereditaria y su implementación. El almacenamiento de los genes del cuerpo se realiza a través de los cromosomas, en los que se empaquetan diferentes secciones de ADN, que codifican la secuencia primaria de aminoácidos de una determinada proteína. Y la implementación de la información genética y su transmisión por herencia se logra a través de su copia. Este proceso se llama "transcripción". En biología, significa leer el código de una sección de genes y sintetizar una plantilla para la biosíntesis de proteínas basada en ella.
Base molecular de la transcripción
La transcripción es un proceso enzimático que está precedido por el "desempaquetado" de una molécula de ADN y proporciona acceso para leer un gen específico. Luego, en la molécula de ADN de doble cadena enEn la sección inicial, los enlaces de hidrógeno entre los nucleótidos se rompen por 4 kadones. A partir de este momento comienza la fase de iniciación de la transcripción en biología, asociada a la unión de la ARN polimerasa dependiente de ADN al macropolímero de ADN.
El resultado natural de la iniciación es la síntesis del sitio de inicio del ARN mensajero, y tan pronto como se le une el primer nucleótido complementario y se produce la translocación de la ARN polimerasa dependiente del ADN, se debe hablar del comienzo de la etapa de elongación. Su esencia se reduce al movimiento gradual de la ARN polimerasa dependiente de ADN a lo largo de la molécula de ADN en la dirección 3`-5`, cortando los enlaces de hidrógeno del ADN por delante y restableciéndolos por detrás, así como uniendo un nucleótido complementario al creciente cadena de la plantilla de ARN.
La enzima ARN polimerasa dependiente de ADN cataliza la adición de un nucleótido al ARN, mientras que otros sistemas enzimáticos se encargan de leer, separar los enlaces de hidrógeno y reducirlos. Todos ellos están ubicados en el lugar donde tiene lugar la transcripción. La biología le permite aplicar el método de los átomos marcados y confirmar el hecho de su mayor concentración en los núcleos de las células.
Línea de tiempo de la transcripción
En condiciones de laboratorio, los científicos del grupo de investigación "Genoma humano" lograron sintetizar artificialmente la molécula de ADN y guardar el código genético en ella. Este proceso tomó más de 2 décadas, sin contar la larga preparación. Es interesante lo rápido que avanzan estos procesos en una célula viva. Método de investigación princip altraducción y transcripción - biología molecular. Y aunque aún se experimentan dificultades asociadas a la imposibilidad de una demostración visual de estos procesos, existen algunas evidencias respecto al tiempo de biosíntesis de proteínas.
En particular, el proceso de "descompresión" de la información genética puede demorar entre 16 y 48 horas, y la transcripción del gen deseado, entre 4 y 8 horas. La síntesis de una pequeña molécula de proteína basada en el ARN mensajero llevará entre 4 y 24 horas, después de lo cual comienza la etapa de su "maduración". Esto se refiere al empaquetamiento espontáneo de una proteína en una estructura secundaria y luego en una terciaria. Si la proteína requiere una modificación postsintética, este proceso puede tardar una semana o más.
Las estructuras celulares, donde se producen la transcripción y la traducción, se estudian cada vez con más detalle en biología. Al mismo tiempo, fue posible calcular que en células eucariotas con un gran conjunto de material genético, la síntesis de una molécula de insulina simple tarda unas 16 horas. Escherichia coli modificada genéticamente es capaz de sintetizar una molécula de este tipo en 4 horas. En el caso de proteínas grandes de estructura terciaria y cuaternaria, el proceso de síntesis y formación final de las mismas puede durar unas 2 semanas.
Localización de enzimas de transcripción
Un proceso como la transcripción (en biología) tiene lugar en el lugar del almacenamiento directo de la información hereditaria. En las células eucariotas, este es el núcleo celular, y en las formas de vida prenucleares, es el citoplasma. enzima vir altranscriptasa inversa trabaja en el núcleo de las células infectadas. Al mismo tiempo, los ácidos nucleicos mitocondriales, que son un conjunto de genes, también pasan por la etapa de transcripción. En biología y genética, la naturaleza de estos procesos aún se desconoce.
Pero el hecho de la presencia de enfermedades mitocondriales humanas que son heredadas por los descendientes confirma la replicación del ADN, para lo cual la transcripción es un paso necesario. Esto significa que tal proceso puede tener lugar en varias estructuras celulares: en eucariotas, estas son las mitocondrias y el núcleo celular, y en procariotas, en el citoplasma y los plásmidos.
Localización de procesos biosintéticos
Los lugares donde ocurren la transcripción y la traducción (en biología) son diferentes, porque la síntesis de moléculas de proteína simplemente no puede ocurrir en el núcleo celular. El ensamblaje de la estructura primaria se produce en el aparato ribosómico de la célula, que se concentra predominantemente en el citoplasma de la membrana del retículo endoplásmico rugoso.
La síntesis en células altamente desarrolladas, que se distinguen por una alta tasa de ensamblaje de nuevas moléculas de proteína, ocurre principalmente en los polirribosomas. Pero en células bacterianas y altamente especializadas, la biosíntesis puede proceder de ribosomas dispares en el citoplasma. Los cuerpos virales no tienen su propio aparato sintético y orgánulos y, por lo tanto, explotan las estructuras de las células infectadas.
