Биосинтез нуклеиновых кислот

     Еще один вид РНК, участвующей в синтезе  белка, это транспортная РНК (тРНК). Молекулы тРНК относительно небольшие (по сравнению с рибосомногй или  матричной РНК). Все тРНК имеют  общую вторичную структуру. За счет спаривания комплементарных участков молекулы тРНК образуется три "стебля" с петлями на концах и один «стебель», образованный 5'- и 3'-концами молекулы тРНК (иногда образуется еще дополнительная пятая петля). Изображение этой структуры похоже на крест или клеверный лист. «Голова» на этом листе представлена антикодонной петлей, здесь находится антикод – те три нуклеотида, которые комплементарно взаимодействуют с кодоном в мРНК. Противоположный антикодонной петле стебель, образованный концами молекулы, называется акцепторным стеблем – сюда присоединяется соответствующая аминокислота. Распознают подходящие друг другу тРНК и аминокислоты специальные ферменты, называемые аминоацил-тРНК синтетазами. Для каждой аминокислоты есть своя аминоацил-тРНК синтетаза.

     В рибосоме находится матричная РНК (мРНК). С кодоном (тремя нуклеотидами) мРНК комплементарно связан антикодон  транспортной РНК, на которой висит  остаток аминокислоты. На рисунке  видна такая структура (тРНК вместе с аминокислотой, которая называется аминоцил-тРНК).

Процесс трансляции, также как и процесс  транскрипции, связан с перемещением вдоль молекулы нуклеиновой кислоты, разница в том, что рибосома шагает на три нуклеотида, в то время  как РНК-полимераза - на один.

     Аминоцил  т-РНК входит в рибосому, комплементарно связываясь с кодоном мРНК, затем происходит реакция при которой аминокислотные остатки связываются друг с другом, а т-РНК удаляется.

     «Словарь» для перевода с языка нуклеотидов на язык аминокислот называется генетическим кодом. Аминокислот - 20, нуклеотидов – 4, число комбинаций из 4 по 2 = 16, а аминокислот 20, поэтому кодировка не двух, а трехбуквенная, каждая тройка называется кодоном. Каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами в мРНК (которая, в свою очередь, кодируется ДНК).  

     Заключение 

     Биосинтез ДНК осуществляется в результате репликации – точного самокопирования (самовоспроизведения) путем синтеза  новой молекулы ДНК на исходной (”материнской”), которая играет роль матрицы. Этот процесс  осуществляется под действием фермента ДНК-полимеразы. Матрицей для синтеза ДНК может служить также однотяжевая (одноцепочечная) РНК, комплементарное копирование которой осуществляет фермент обратная транскриптаза.

       Процесс репликации происходит с большой  точностью, но не абсолютной. Бактериальная ДНК-полимераза делает ошибки, то есть вставляет не тот нуклеотид, который был в матричной молекуле ДНК, примерно с частотой 10^-6. У эукариот ферменты работают точнее, так как они более сложно устроены, уровень ошибок при репликации ДНК у человека оценивается как 10^-7–10^-8 .

       Биосинтез РНК (транскрипция) обычно происходит в результате комплементарного копирования  ДНК-матрицы, которое осуществляет фермент РНК-полимераза.

       Каждый  вид эукариотической РНК-полимеразы обладает своими специальными функциями, то есть транскрибирует определенный набор генов. Нить ДНК, которая служит матрицей для синтеза РНК при транскрипции называется смысловой или матричной. Вторая нить ДНК называется некодирующей (комплементарная ей РНК не кодирует белки, она "бессмысленная").

        Список использованной литературы

       1. Зенгер,  В. Принципы структурной  организации нуклеиновых кислот: учебник пер. с англ. / В. Зенгер. – М.: Мир, 1987.

       2. Овчинников, Ю.А. Биоорганическая  химия: учебник / Ю.А. Овчинников. –  М.: Мир, 1987.

       3. Страйер,  Л. Биохимия: учебник  пер. с англ. / Л. Страйер. – М.: Мир, 1985.

       4. Уотсон, Дж., Рекомбинантные ДНК: учебник пер. с англ. /  Дж. Уотсон, Дж. Туз, Д. Курц. – М.: Мир, 1986.

       5. Шабарова, 3. А. Химия нуклеиновых кислот и их компонентов: учебник / З.А. Шабарова,  А.А. Богданов. –  М.: Мир, 1978.