Основно съдържание
Курс: Биология за гимназиален етап > Раздел 6
Урок 2: Синтез на РНК и протеини- Молекулярна структура на РНК
- Репликация на ДНК, РНК транскрипция и транслация
- Въведение в генната експресия (централна догма)
- Генетичният код
- Влияние на мутациите върху транслацията на аминокиселините
- Преговор на синтез на РНК и протеини
- Транскрипция и транслация
- Кодони и мутации
© 2024 Khan AcademyУсловия за ползванеДекларация за поверителностПолитика за Бисквитки
Преговор на синтез на РНК и протеини
Основни понятия
| Термин | Значение |
|---|---|
| РНК (рибонуклеинова киселина) | Едноверижна нуклеинова киселина, която пренася и изпълнява инструкциите, кодирани в ДНК |
| Централна догма на биологията | Процесът, чрез който информацията в гените протича към протеини: ДНК → РНК → протеин |
| Полипептид | Верига от аминокиселини |
| Кодон | Последователност от три нуклеотида, която съответства на специфична аминокиселина или сигнал начало/край по време на транслацията |
| Транскрипция | Процес, при който ДНК последователност на един ген бива копирана, за да изгради РНК молекула |
| Транслация | Процес, по време на който иРНК молекула се използва, за да събере аминокиселини в полипептидни вериги |
| Мутация | Промяна в генната последователност |
Структура на РНК
ДНК сама по себе си не може да отговаря за експресията на гените. РНК е необходима, за да помогне да се извършат инструкциите в ДНК.
Като ДНК, РНК е изградена от нуклеотид, съдържащ 5-въглеродна захар рибоза, фосфатна група и азотна база. Но има три главни разлики между ДНК и РНК:
- РНК използва захарта рибоза, вместо дезоксирибоза.
- РНК по принцип е едноверижна, вместо двойноверижна.
- РНК съдържа урацил вместо тимин.
Тези разлики помагат на ензимите в клетката да разграничат ДНК от РНК
Видове РНК
| Вид | Роля |
|---|---|
| Информационна РНК (иРНК) | Пренася информация от ДНК в ядрото към рибозомите в цитоплазмата |
| Рибозомна РНК (рРНК) | Структурен компонент на рибозомите |
| Транспортна РНК (тРНК) | Пренася анимокиселини до рибозомата по време на транслация, за да помогне на изграждането на аминокиселинна верига. |
Централна догма на биологията
Един ген, който кодира един полипептид, бива изразен в две стъпка. В този процес информацията протича от ДНК
Генетичният код
Първата стъпка в декодирането на генетичните съобщения е транскрипцията по време на която нуклеотидна последователност бива копирана от ДНК в РНК. Следващата стъпка е да се съберат аминокиселините заедно, за да образуват протеин.
Редът, по който аминокиселините биват свързани заедно, определя формата, свойствата и функцията на един протеин.
Четирите бази на РНК образуват език със само четири нуклеотидни бази: аденин (А), цитозин (С), гуанин (Г) и урацил (У). Генетичният код се чете в трибазови думи, наречени кодони. Всеки кодон съответства на една аминокиселина (или сигнализира точката на начало или край на последователността).
Транскрипция и транслация
При траскрипцията ДНК последователност бива презаписана, или траскрибирана, в подобна "азбука" на РНК. При еукариотите РНК молекулите трябва да преминат през обработка, за да станат зрели информационни РНК-и (иРНК).
При траслация последователност от иРНК е декодирана, за да специфира аминокиселинна последователност на един полипептид. Името транслация отразява факта, че нуклеотидната последователност на иРНК последователността трябва да бъде преведена (транслитерирана) в напълно различния "език" на аминокиселините.
Мутации
Понякога клетките правят грешки при копирането на генетичната си информация, което причинява мутации. Мутациите могат да нямат значение или да повлияят на начина, по който се произвеждат протеините и се експресират гените.
Замествания
Заместването променя единична двойка бази, като замества една база с друга.
Има три вида мутации със заместване:
- Тихите мутации не засягат последователността на аминокиселините по време на транслация.
- Безсмислените мутации водят до стоп кодон, където трябва да има аминокиселина, карайки транслацията да спре преждевременно.
- Заменящите мутации променят аминокиселината, специфицирана от един кодон.
Инсерции и делеции
Инсерция имаме, когато една или повече бази биват добавени към ДНК последователност. Делеция имаме, когато една или повече бази бъдат премахнати от ДНК последователност.
Понеже генетичният код се чете на кодони (три бази едновременно), вмъкването или изтриването на бази може да промени "рамката за четене" на последователността. Тези видове мутации се наричат променящи рамката мутации.
Както илюстрира този пример, мутация, променяща рамката на четене, променя как нуклеотидите биват интерпретирани като кодони отвъд точката на мутация и това, на свой ред, може да промени аминокиселинната последователност.
Чести грешки и погрешни разбирания
- Аминокиселините не биват изградени по време на протеиновия синтез. Някои ученици мислят, че целта на протеиновия синтез е да се създадат аминокиселини. Но аминокиселините не биват изградени по време на транслация, те биват използвани като градивни блокове за изграждане на протеини.
- Мутациите не винаги имат драстични или отрицателни ефекти. Често хората чуват термина "мутация" в медиите и го разбират да означава, че човек има заболяване или недъг. Мутациите са източникът на генетично разнообразие, така че въпреки че някои мутации са вредни, повечето са незабележими и много дори са добри!
- Инсерциите и делециите, които са кратни на три нуклеотида, няма да причинят мутации, променящи рамката на четене.* Вместо това една или повече аминокиселини ще бъдат добавени или изтрити от протеина. Но инсерциите и делециите, които не са кратни на три нуклеотида, могат драстично да променят аминокиселинната последователност на протеина.
Искаш ли да се присъединиш към разговора?
Все още няма публикации.