Kuelewa misingi ya msingi ya kuwepo kwa maisha haiwezekani bila ufahamu wa wazi wa uwasilishaji wa taarifa za urithi na utekelezaji wake. Uhifadhi wa jeni za mwili hugunduliwa kupitia kromosomu, ambamo sehemu tofauti za DNA huwekwa, zikisimba mfuatano wa msingi wa asidi ya amino ya protini fulani. Na utekelezaji wa taarifa za kinasaba na uenezaji wake kwa kurithi hupatikana kupitia kunakili kwake. Utaratibu huu unaitwa "transcription". Katika biolojia, inamaanisha kusoma msimbo wa sehemu ya jeni na kuunganisha kiolezo cha usanisi wa protini kulingana nayo.
Msingi wa kimolekuli wa unukuzi
Unukuzi ni mchakato wa enzymatic ambao hutanguliwa na "kufungua" kwa molekuli ya DNA na kutoa ufikiaji wa kusoma jeni mahususi. Kisha katika molekuli ya DNA yenye nyuzi mbili juuKatika sehemu ya awali, vifungo vya hidrojeni kati ya nucleotides huvunjwa kwa kadon 4. Kuanzia wakati huu, awamu ya unukuzi katika biolojia huanza, inayohusishwa na kuambatishwa kwa polimerasi ya RNA inayotegemea DNA kwenye makropolima ya DNA.
Matokeo ya asili ya kuanzishwa ni usanisi wa tovuti ya kuanzia ya RNA ya mjumbe, na mara tu nyukleotidi ya kwanza inayosaidia inapounganishwa nayo na uhamishaji wa polimerasi ya RNA inayotegemea DNA kutokea, mtu anapaswa kuzungumza juu ya mwanzo. ya hatua ya kurefusha. Kiini chake kinapunguzwa hadi mwendo wa taratibu wa polimerasi ya RNA inayotegemea DNA kando ya molekuli ya DNA katika mwelekeo wa 3`-5`, kukata vifungo vya hidrojeni vya DNA mbele na kuvirudisha nyuma, na vilevile kuambatanisha nyukleotidi inayokua. mlolongo wa kiolezo cha RNA.
Enzyme RNA polymerase inayotegemea DNA huchochea uongezaji wa nyukleotidi kwenye RNA, ilhali mifumo mingine ya kimeng'enya inawajibika kusoma, kutenganisha vifungo vya hidrojeni na upunguzaji wake. Zote ziko mahali ambapo unukuzi unafanyika. Biolojia hukuruhusu kutumia mbinu ya atomi zilizo na lebo na kuthibitisha ukweli wa ukolezi wao wa juu zaidi katika viini vya seli.
Rekodi ya matukio ya unukuzi
Katika hali ya maabara, wanasayansi wa kikundi cha utafiti "Genome ya Binadamu" waliweza kuunganisha molekuli ya DNA yenyewe na kuhifadhi kanuni za kijeni ndani yake. Utaratibu huu ulichukua zaidi ya miongo 2, bila kuhesabu maandalizi ya muda mrefu. Inafurahisha jinsi michakato hii inavyoendelea haraka katika seli hai. Mbinu kuu ya utafititafsiri na uandishi - biolojia ya molekuli. Na ingawa bado inakabiliwa na matatizo yanayohusiana na kutowezekana kwa onyesho la kuona la michakato hii, kuna ushahidi fulani kuhusu wakati wa usanisi wa protini.
Hasa, mchakato wa "kufungua" maelezo ya kijeni inaweza kuchukua saa 16-48, na unukuzi wa jeni inayotakikana - kama saa 4-8. Mchanganyiko wa molekuli moja ndogo ya protini kulingana na mjumbe RNA itachukua muda wa masaa 4-24, baada ya hapo hatua ya "maturation" yake huanza. Hii inarejelea ufungaji wa pekee wa protini ndani ya sekondari na kisha katika muundo wa juu. Ikiwa protini inahitaji urekebishaji wa baada ya kusanisi, basi mchakato huu unaweza kuchukua takriban wiki moja au zaidi.
Miundo ya rununu, ambapo unukuzi na tafsiri hutokea, inachunguzwa kwa undani zaidi na baiolojia. Wakati huo huo, iliwezekana kuhesabu kwamba katika seli za eukaryotic zilizo na seti kubwa ya nyenzo za maumbile, awali ya molekuli rahisi ya insulini inachukua saa 16. Escherichia coli iliyobadilishwa vinasaba inaweza kuunganisha molekuli kama hiyo kwa saa 4. Kwa upande wa protini kubwa za muundo wa elimu ya juu na ya quaternary, mchakato wa usanisi wao na uundaji wa mwisho unaweza kuchukua kama wiki 2.
Ujanibishaji wa vimeng'enya vya unukuzi
Mchakato kama vile unakili (katika biolojia) hufanyika mahali pa kuhifadhi moja kwa moja taarifa za urithi. Katika seli za eukaryotic, hii ni kiini cha seli, na katika aina za maisha ya kabla ya nyuklia, ni cytoplasm. enzyme ya virusireverse transcriptase hufanya kazi katika kiini cha seli zilizoambukizwa. Wakati huo huo, asidi ya nucleic ya mitochondrial, ambayo ni seti ya jeni, pia hupitia hatua ya transcription. Katika biolojia na jenetiki, asili ya michakato hii bado haijulikani.
Lakini ukweli wa uwepo wa magonjwa ya mitochondrial ya binadamu ambayo hurithiwa na vizazi inathibitisha urudufu wa DNA, ambayo unukuzi wake ni hatua muhimu. Hii ina maana kwamba mchakato huo unaweza kufanyika katika miundo kadhaa ya seli: katika yukariyoti, hizi ni mitochondria na kiini cha seli, na katika prokariyoti, katika saitoplazimu na plasmidi.
Ujanibishaji wa michakato ya kibayolojia
Mahali ambapo unukuzi na tafsiri hutokea (katika biolojia) ni tofauti, kwa sababu uchanganyiko wa molekuli za protini hauwezi kutokea kwenye kiini cha seli. Mkusanyiko wa muundo msingi hutokea kwenye kifaa cha ribosomal cha seli, ambacho hujilimbikizia zaidi kwenye saitoplazimu kwenye utando wa retikulamu mbaya ya endoplasmic.
Usanisi katika seli zilizositawi sana, ambazo hutofautishwa kwa kiwango cha juu cha kusanyiko la molekuli mpya za protini, hutokea hasa kwenye poribosomu. Lakini katika seli za bakteria na maalumu sana, biosynthesis inaweza kuendelea kwenye ribosomes tofauti katika cytoplasm. Miili ya virusi haina vifaa vyake vya syntetisk na organelles, na kwa hivyo hutumia miundo ya seli zilizoambukizwa.
