Быстрый поиск

Нуклеиновые кислоты (прежде всего дезоксирибонуклеиновую кислоту, ДНК) можно назвать биологическим эквивалентом компьютерной памяти, так как они хранят информацию, необходимую для нормального функционирования всего организма.
 
Нуклеиновые кислоты (прежде всего дезоксирибонуклеиновую кислоту, ДНК) можно назвать биологическим эквивалентом компьютерной памяти, так как они хранят информацию, необходимую для нормального функционирования всего организма. Генетическая информация, сконцентрированная в ДНК, управляет жизнью как самых простых организмов (бактериями, простейшими, водорослями), так и очень сложных по своему строению - например, организмом человека. Она необходима для существования даже таких простейших созданий, как вирусы или другие органические системы, не имеющих клеточного строения и находящихся на грани между живой и мёртвой материей. Впрочем, у некоторых вирусов роль ДНК выполняет схожая с ней макромолекула - рибонуклеиновая кислота (РНК). В1869 г. швейцарский химик Иоганн Фридрих Мишер выделил из ядер лейкоцитов неизвестное вещество, которое назвал нуклеином. Хотя это были очень крупные молекулы, по своим особенностям они отличалась от белков, и последующие 84 года учёные ломали голову над загадочной структурой этого вещества, которое назвали дезоксирибонуклеи-новой кислотой, или сокращённо ДНК. Лишь в 1953 г. американский биохимик Джеймс Уотсон и английский физик Фрэнсис Гарри Крик построили модель пространственной структуры этой удивительной макромолекулы: основываясь на физических и химических свойствах ДНК, они определили, что пространственная структура этой молекулы напоминает объёмную двойную спираль. По величине молекулярной массы, функциональному значению и расположению в клетке различают три вида РНК: информационные, матричные (иРНК, мРНК), транспортные (тРНК) и рибосомальные (рРНК). Механизм передачи информации, содержащейся в цепочках ДНК, иногда сравнивают по изобретательности с колесом - настолько он прост, совершенен и эффективен. Вся тайна кроется в мельчайших структурных отличиях четырёх строительных «кирпичиков» цепочки: каждый нуклеотид можно рассматривать как отдельную букву алфавита, состоящего из 4-х букв: A, G, С, Т. Последовательность расположения нуклеотидов, или последовательность оснований ДНК, представляет суть передачи генетической информации, которая осуществляется в несколько этапов. Прежде всего, должна произойти репликация, или процесс удвоения молекулы ДНК, во время которого спирали ДНК разделяются на две нити, каждая из которых служит матрицей (образцом) для создания точно такой же копии. Из этого следует, что каждая из двух возникающих молекул ДНК состоит из одной старой нити и одной новой, синтезированной - такой механизм называют гомологической репликацией. Биосинтез белков, чей состав закодирован последовательностью оснований ДНК, происходит в два этапа. Сначала в процессе транскрипции (от латинского слова transcriptio - переписывание) на цепи (матрице) ДНК происходит синтез РНК, ускоренный специальными ферментами (полимеразами ДНК). Трансляция (от латинского слова translatio -передача) информации осуществляется в рибосомах. В этом процессе активно участвует рРНК, ускоряя присоединение аминокислот к синтезируемой полипептидной цепочке, а основой трансляции является тРНК, несущая на своём «хвосте» один из аминокислотных остатков. Первым всегда является метионин, и, соответственно, первое пептидное соединение в процессе трансляции находится между метионином и следующей аминокислотой. Когда трансляция завершается, стартовая частица метионина отсоединяется; новая молекула белка принимает ту или иную структурную форму, и таким образом становится готовой для выполнения заданной функции. Элементарную единицу наследственности, отвечающую за появление какого-нибудь признака, учёные назвали геном, а ДНК - хранилищем генов; в зависимости от сложности организма меняется и количество генов. Совокупность генов, содержащихся в одинарном наборе хромосом данного организма, называется геномом. Геном простейших организмов состоит из нескольких сот или нескольких тысяч генов, геном человека - уже несколько десятков тысяч. Гены находятся в хромосомах - специфических структурах клеточного ядра, форма и размер которых для данного вида (кариотип) всегда одинаков (например, кариотип человека состоит из 46 хромосом, объединённых в 23 пары). Хромосомы состоят из хроматина, или комплекса ДНК, белка и небольшого количества РНК. Исследования геномов различных организмов позволяют ответить на многие вопросы, касающиеся секретов жизни. Учёные уже знают всё о генах нескольких сотен вирусов, нескольких десятков бактерий и нескольких простых многоклеточных организмов. Крупнейшим проектом молекулярной биологии сегодня является изучение генома человека (проект HUGO). Цель этого проекта - картографирование всех генов и прочтение, буква за буквой, человеческого ДНК. Благодаря усилиям многих лабораторий, работающих во всём мире в области молекулярной биологии, этот проект, можно сказать, уже завершён. Точное знание генетического кода человека откроет новые возможности в разных отраслях науки и позволит победить многие болезни. Транспирация заключается в переписывании генетической информации с ДНК на РНК. Уотсон и Крик, опираясь на рентгенограмму структуры ДНК, построили модель её молекулы. В какой-то момент они поняли, что две основных пары азотных оснований, аденин - тимин и гуанин - цитозин, которые соединяются между собой водородными соединениями, имеют такую пространственную структуру, чтобы сохранялись углы между различными группами атомов - таким образом появилась на свет структура знаменитой двойной спирали, в которой связанные между собой пурины и пиримидины создают систему, напоминающую ступеньки лестницы. Единица генетического кода - кодон (триплет). Генетический код универсален и присущ каждому организму. Каждый биологический вид, включая и человека, характеризуется специфическим набором хромосом.
 

Рекомендуем почитать!

dlya-chego-prisheltsam-tela-pogibshikh-zemlyan
Уже давно стало традицией: исчезновение людей считать делом...ДАЛЕЕ .....428
kakim-obrazom-rastet-derevo
Дерево в природе.    Корневая система...ДАЛЕЕ .....652
ostrov-chedzhu
Как говорилось ранее, в 2001 году список Чудес света древнего...ДАЛЕЕ .....707
o-lorde-govorukhine
Станислав Говорухин любимый многими нашими соотечественниками...ДАЛЕЕ .....637
svetovody
Световолоконная техника относится к наиболее динамично...ДАЛЕЕ .....530
zakony-dvizheniya-nyutona
Законы движения классической физики были изложены Исааком...ДАЛЕЕ .....126
knyaz-yaroslav
Годы правления 1019-1054     Князь...ДАЛЕЕ .....551
govorit-krasivo
Всё больше людей, занявшись предпринимательской деятельностью...ДАЛЕЕ .....123
osnovnye-biologicheskie-ponyatiya
Биология изучает различные формы живых организмов, их...ДАЛЕЕ .....137
fundamentalnye-issledovaniya-elektrotekhnologii
Ирвинг Ленгмюр родился в 1881 году в Бруклине (США). В 1903...ДАЛЕЕ .....682
dublirovanie-paravozy
Перейдем теперь к более тяжелому транспорту. Речь пойдет о...ДАЛЕЕ .....562
zlovrednye-bakterii-pozhirayushchie-chelovecheskuyu-plot
Обнаруженные в Англии бактерии, пожирающие человеческую...ДАЛЕЕ .....774
Иногда так нападает зуд созерцания, что человек не может...ДАЛЕЕ .....1196
magi-v-sredizeme
Наивно полагать, что все являются горячими почитателями...ДАЛЕЕ .....246
novyj-lunokhod-asimov
Конкурс Google Lunar X Prize является известным международным...ДАЛЕЕ .....540
chto-takoe-atomnyj-reaktor-kak-rabotaet-istoriya-ego-sozdaniya
Атомный реактор Первый ядерный реактор СР-1 начал работать 2...ДАЛЕЕ .....1433
primeneniya-lazera-v-nauke
С помощью лазера удалось без особых затруднений...ДАЛЕЕ .....184
kak-razmnozhayutsya-slepni
Размножение слепней   Размножение слепней...ДАЛЕЕ .....1153
osnovnye-khimicheskie-ponyatiya
Химики отделяют одно вещество от другого (или очищают),...ДАЛЕЕ .....116
mikroby-chto-zhe-eto-za-sushchestva
О микроорганизмах  Микробы не видимы, их нельзя потрогать и...ДАЛЕЕ .....635
budut-li-v-kosmose-zavody
В невесомости жидкость не расплескивается, не растекается....ДАЛЕЕ .....639
dostupno-ob-atomakh
Атомы — это крошечные частички, из которых состоит...ДАЛЕЕ .....123
poklonenie-bogam-v-drevnej-gretsii
Для общения с богами необходимо было выполнять определенные...ДАЛЕЕ .....1536
po-kakoj-prichine-antarktika-kontinent-s-samym-kholodnym-klimatom
Места с самой низкой температурой на нашей планете - это не что...ДАЛЕЕ .....738
chto-takoe-shabash-i-vedma
Ведьмы и шабаши. В современном понимании это собрание колдунов...ДАЛЕЕ .....799
kto-otkryl-yadro-kletki
Материал расскажет интересные сведения об открытии в области...ДАЛЕЕ .....1489
bytovaya-khimiya
Безопасны ли  для наших детей современные бытовые химически...ДАЛЕЕ .....109
kak-delayut-lekarstva
Компанию Biocad основал бывший банкир Дмитрий Морозов в 2001...ДАЛЕЕ .....683