Биологдор «транскрипция» терминин тукум куучулук информацияны ишке ашыруунун өзгөчө этабы деп аташат, анын маңызы генди окууга жана ага кошумча РНК молекуласын түзүүгө байланыштуу. Бул көптөгөн ферменттердин жана биологиялык медиаторлордун ишин камтыган ферменттик процесс. Ошол эле учурда гендердин репликациясын козгоо үчүн жооптуу болгон биокатализаторлордун жана механизмдердин көбү илимге белгисиз. Ушундан улам, молекулярдык деңгээлде (биологияда) транскрипция эмне экенин деталдуу түрдө көрүш керек.
Генетикалык маалыматты ишке ашыруу
Транскрипция, ошондой эле тукум куучулук маалыматты берүү жөнүндөгү заманбап илим анча белгилүү эмес. Маалыматтардын көбү белок биосинтезиндеги кадамдардын ырааттуулугу катары көрсөтүлүшү мүмкүн, бул ген экспрессиясынын механизмин түшүнүүгө мүмкүндүк берет. Протеин синтези тукум куучулук маалыматты ишке ашыруунун бир мисалы болуп саналат, анткени ген анын негизги түзүлүшүн коддойт. Ар бир белок молекуласы үчүн структуралык белок, фермент жемедиатор, гендерде жазылган биринчи аминокислота ырааттуулугу бар.
Бул протеинди кайра синтездөө зарылчылыгы жаралаары менен ДНКны «ачуу» жана керектүү гендин кодун окуу процесси башталат, андан кийин транскрипция болот. Биологияда мындай процесстин схемасы шарттуу түрдө аныкталган үч этаптан турат: инициация, элонгация, бүтүрүү. Бирок эксперимент учурунда аларга байкоо жүргүзүү үчүн конкреттүү шарттарды түзүү азырынча мүмкүн эмес. Бул генди РНК шаблонуна көчүрүү процессине фермент системаларынын катышуусун жакшыраак түшүнүүгө мүмкүндүк берген теориялык эсептөөлөр. Транскрипциянын өзөгүн ДНКнын деспирализацияланган 3'-5' тилкесинин негизинде РНК синтези процесси түзөт.
Транскрипция механизми
Транскрипция деген эмне экенин (биологияда) кабарчы РНК синтезинин мисалынан түшүнсөңүз болот. Ал гендин «чыгарылышынан» жана ДНК молекуласынын структурасын тегиздөөдөн башталат. Ядродо тукум куучулук маалымат конденсацияланган хроматинде жайгашкан, ал эми активдүү эмес гендер гетерохроматинге компакттуу түрдө «жыйылган». Анын деспирализациясы каалаган генди чыгарууга жана окуу үчүн жеткиликтүү кылууга мүмкүндүк берет. Андан кийин атайын фермент эки тилкелүү ДНКны эки тилкеге бөлөт, андан кийин 3'-5' тилкелүү код окулат.
Ушул учурдан тартып транскрипция мезгилинин өзү башталат. ДНКга көз каранды РНК полимераза ферменти РНКнын биринчи нуклеотид кошулган кошумча бөлүгүн түзөт. ДНК шаблон аймагынын 3'-5'-сап. Андан ары РНК чынжырчасы пайда болуп, ал бир нече саатка созулат.
Биологияда транскрипциянын мааниси РНК синтезинин башталышына гана эмес, анын бүтүшүнө да берилген. Гендин аяктоочу аймагына жетүү окууну токтотууну баштайт жана ДНК молекуласынан ДНКга көз каранды РНК полимеразаны ажыратууга багытталган ферменттик процесстин башталышына алып келет. ДНКнын бөлүнгөн бөлүмү толугу менен "кайчылаш". Ошондой эле транскрипция учурунда нуклеотиддердин кошулушунун тууралыгын «текшерүүчү» ферменттик системалар иштейт жана синтезде ката кетсе, керексиз бөлүмдөрдү «кесип ташташат». Бул процесстерди түшүнүү бизге биологияда транскрипция деген эмне жана ал кантип жөнгө салынат деген суроого жооп берүүгө мүмкүндүк берет.
Тескери транскрипция
Транскрипция генетикалык маалыматты бир алып жүрүүчүдөн экинчисине, мисалы, ДНКдан РНКга өткөрүүнүн негизги универсалдуу механизми, эукариоттук клеткаларда болот. Бирок кээ бир вирустарда гендердин өтүү ырааттуулугу тескери болушу мүмкүн, башкача айтканда, код РНКдан бир тилкелүү ДНКга окулат. Бул процесс тескери транскрипция деп аталат жана адамдын ВИЧ вирусун жугузуу мисалын карап чыгуу туура болот.
Тескери транскрипция схемасы вирустун клеткага киргизилиши жана анын РНКсынын негизинде ДНКнын андан кийин тескери транскриптаза (ревертаза) ферментинин жардамы менен синтезделиши сыяктуу көрүнөт. Бул биокатализатор алгач вирустун организминде болот жана ал адамдын клеткасына киргенде активдешет. Бул мүмкүндүк беретадам клеткаларында табылган нуклеотиддердин генетикалык маалыматы менен ДНК молекуласын синтездешет. Тескери транскрипциянын ийгиликтүү аякташынын натыйжасы ДНК молекуласын өндүрүү болуп саналат, ал интеграза ферменти аркылуу клетканын ДНКсына киргизилет жана аны модификациялайт.
Гендик инженерияда транскрипциянын мааниси
Маанилүүсү, биологиядагы мындай тескери транскрипция үч маанилүү жыйынтыкка алып келет. Биринчиден, филогенетикалык жактан вирустар бир клеткалуу жашоо формаларынан алда канча жогору болушу керек. Экинчиден, бул туруктуу бир чынжырлуу ДНК молекуласынын болушу мүмкүндүгүнүн далили. Буга чейин ДНК эки тизмектүү түзүлүштө гана көпкө жашай алат деген пикирлер бар болчу.
Үчүнчүдөн, вирус жуккан организмдин клеткаларынын ДНКсына интеграциялоо үчүн анын гендери жөнүндө маалыматка ээ болбошу керек болгондуктан, каалаган организмдин генетикалык кодуна ыктыярдуу гендер тескери жол менен киргизилиши мүмкүн экенин далилдесе болот. транскрипция. Акыркы тыянак бактериялардын геномуна белгилүү гендерди киргизүү үчүн вирустарды гендик инженерия куралы катары колдонууга мүмкүндүк берет.
