Matricea sunt acele procese în care, pe baza structurii primare a unui biopolimer, numita matrice altui biopolimer sintetizat structurii primare, numită replică, în care structura matricei definește structura copiei. Prin matricea procese includ:
1.biosintez sau replicarea ADN;
2.biosintez ARN sau transcriere;
3. biosinteza proteinelor, sau traducerea.
Orice proces de matrice poate fi împărțit în trei faze:
Sinteza 1.nachalo sau inițierea
Sinteza 2.prodolzhenie sau alungire
3.okonchanie sau terminarea sintezei.
Aceste procese enzimatice, de asemenea, necesită costuri nu sunt enzimă factorii de proteine. Acest procese volatile care necesită energie sub formă de ATP sau GTP. Leading regula proceselor de matrice este, în general complementaritate. În primele două procese, care sunt efectuate în special în nucleul celulei, o matrice de acid nucleic și de copiat acizi nucleici. In timpul matrice transkribtsii este un acid nucleic, precum și o copie a lanțului polipeptidic.
De obicei, matrice organisme celulare este ADN și o copie a ADN-ului. Virusurile sunt posibile opțiuni: așa-numita matrice retrovirusuri este copie ARN a ADN-ului (cum ar fi virusul SIDA), au ribovirusov care conțin molecule de ARN, există cazuri în care matricea este ARN, iar copia ARN (de exemplu, virusul gripal). La virusurile care conțin ADN și matrice, și este un ADN copie (virusuri bacteriene, paraziți). Replicarea-matrice este un proces în care se bazează pe o singură moleculă dublu catenară este sintetizat molecule de ADN cu două fiica dublu catenar sunt identice atât între ele și molecula părinte. Acest proces este, înainte de diviziunea celulară, și este necesară pentru distribuția normală a informațiilor genetice la celulele fiice. Replicarea este maniera semi-conservatoare, ceea ce înseamnă că fiecare moleculă de ADN fiică include atât mamă și circuitul fiica nou format.
Matrici în timpul replicării este ADN-ul mono-catenar derivată din ADN-ul dublu catenar prin ruperea legăturilor de hidrogen, deci copiile sunt formate pe matricea nu sunt identice și sunt complementare una cu alta. Pe de altă regulă complementaritatea mână, și metoda de sinteză semi-conservatoare conduce la faptul că moleculele fiice formate sunt identice între ele și la mamă.
Enzima centrală a acestui proces este enzima ADN-dependentă ADN polimerază.
ADN polimeraza ca substrat poate fi utilizat numai cu nucleozide adică a crescut se pot alătura nucleotide;
polimeraza ADN-ul nu este în măsură să înceapă sinteza, și este capabil să crească capătul 3“al lanțului de nucleotidă are, prin urmare, pentru ADN-polimeraza are nevoie de o«sămânță».
ADN polimeraza poate funcționa numai într-o singură direcție pentru a crește doar capătul 3“. Deoarece copiile sunt întotdeauna matricea sinteză antiparalel, copia este sintetizat din 5 „la 3“. La prokkoriot există doar două tipuri de polimeraze: Polymerase 1 și 2. Polymerase eukoriot: polimeraza a, p, polimeraza £ polimerază, polimeraza, y polimeraza rmn (în mitocondrii).
Pentru toate polimeraze nucleare sunt caracterizate prin anumite caracteristici legate de replicare:
Α polimeraza poate sintetiza doar fragmente de ADN mici, și anume acesta poate fi unit cu „semințe“ și să crească capătul 3“; ε polimerază sintetizeze fragmente de ADN foarte lung; γ polimeraza sintetizeze fragmente ADN mediu. Ca și în cazul oricărui proces dintr-o matrice, replicare necesită participarea enzimelor, factori proteici, energie sub formă de ATP. Acesta este împărțit în trei etape:
1. Inițierea - începe la anumite puncte de pe molecula de ADN, care sunt bogate în A = T, originile prokkoriot y ale replicării sunt numite punct ori. în eukoriot acestea sunt numite în mod autonom replicarea secvențelor sau replicatori. Ori -district recunoscut proteine care sunt ori activate de fosfolilirovaniya obligatorii.
proteină complexă și facilities- ori recunoscut de enzima helicase, care începe să rupă legăturile de hidrogen în perechi A = T, rezultând într-un ochi de replicare.
Pe ambele părți ale ADN-ului ochi replicare supersperalizuetsya dublu catenar. Aceasta rezolvă problema supersperalizatsii enzima topoizomeraza.
Această enzimă taie una dintre catenele de ADN, iar apoi unravels copci sale înapoi. Există o problemă de restabilire a legăturilor de hidrogen între lanțuri sau apariția așa-numitelor pini de replicare. Această problemă este rezolvată prin stabilizarea proteinelor SSBP -proteins care se ataseaza cooperativ de o catenă de ADN și pentru a preveni apariția de legături de hidrogen și știfturi replicative.
O altă problemă este crearea unei semințe, polimeraza ADN-ul nu se poate iniția sinteza, cu toate acestea, sinteza poate începe dependentă de ADN-polimerazei ARN, care este numit proymaza, construiește complementaritatea regulă pe fragmentul matriță ARN sau amorsei, care este o sămânță. Construirea unui grund este de 5 „la 3“.
Prin primer se alătură ADN-polimerazei α, care poate crește capătul 3“al ARN-ului.
În această etapă, inițierea se termină.
2. elongație - este realizată folosind enzima ADN și podea ADN ε-podea δ
în partea de jos a imaginii noastre stă pe jumătate ε, care poate sintetiza secvențe de nucleotide lungi. Polimeraza poate crește doar capătul 3“, prin urmare, pe catena de jos în sinteza noastră este un model continuu, un astfel de lanț este numit lider. Modelul de circuit superior copiem sinteza merge, de asemenea, de la 5 „la 3“ datorită funcționării podelei ö.
Modelul de circuit superior al inițierii noastre multiple se produce deoarece podea δ poate crește doar 3 „ca rezultat al sintezei este fragmentată, iar fragmentele de ADN sunt numite fragmente Okazaki, un astfel de lanț este numit lagging.
trebuie să eliminați grundul este efectuată enzima exonuclease, care stă pe stațiile de hibride și distruge primer. Lacunele sunt formate, care trebuie să termine podea, acest lucru se face fie-α. o podea de construcție-β este de la 3 „la 5“. Problema apare reticulare saharafosfatnogo a miezului, această problemă este rezolvată prin intermediul unei enzime ligază care pot forma legături covalente cu însămânțarea folosind energia ATP. ADN-ul poate exista simultan mai multe Replicatoare care începe inițierea replicării, segmentul de ADN care se termină sinteza, numit terminator. Porțiune a moleculei de ADN dintre cele două terminatorii care conțin o secvență de replicare autonomă, numită repliconi. astfel o moleculă de ADN poate cuprinde mai multe repliconi. La porțiunile de capăt ale ADN-ului problemă cu construirea decalaj pe lanțul de conducere. Fiecare moleculă de ADN replicare este scurtat, porțiunile de capăt ale genelor ADN nu conțin și, prin urmare, nu poartă informații genetice. Numărul de diviziuni celulare este limitat. In organism exista celule care pot fi împărțite într-un număr nelimitat de ori. celule progenitoare Acest lucru embrionare, celule stem din sange, celulele canceroase. Sa constatat că în țesuturi ale acestor celule sunt sub formă telomerazei enzimă activă. Telomeraza este capabil de a prelungi capătul 3“al șablonului.
Această matrice în timpul procesului, în care matricea de ADN monocatenar este sintetizat ARN mono-catenar (pentru toate organismele celulare) în variantele virusuri sunt posibile: ARN copie ARN este sintetizat matrici. unități de transcriere acolo, care au fost numite transcriptie si sunt replicon mult mai scurt. Fiecare transcripțională cuprinde 3 secțiuni:
Enzima care asigură procesul de transcriere, este o polimerază ARN dependentă de ADN. În prokkoriot există o enzimă ARN polimerazei universal, care funcționează pe toate transcriptie. Avem trei opțiuni: polimerazele eukoriot polimerazei 1, 2, 3 polimerazei polimerază care realizează procese diferite: polimerazei 1 funcționează pe transkribtonah care sunt responsabile pentru sinteza RNAs ribozomale mari; 2 ruleaza pe transkribtonah polimerază, care sunt responsabile pentru sinteza ARN-ului mesager; 3 funcționează pe transkribtonah polimerază, care sunt responsabile pentru sinteza ARNt și ARN mici ribozomale. Pentru mare ARN ribozomal coeficientul caracteristic 45 S. pentru mici ARN ribozomal 5 S. În prezent se crede că eukoriot întâi una polimerază a fost de 2, iar apoi din ea datorită modificărilor polimeraza cu polimerază 1 și 3 pentru transcriere normală a polimerazei trebuie se leaga de anumite proteine, care sunt numite factori de transcriere. Au eukoriot cel puțin câțiva factori transcrise la: TF1; TF2; TF3 ... proces energozavisim și toate procesele matricei este împărțit în inițierea, elongație și terminare.
1. Inițierea începe cu districtul, numit inițiatorul. Acesta este împărțit în două secțiuni:
regulator, promotor. Regulator necesare pentru aderarea la molecule de reglementare care pot activa sau inhiba procesul de transcriere. Promotorul la începutul factorului de transcriere se alatura transcris și numai după acest complex este recunoscut de către promotorul + FF
ARN polimeraza. Promotor caracterizat prin prezența așa-numita cutie TATA. După formarea complexului promotor + FF la acesta se alătură ARN polimerazei. Acesta are un număr de caracteristici:
Substratul ribonuclează utilizat;
Poate începe să se sinteza, de construcție a „sămânța“ nu este necesară;
Abilitatea de a construi doar capătul 3“, și anume lucrează în 5 „la 3“;
Ea are activitate helicază.
Aderarea TF necesară pentru a polimerazei ARN poate: identifica promotorul promotor get, regiunea de codificare. După ARN polimerazei regiune care codifică vine pentru a iniția procesul se termină. TF pot rămâne în TATA-box, sau merge la caseta TATA.
2. elongatie este de a construi o moleculă de ARN conform regulii complementarității 5 „la capătul 3“. Între deoxiribonucleotide și ribonukleatidami nu respectă pe deplin, ele reacționează slab între ele și nu formează legături de hidrogen puternice, astfel încât o copie aproape imediat merge matrice. Pe măsură ce progresul prin polimerază ARN-ADN își recapătă structura sa normala sub forma unui dublu helix.
3. Încetarea. Terminator conține o secvență de nucleotide care se pot lega la un factor de terminare. În eukoriot astfel de factori multe procariote ρ-factor, ξ-factor. Factorii de terminare a conexiunii conduce la formarea agrafelor în ADN și ARN polimeraza nu se poate deplasa mai departe. Ea părăsește primar de transcriere și apoi se disocieze. Pentru sinteza moleculelor de ARN folosind doar un singur fir de ADN în transcripțional. Circuit Selection definit promotor poziție. transcrieri primare sunt non-funcționale și, prin urmare, supuse la diverse modificări. In termeni generali, acestea sunt numite procesarea sau maturarea ARN-ului.