Начну с "дорожной карты" для тех, кто накануне ЕГЭ остро нуждается в информации о свойствах генетического кода. Вот список статей на эту тему. Ну, а если все экзамены уже позади, а тайны живой природы всё ещё волнуют, заглядывайте тоже.
«На роду написано». А точнее – где это написано и как?
Если ДНК кодирует исключительно белки, то где же в ней информация о нас?
Действительно ли наши гены на 50% совпадают с генами банана? - об универсальности генетического кода
Всего четыре буквы в алфавите. Что за язык? - об избыточности (вырожденности) генетического кода
О комплИментах, комплЕментах и заданиях ЕГЭ по биологии на генетический код - о комплементарности генетического кода
Скованные двойной цепью... Зачем ДНК нужна вторая цепь?
На концах цепей ДНК есть "этикетки". Зачем? - об антинаправленности цепей ДНК
В последней статье, напомню, речь шла о своеобразных этикетках-опознавательных знаках на концах смысловой и матричной цепей ДНК. Мне казалось, что статья очень даже логично и полно отвечает на такой, например, запрос читателя:
В статье, как мне казалось, я всё объяснила и картинки показала. Остаток фосфорной кислоты на 5 штрих конце - это этикетка, помечающая смысловую цепь ДНК, содержащую гены. Одновременно - это ещё и стоп-сигнал для нуклеотида РНК: "Сюда не ходи, туда ходи!", потому как копия гена (информационная РНК) собирается не на смысловой, а на матричной цепи, которая всегда начинается с другого, с 3 штрих конца, и в свою очередь помечена иной этикеткой в виде гидроксогруппы (ОН-).
Но тут пришёл мой коллега, учитель биологии, и всё испортил перевернул ДНК вверх тормашками, резонно спросив, что, мол, мешает нуклеиновой кислоте таким образом плавать в ядре, и где же теперь нуклеотидам РНК искать матричную цепь, чтобы с той комплементарно взаимодействовать.
Что тут ответишь? Ничего не мешает. А у нуклеотидов, увы, есть все шансы совершить роковую ошибку и ох не с той, ох не с той вступить в связь...
Спокойно! Трагедии не случится! У природы есть решение и на этот случай. Имеются дополнительные сигналы для нуклеотидов РНК, благодаря которым они начнут сборку копии гена в правильном месте, но прежде чем рассказать об этих дополнительных сигналах, непременно нужно вставить несколько слов о том, что собой представляет ген, ведь ген - это не просто фрагмент ДНК между двумя стоп-кодонами. Ген обладает собственной структурой. Он состоит из нескольких участков, имеющих определённые функции. Эти участки на рисунке:
Подробный рассказ о структуре гена в другой статье, а сейчас лишь самое важное. На матричной цепи ДНК имеются все те же самые части гена, что и на смысловой, но только "отражённые" по принципу комплементарности. Комплементарно "отражённый" промотор - это главный и последний опознавательный знак для нуклеотидов РНК : "Двигайтесь правее и начинайте комплементарное взаимодействие!", и если "отражённый" оператор позволит (а может и не позволить, но об этом не сегодня), то наконец-то начнётся копирование гена.
Вот и получается, что нуклеотиду РНК приходится пройти по определённому алгоритму, по своего рода "дорожной карте", для достижения цели (а цель у него - комплементарное соединение с нуклеотидом гена на матричной цепи ДНК):
1. Сначала отыскать 3 штрих конец цепи ДНК. На него указывает гидроксогруппа (ОН-).
2. Начать движение по цепи ДНК от 3 штрих конца и далее . Движение это может закончиться ничем, если цепь оказалась смысловой, а не матричной. В таком случае нуклеотиду следует перейти к пункту 3.
3. Начать движение по другой цепи ДНК от её 3 штрих конца.
4. Найти конфигурацию атомов, характерную для комплементарно "отражённого" промотора - это указатель на начало гена.
5. Получить "разрешение" на копирование у комплементарно "отражённого" оператора.
6. Определить самый первый комплементарный нуклеотид на матричной цепи ДНК справа от "отражённого" оператора и с этим нуклеотидом установить водородные связи.
"Найти", "определить", "получить разрешение"... Надеюсь ни один дипломированный инженер-системотехник и программист не пострадал при прочтении данной статьи, потому что все перечисленные и им подобные выражения - это лишь образы, упрощающие восприятие информации.
Большое спасибо Сергею Валентиновичу (S Kremer) за интересный вопрос, ответ на который и привел к появлению данной статьи.
Кого "раскручивает" промотор, почему оператор не всегда "даёт добро" и что уничтожает терминатор в гене - об этом в следующий раз. До встречи! Берегите себя!