Репликация
Центральная догма (основной постулат) молекулярной биологии
РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ
ПОТОК ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В КЛЕТКЕ
Генетическая информация – это «кодовое письмо», содержащее программу о развитии организма. Оно передается от родителей к потомству через половые клетки. О биологической роли этого «кодового письма» Эрвин Шрёдинген еще в 1945 году писал следущее: «Называя структуру хромосомных нитей «кодовым письмом» мы имеем в ввиду, что всепроникающий разум может по этой структуре предсказать, разовьется ли данное яйцо в подходящих условиях в черного петуха или пёструю курицу, в муху или растение кукурузы, жука, мышь или в женщину…» Но это термин «кодовое письмо», конечно, слишьком узок. Хромосомные структуры служат, кроме того, и инструментом, осуществляющим то развитие, которое они же предпологают. Они и кодекс законов и исполнительная сила, или (используя другую терминологию) они и архитектурный проект, и строительная бригада в одно и тоже время.
В результате фундаментальных исследований молекулярных основ наследственности сформировалось представление об ауто- и гетеро- синтетической функции гена. Согласно этому представлению передача генетической информации происходит от ДНК к ДНК при репликации ДНК (аутосинтетическая функция при размножении клеток) и от ДНК через иРНК к белку (гетеросинтетическая функция при биосинтезе белка).
| Транскрипция |
| Трансляция иРНК Белок |
ДНК
Такой путь передачи информации от ДНК, которая способна к самовоспроизведению, к иРНК и белку Ф. Крик (1958) назвал «центральной догмой молекулярной биологии».
Долгое время считалось, что передача генетической информации в обратном направлении, т.е. от РНК до ДНК, невозможна. Однако в 1970 г Г. Тимин сообщил, что у РНК-содержащих вирусов с помощью ферментов ревертаз может синтезироваться на РНК комплементарная цепь ДНК для внедрения в геном клетки-хозяина. Спустя пять лет (1975 г) Р. Дульбеко, Г. Тимин и Д. Балтимор показали, что процессы обратной транскрипции могут происходить в клетках разных организмов от бактерий до млекопитающих и человека. Было установлено, что на ранних стадиях эмбриогенеза в клетках амфибий происходит резкое увеличение числа копий генов рибосомальной РНК (амплификация генов) с помощью обратной транскрипции.
Наличие ревертаз в нормальных клетках разных по систематическому положению организмов свидетельствуют о широком распространении процессов обратной транскрипции в живой природе и необходимости дополнения центральной догмы биологии этим важным обстоятельством.
| транскрипция |
| трансляция |
| Обратная транскрипция |