Biologlar "transkripsiya" atamasini irsiy ma'lumotni amalga oshirishning maxsus bosqichi deb atashadi, uning mohiyati genni o'qish va unga komplementar RNK molekulasini yaratishdan iborat. Bu ko'plab fermentlar va biologik vositachilarning ishini o'z ichiga olgan fermentativ jarayon. Shu bilan birga, gen replikatsiyasini qo'zg'atuvchi biokatalizatorlar va mexanizmlarning aksariyati fanga noma'lum. Shu sababli, molekulyar darajada (biologiyada) transkripsiya nima ekanligini batafsil ko'rib chiqish kerak.
Genetik ma'lumotni amalga oshirish
Transkripsiya, shuningdek, irsiy ma'lumotlarni uzatish haqidagi zamonaviy fan yaxshi ma'lum emas. Ma'lumotlarning aksariyati oqsil biosintezidagi bosqichlar ketma-ketligi sifatida ifodalanishi mumkin, bu esa genlarni ifodalash mexanizmini tushunishga imkon beradi. Protein sintezi irsiy ma'lumotni amalga oshirishga misoldir, chunki gen uning asosiy tuzilishini kodlaydi. Har bir oqsil molekulasi uchun u strukturaviy oqsil, ferment yokivositachi, genlarda birlamchi aminokislotalar ketma-ketligi qayd etilgan.
Ushbu oqsilni qayta sintez qilish zarurati tugʻilishi bilan DNKni “ochish” va kerakli genning kodini oʻqish jarayoni boshlanadi, shundan soʻng transkripsiya sodir boʻladi. Biologiyada bunday jarayonning sxemasi shartli ravishda aniqlangan uch bosqichdan iborat: boshlash, cho'zilish, tugatish. Ammo tajriba davomida ularni kuzatish uchun aniq shart-sharoit yaratish hozircha mumkin emas. Bu juda nazariy hisob-kitoblar bo'lib, genni RNK shabloniga nusxalash jarayonida ferment tizimlarining ishtirokini yaxshiroq tushunishga imkon beradi. Asosan, transkripsiya DNKning despirallashtirilgan 3'-5' zanjiriga asoslangan RNK sintezi jarayonidir.
Transkripsiya mexanizmi
Transkripsiya nima ekanligini (biologiyada) messenjer RNK sintezi misolida tushunishingiz mumkin. Bu genning "chiqishi" va DNK molekulasining tuzilishini moslashtirish bilan boshlanadi. Yadroda irsiy ma'lumot kondensatsiyalangan xromatinda joylashgan va faol bo'lmagan genlar geteroxromatinga ixcham "to'plangan". Uning despiralizatsiyasi kerakli genni chiqarishga va o'qish uchun foydalanishga imkon beradi. Keyin maxsus ferment ikki zanjirli DNKni ikkita zanjirga ajratadi, shundan so'ng 3'-5' zanjirli kod o'qiladi.
Shu paytdan boshlab transkripsiya davrining o'zi boshlanadi. DNKga bog'liq bo'lgan RNK polimeraza fermenti RNK ning boshlang'ich qismini yig'adi, unga birinchi nukleotid biriktiriladi.3'-5'-DNK shablon mintaqasining zanjiri. Bundan tashqari, RNK zanjiri to'planib, bir necha soat davom etadi.
Biologiyada transkripsiyaning ahamiyati nafaqat RNK sintezining boshlanishiga, balki uning tugashiga ham berilgan. Genning tugaydigan hududiga etib borish o'qishni tugatishni boshlaydi va DNK molekulasidan DNKga bog'liq RNK polimerazasini ajratishga qaratilgan fermentativ jarayonning boshlanishiga olib keladi. DNKning bo'lingan qismi butunlay "o'zaro bog'langan". Shuningdek, transkripsiya paytida nukleotidlar qo'shilishining to'g'riligini "tekshiradigan" ferment tizimlari ishlaydi va agar sintezda xatolar yuzaga kelsa, keraksiz bo'limlarni "kesib" oladi. Ushbu jarayonlarni tushunish biologiyada transkripsiya nima va u qanday tartibga solinadi degan savolga javob berishga imkon beradi.
Teskari transkripsiya
Transkripsiya genetik ma'lumotni bir tashuvchidan ikkinchisiga, masalan, DNKdan RNKga o'tkazishning asosiy universal mexanizmidir, chunki bu eukaryotik hujayralarda sodir bo'ladi. Biroq, ba'zi viruslarda genlarni uzatish ketma-ketligi teskari bo'lishi mumkin, ya'ni kod RNK dan bir zanjirli DNKga o'qiladi. Bu jarayon teskari transkripsiya deb ataladi va insonning OIV virusini yuqtirish misolini ko'rib chiqish maqsadga muvofiqdir.
Teskari transkripsiya sxemasi teskari transkriptaza (revertaza) fermenti yordamida hujayra ichiga virusning kiritilishi va uning RNK asosida DNKning keyingi sinteziga o'xshaydi. Ushbu biokatalizator dastlab virusli organizmda mavjud bo'lib, u inson hujayrasiga kirganda faollashadi. Bu imkon beradiinson hujayralarida topilgan nukleotidlardan genetik ma'lumot bilan DNK molekulasini sintez qilish. Teskari transkripsiyaning muvaffaqiyatli yakunlanishi natijasida DNK molekulasi ishlab chiqariladi, u integraza fermenti orqali hujayra DNKsiga kiritiladi va uni o'zgartiradi.
Gen muhandisligida transkripsiyaning ahamiyati
Muhimi, biologiyada bunday teskari transkripsiya uchta muhim xulosaga olib keladi. Birinchidan, filogenetik jihatdan viruslar bir hujayrali hayot shakllaridan ancha yuqori bo'lishi kerak. Ikkinchidan, bu barqaror bir zanjirli DNK molekulasi mavjudligining dalilidir. Ilgari DNK uzoq vaqt faqat ikki zanjirli struktura shaklida mavjud bo'lishi mumkin degan fikr mavjud edi.
Uchinchidan, virus infektsiyalangan organizm hujayralari DNKsiga integratsiyalashuvi uchun uning genlari haqida ma'lumotga ega bo'lishi shart emasligi sababli, ixtiyoriy genlarni teskari yo'l bilan har qanday organizmning genetik kodiga kiritish mumkinligini isbotlash mumkin. transkripsiya. Oxirgi xulosa viruslardan ma'lum genlarni bakteriyalar genomiga kiritish uchun genetik muhandislik vositalari sifatida foydalanish imkonini beradi.
