A sejtes táj (3/3); Photon reggeli

Az előző bejegyzésben elmondtam, hogy zárójelet kell tennem, hogy befejezzem a sejt organelláinak áttekintését. Azt mondtam neked, hogy Beadle és Tatum rájöttek, hogy a fehérjék felépítésére vonatkozó utasítások a kísérleteik során használt penész DNS-ében tárolódtak. Kicsit tovább haladva kiderül, hogy a gének kódolják a fehérjéket, de ha így van, ki szintetizálja őket? Melyik organella felelős a fehérjét alkotó aminosavak összekapcsolásáért?

Bizonyára már tudta, hogy a riboszómákról, az RNS makromolekulái (ribonukleinsav) és a fehérjék által alkotott kis szerkezetekről van szó, amelyek megtalálhatók a citoplazmában, az endoplazmatikus retikulumban vagy a mitokondriumokban és a kloroplasztokban. És rendkívül fontosak, mivel küldetésük - ragaszkodom hozzá - a fehérjék szintetizálása.

Ribosome, a polipeptidek keringőjéből, Mara G. Haseltine szobrászművész.

A fehérjék aminosav-láncok, de ne képzeljétek, hogy egyének láncolják a „la conga de jalisco” -t, mint az unokatestvéretek esküvőjén. Már értem, hogy ez jelentőségteljes volt, de bármennyire is mozgékony a sógora, a fehérje dolog tovább megy. A láncnak aminosavak ezreinek kell elférnie a helyes számban és sorrendben, és ha ez nem lenne elég, akkor meg kell csavarodnia (Faemino és Tired szavai szerint), mintha nem lenne isten. Ezt hívják hajtogatásnak, de ennek szinte semmi köze ahhoz, amit a szárítóból kivett ruhákkal művel. Egy fehérje aminosavai hidrogénkötéseket és más típusú kötéseket hoznak létre közöttük, ami lehetővé teszi számukra, hogy háromdimenziós szerkezettel rendelkezzenek. A fehérjék háromdimenziós alakjának megjósolása megoldatlan probléma. Ezenkívül ennek a struktúrának bármilyen változása a funkcionalitás elvesztését vagy azt jelentheti, hogy egy fehérje már nem metabolizálható. Ha ez a rendellenes hajtogatás érintkezés útján is „fertőző”, mint a prionok esetében, akkor aggasztó egészségügyi problémává válhat. Ugyanolyan aggasztó, mint a szarvasmarha szivacsos agyvelőbántalma vagy az őrült tehén betegség.

Ennek ellenére lehet, hogy nem hangzanak neked soknak, de a fehérje rendkívül fontos neked. Mondok egy példát a fehérjeid általánosan elvégzett feladatokra:

Az aktin szálak, amelyek lehetővé teszik az izmok összehúzódását vagy a sejtek alakjának megőrzését, a citoszkeleton, fehérjecsoportokból állnak.
Az immunglobulin egy fehérje és egyben antitest is, vagyis a filmben szereplő jó fiúk, és hidd el, amikor azt mondom neked, hogy riboszómáidnak kényelmes, ha bizonyos örömmel képesek termelni az antitestek fehérjéit.
A fenilalanin-hidroxiláz egy enzim, amely lehetővé teszi az egyik aminosav (fenilalanin) átalakítását egy másiká (tirozin); A fenilketonuria meglehetősen súlyos veleszületett betegség, amelyet ennek az enzimnek a hiánya okoz, bár szerencsére az öröklődési minta recesszív.
A gerincesekben a vas tárolásáért elsősorban a ferritin felelős, ez egy polipeptid, vagyis több fehérje egyesülése, és ha nem termel eleget, vérszegénységben szenved.
Vagy valamikor a növekedési hormon, amely szintén egy fehérje, amely az agyalapi mirigy sejtjeiben termelődik és szabályozza a sejtek növekedését.

Mit tennénk fehérje nélkül? Szerintem semmi.

Ezen a ponton eljutottunk a kémiai hírvivők mezejére: hormonok, neurotranszmitterek, feromonok ... amelyek megvágják a tőkehalat a testében. Ott csinálod, amit mondanak. Ezek a típusok tartalmaznak fehérjéket, ha nem teljesen ezekből állnak. Parancsként osztják meg a sejteket, a telomerek meghosszabbodnak (telomeráz), elősegítik az angiogenezist (Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF) ... De nagy erővel nagy felelősség jár. És az egészért felelős személy a DNS. Meglátod, hogy megy.

A "Biológia központi dogmája" szerint minden gén egy fehérjét kódol. A DNS-bázisok szekvenciáját követve minden három csoport megfelel egy aminosavnak, ebben a sorrendben. A DNS három bázisának mindegyik csoportját kodonnak nevezzük, és az Ön által használt húsz aminosav mindegyikéhez legalább egy van. Egyszerűen hangzik, mi? Bár biztosan csodálkozni fog "de ... honnan tudhatják ezt?" Ne aggódj, nekem már van. Folyamatosan csinálom. És válaszoltak nekem.

Látja, az volt George gamow, Ukrán elméleti fizikus, aki amellett, hogy alagút útján az alfa-bomlás elméletének atyja, azt javasolta, hogy egy aminosavat kódoló bázisok száma legyen három. Világos: négy elem ismétlésével két-két változatban csak 4 2 van, azaz 16. Az élőlények 20 és 22 aminosavat tartalmaznak, így a kombinációk száma nem lenne elegendő ezek kódolásához. Ha azonban hármat-hármat veszünk, akkor 4 3 lesz, ami 64-nek felel meg, tehát legalább három bázisra lenne szükség.

Ezen adatok pontosítása érdekében ötletes kísérletet terveztek, amelynek során egy bakteriofág vírus DNS-ének T4 génjébe mutációt vezettek be, az alkalmazott mutagén beillesztette vagy eliminálta a gén egy bázisát. Az egyszer vagy kétszer mutált gének nem voltak képesek fehérjéket előállítani, de igen, amikor három mutációt tartalmaztak. Kísérletnek hívták Crick, Brenner, Barnett, Watts-Tobin és 1961-ben a nevét adó molekuláris biológusok csoportja hajtotta végre. Egyébként ez a Crick ugyanaz, amely korábban megjelent a kettős spirál felvetésére.

Tehát 64 kombináció létezik. Ezt hívják kodon-degenerációnak, de ne aggódjon, ez nem azt jelenti, hogy a kodonokat burjánzóan elhagyják egy elvetemült paraphilia miatt, ez csak azt jelenti, hogy minden aminosavhoz több kodon tartozik, de ezt az információt kódolják a DNS-ét szállítania kell, még a riboszómáját is, amely a fehérjék szintetizálásáért felelős. Ehhez szükségünk van az RNS-re.

Az RNS vagy ribonukleinsav nagyon hasonlít a DNS-hez, de látásélességi teszten három fő különbséget találna. Először is, az RNS-keretet ribóz alkotja, míg a DNS-t egy dezoxiribóz-molekula lánc tartja fenn, amely olyan, mint a ribóz, amely az élet ezen dolgai miatt elvesztette az oxigénatomot. Egy részlet. Később különbséget lát a bázisokban: a timin helyett az aktin partnereként az RNS-ben uracil van. És végül, a legszembetűnőbb és legfontosabb, az emberi RNS lineáris és egyszálú, amely lehetővé teszi, hogy önmagára hajlítson, összeköttetéseket hozva létre ugyanazon szál bázisai között, és így struktúrákat képezzen a sejtben, például riboszómákat vagy telomerázokat. felelős a kromoszómák vagy telomerek végső szektorainak kiterjesztéséért. Bár egyes vírusokban az RNS kettős spirált képezhet és tartalmazhatja genetikai kódját, ezért a DNS és az RNS meglehetősen hasonló.

Mindez a shebang akkor kezd működni, amikor az RNS-polimeráz enzim, amely a DNS-lánc egyik lábán lecsúszik, és cipzárszerűen kinyitja, megtalálja azt a specifikus szekvenciát, amely elindítja egy gén, azaz egy promoter kódolását. Amikor a promóter szekvencia véget ér, ez az enzim elindítja a DNS kód átírását messenger RNS-be (mRNS). Elég sokféle RNS létezik, és a messenger egy lineáris RNS-lánc, amely egy gén egy példányát tartalmazza és szállítja a riboszómába.

Az RNS egy másik típusa a transzfer RNS (tRNS), valójában egy tRNS molekula van minden bázistripletthez vagy antikodonhoz. Minden tRNS-molekula hordozza az antikodonjának megfelelő aminosavat. Képzelje el, hogy a citogélen keresztül lebegve, termikus keverés által nagy mennyiségű, mindenféle tRNS-t animálva. Az a mRNS, amely a magból a riboszómába utazott, három bázison, azaz minden kodonban csúszik és áll meg. Amikor a tRNS antikodonja, amely áthaladt, egybeesik a riboszómában lévő mRNS kodonjával, a tRNS felszabadul az általa hordozott aminosavból, és ezáltal csatlakozik a fehérjét vagy a kialakuló láncot alkotó lánchoz. romantikusabb biológusok. Tehát amíg az mRNS-szál nem fejeződik be. Ezt kissé nehéz megmagyarázni, azonban könnyen megrajzolható, ezért azt javaslom, hogy merítse fel a következő webhelyet (http://www.johnkyrk.com/DNAtranscription.esp.html), hogy tanulságos és tisztázó legyen.