До копирования всего структурного гена

Информация о генах, кодирующих белки (структурных генах), расшифровывается в ходе двух последовательных процессов:

-синтеза РНК (транскрипция);

- синтеза белка (трансляция).

Эти процессы обеспечивают правильный перевод зашифрованной в ДНК генетической информации с языка нуклеотидов на язык аминокислот. Последовательность аминокислот в белке задает его структуру и функцию. Когда у клетки возникает потребность в каком-то белке, то включается транскрипция соответствующего структурного гена, а когда такая потребность исчезает, транскрипция выключается.

Транскрипция начинается со связывания РНК–полимеразы с промотором. Далее последовательно копируется весь структурный ген (кодирующая область) – от первого нуклеотида до последнего – с образованием матричной РНК (м-РНК; рис. 8.14; 1).

У эукарио, в большинстве структурных генов кодирующие области (экзоны) чередуются с некодирующими областями (интронами; Рис. 8.14; 2).

Экзон – это кодирующая (несущая информацию) область гена (Рис. 8.14;3).

В клетке первичная РНК подвергается модификации, в результате которой участки, соответствующие интронам, вырезаются с помощью ферментов (Рис. 8.14; 4).

Экзонные последовательности сшиваются друг с другом «торец» в «торец» (сплайсинг) с образованием функциональной мРНК. Этот процесс называется сплайсингом или процессингом РНК (Рис. 8.14;5).

Трансляция – это синтез белков на матричной РНК (м-РНК); он происходит при участии транспортной РНК (т-РНК), ферментов и различных белковых факторов.

Экспрессия структурных генов осуществляется под строгим контролем регуляторных систем, запускающих транскрипцию только в том случае, когда возникает потребность в определенном белке.

Трансляция.

Трансляция начинается со связывания м-РНК с малой рибосомной субъединицей. Затем происходит комплементарное спаривание первого кодона м-РНК с антикодоном инициаторной транспортной РНК, несущей метионин. К образовавшемуся комплексу присоединяется большая рибосомная субъединица и образуется комплекс инициации, готовый к синтезу полипептидной цепи (рис. 8.15).

Рис. 8.15. Комплекс инициации