Основные этапы транскрипционно-трансляционного потока информации у эукариот

Эта многокомпонентная система обеспечивает передачу наследственной информации из ядра в цитоплазму.

Начинается этот поток информации с биологически активного вещества (БАВ) – первичного сигнала. Это вещество несёт информацию, закодированную в его химической структуре. Первичный сигнал может нести информацию в клетку из внешней, окружающей человека среды, из внутренней среды организмы или из самой клетки о состояние её обменных процессов. Однако сам по себе первичный сигнал не способен перестроить множество её биохимических реакций на соответствующий режим работы. Этим занимаются специально сформированные в эволюции транскрипционно-трансляционные системы (ТТС). Первым звеном ТТС на которое действует первичный сигнал является ген. Первичный сигнал изменяет его активность, что в свою очередь меняет активность всей последующей цепочки ТТС, которые связывают ген с его конечным продуктом – белком. Последний специфично влияет на метаболизм клетки, формируя определённый клеточный ответ.

Первичный сигнал чаше всего воздействует не на сам ген, а на области генома, которые обслуживают данный ген – это области называются регуляторные зоны или гены регуляторы. Часто эти зоны объединяют понятием – ядерный рецептор. Химическая реакция между БАВ и ядерным рецептором приводит к своеобразной цепной реакции, конечным результатом которой является изменение активности гена – ген может потерять активность или наоборот приобрести её. Об активности гена обычно судят по интенсивности транскрипции – синтезе на гене какой-либо РНК (тРНК, рРНК, иРНК или регуляторных РНК). Транскрибированная на гене РНК носит название транскрипт. Ген активен – значит, на нём формируется какой либо транскрипт, какая либо РНК, не активен – синтез РНК прекращён. В свою очередь только что синтезированные РНК чаще всего бывают не активными, не зрелыми, поэтому их ещё называют про-РНК (предшественники РНК и записывают так – про- иРНК, про-тРНК, про-рРНК и т.д.). Для её активации (или, как чаще говорят, «для её созревания») в ядре имеется целый ряд механизмов, которые изменяют химическую и пространственную структуру про-РНК. Совокупность этих процессов носит название – процессинг. Процессинг происходит в ядре и по его завершению не активная про-РНК превращается в активную РНК. В таком виде она выходит через ядерные поры в цитоплазму и в комплексе с рибосомами и целым рядом других веществ (например, АТФ) осуществляет трансляцию. В результате происходит синтез полипептидной цепочки, которая, как правило, так же не активна. Для её активации и превращения в полноценный, функционирующий белок необходим процесс, который носит название фолдинг. Он происходит в цитоплазме и заключается в формировании у полипептидной цепочки вторичной, третичной и четвертичной структуры. Только после этого белок способен выполнять свои функции и становится полноправным участником клеточного метаболизма.