شرح مختصری از چگونگی سنتز پروتئین در یک سلول. بیوسنتز پروتئین: مختصر و قابل درک

نقش پروتئین ها در سلول و بدن

نقش پروتئین در زندگی سلولی و مراحل اصلی سنتز آن. ساختار و عملکرد ریبوزوم ها نقش ریبوزوم ها در سنتز پروتئین

پروتئین ها نقش بسیار مهمی در فرآیندهای زندگی سلول و بدن دارند، آنها با عملکردهای زیر مشخص می شوند.

ساختاری.آنها بخشی از ساختارها، بافت ها و اندام های درون سلولی هستند. به عنوان مثال، کلاژن و الاستین به عنوان اجزای بافت همبند عمل می کنند: استخوان ها، تاندون ها، غضروف. فیبروئین بخشی از ابریشم، تار عنکبوت است. کراتین بخشی از اپیدرم و مشتقات آن (مو، شاخ، پر) است. آنها پوسته (کپسید) ویروس ها را تشکیل می دهند.

آنزیمی.همه واکنش های شیمیاییدر سلول با مشارکت کاتالیزورهای بیولوژیکی - آنزیم ها (اکسیدوردوکتاز، هیدرولاز، لیگاز، ترانسفراز، ایزومراز و لیاز) ادامه می یابد.

نظارتی.به عنوان مثال، هورمون های انسولین و گلوکاگون متابولیسم گلوکز را تنظیم می کنند. پروتئین های هیستون در سازماندهی فضایی کروماتین نقش دارند و بنابراین بر بیان ژن تأثیر می گذارند.

حمل و نقل.هموگلوبین حامل اکسیژن در خون مهره داران، هموسیانین در همولنف برخی از بی مهرگان و میوگلوبین در عضلات است. آلبومین سرم برای انتقال اسیدهای چرب، لیپیدها و غیره عمل می کند. پروتئین های انتقال غشایی انتقال فعال مواد را از طریق غشای سلولی (Na +، K + -ATPase) فراهم می کنند. سیتوکروم ها انتقال الکترون ها را در طول زنجیره های انتقال الکترون میتوکندری ها و کلروپلاست ها انجام می دهند.

محافظبه عنوان مثال، آنتی بادی ها (ایمونوگلوبولین ها) با آنتی ژن های باکتریایی و با پروتئین های خارجی کمپلکس تشکیل می دهند. اینترفرون ها سنتز پروتئین ویروسی را در یک سلول آلوده مسدود می کنند. فیبرینوژن و ترومبین در فرآیندهای انعقاد خون نقش دارند.

انقباضی (موتوری).پروتئین های اکتین و میوزین فرآیندهای انقباض عضلانی و انقباض عناصر اسکلت سلولی را فراهم می کنند.

سیگنال (گیرنده).پروتئین های غشای سلولی بخشی از گیرنده ها و آنتی ژن های سطحی هستند.

پروتئین های ذخیره سازی کازئین شیر، آلبومین تخم مرغفریتین (آهن را در طحال ذخیره می کند).

سموم پروتئینی سم دیفتری

تابع انرژی.با تجزیه 1 گرم پروتئین به محصولات متابولیک نهایی (CO2، H2O، NH3، H2S، SO2)، 17.6 کیلوژول یا 4.2 کیلو کالری انرژی آزاد می شود.

بیوسنتز پروتئین در هر سلول زنده صورت می گیرد. در سلول‌های در حال رشد جوان، جایی که پروتئین‌ها برای ساخت اندامک‌هایشان سنتز می‌شوند، و همچنین در سلول‌های ترشحی، جایی که پروتئین‌های آنزیمی و پروتئین‌های هورمونی سنتز می‌شوند، بیشترین فعالیت را دارد.

نقش اصلیدر تعیین ساختار پروتئین ها متعلق به DNA است. قطعه ای از DNA حاوی اطلاعاتی در مورد ساختار یک پروتئین منفرد، ژن نامیده می شود. یک مولکول DNA حاوی چند صد ژن است. یک مولکول DNA حاوی کدی برای توالی اسیدهای آمینه در یک پروتئین به شکل نوکلئوتیدهای ترکیبی است.

سنتز پروتئین -یک فرآیند چند مرحله ای پیچیده که نشان دهنده زنجیره ای از واکنش های مصنوعی است که طبق اصل سنتز ماتریس انجام می شود.

در بیوسنتز پروتئین مراحل زیر مشخص می شود که به بخش های مختلفسلول ها:

مرحله اول -سنتز i-RNA در هسته اتفاق می افتد، در طی آن اطلاعات موجود در ژن DNA به i-RNA بازنویسی می شود. این فرآیند رونویسی نامیده می شود (از لاتین "رونویسی" - بازنویسی).

در مرحله دوماتصال اسیدهای آمینه با مولکول های t-RNA وجود دارد که به طور متوالی از سه نوکلئوتید - آنتی کدون تشکیل شده است که با کمک آنها کدون سه گانه آن تعیین می شود.

مرحله سوم -این فرآیند سنتز مستقیم پیوندهای پلی پپتیدی است که ترجمه نامیده می شود. در ریبوزوم ها رخ می دهد.

در مرحله چهارمتشکیل ساختار ثانویه و سوم پروتئین، یعنی تشکیل ساختار نهایی پروتئین.

بنابراین، در فرآیند بیوسنتز پروتئین، مولکول های پروتئین جدید مطابق با اطلاعات دقیق موجود در DNA تشکیل می شوند. این فرآیند تجدید پروتئین ها، فرآیندهای متابولیک، رشد و توسعه سلول ها، یعنی تمام فرآیندهای فعالیت حیاتی سلول را تضمین می کند.

برای مطالعه فرآیندهای رخ داده در بدن، باید بدانید که در سطح سلولی چه اتفاقی می افتد. جایی که پروتئین ها نقش مهمی دارند. لازم است نه تنها کارکردهای آنها، بلکه روند خلقت نیز مورد مطالعه قرار گیرد. بنابراین، توضیح مختصر و واضح ضروری است. درجه 9 بهترین مناسب برای این است. در این مرحله است که دانش آموزان دانش کافی برای درک این موضوع را دارند.

پروتئین ها - چیست و برای چیست؟

این ترکیبات درشت مولکولی نقش بسیار زیادی در زندگی هر موجود زنده ای ایفا می کنند. پروتئین ها پلیمر هستند، یعنی از بسیاری از "قطعه های" مشابه تشکیل شده اند. تعداد آنها می تواند از چند صد تا هزاران متغیر باشد.

پروتئین ها وظایف زیادی را در سلول انجام می دهند. نقش آنها در سطوح بالاتر سازمان نیز عالی است: بافت ها و اندام ها تا حد زیادی به عملکرد صحیح پروتئین های مختلف بستگی دارند.

به عنوان مثال، همه هورمون ها منشا پروتئینی دارند. اما این مواد هستند که تمام فرآیندهای بدن را کنترل می کنند.

هموگلوبین نیز یک پروتئین است، از چهار زنجیره تشکیل شده است که در مرکز توسط یک اتم آهن به هم متصل می شوند. این ساختار توانایی حمل اکسیژن توسط گلبول های قرمز را فراهم می کند.

به یاد داشته باشید که تمام غشاها حاوی پروتئین هستند. آنها برای انتقال مواد از طریق غشای سلولی ضروری هستند.

عملکردهای بسیار بیشتری از مولکول های پروتئین وجود دارد که آنها به وضوح و بدون چون و چرا انجام می دهند. این ترکیبات شگفت انگیز نه تنها در نقش خود در سلول، بلکه در ساختار نیز بسیار متنوع هستند.

سنتز کجا انجام می شود

ریبوزوم اندامکی است که بخش اصلی فرآیند به نام "بیوسنتز پروتئین" در آن انجام می شود. کلاس 9 در مدارس مختلف از نظر برنامه درسی برای مطالعه زیست شناسی متفاوت است، اما بسیاری از معلمان قبل از مطالعه ترجمه مطالبی را در مورد اندامک ها ارائه می دهند.

بنابراین، یادآوری مطالب مطرح شده و تثبیت آن برای دانش آموزان دشوار نخواهد بود. باید توجه داشته باشید که هر بار فقط یک زنجیره پلی پپتیدی می تواند روی یک اندامک ایجاد شود. این برای رفع تمام نیازهای سلول کافی نیست. بنابراین، ریبوزوم های زیادی وجود دارد و اغلب آنها با شبکه آندوپلاسمی ترکیب می شوند.

چنین EPS خشن نامیده می شود. مزیت چنین "همکاری" آشکار است: بلافاصله پس از سنتز، پروتئین وارد کانال انتقال می شود و می تواند بدون تاخیر به مقصد ارسال شود.

اما اگر همان ابتدا، یعنی خواندن اطلاعات از DNA را در نظر بگیریم، می‌توان گفت که بیوسنتز پروتئین در یک سلول زنده از هسته آغاز می‌شود. آنجاست که کد ژنتیکی سنتز می شود.

مواد لازم اسیدهای آمینه، محل سنتز ریبوزوم است

به نظر می رسد که توضیح چگونگی ادامه بیوسنتز پروتئین دشوار است، به طور خلاصه و واضح، نمودار فرآیند و نقشه های متعدد به سادگی ضروری است. آنها به انتقال تمام اطلاعات کمک می کنند و همچنین دانش آموزان می توانند راحت تر آن را به خاطر بسپارند.

اول از همه، برای سنتز شما نیاز دارید " مصالح ساختمانی"- آمینو اسید. برخی از آنها توسط بدن تولید می شوند. بقیه را فقط می توان از غذا به دست آورد، آنها ضروری نامیده می شوند.

تعداد کل اسیدهای آمینه بیست است، اما به دلیل تعداد زیاد گزینه هایی که می توان آنها را در یک زنجیره طولانی مرتب کرد، مولکول های پروتئین بسیار متنوع هستند. این اسیدها از نظر ساختار مشابه هستند، اما از نظر رادیکال متفاوت هستند.

این ویژگی‌های این بخش‌های هر اسید آمینه است که تعیین می‌کند که زنجیره حاصل از کدام ساختار «تا می‌شود»، آیا ساختاری چهارتایی با زنجیره‌های دیگر تشکیل می‌دهد و ماکرومولکول حاصل چه ویژگی‌هایی خواهد داشت.

فرآیند بیوسنتز پروتئین نمی تواند به سادگی در سیتوپلاسم ادامه یابد، به یک ریبوزوم نیاز دارد. از دو زیر واحد - بزرگ و کوچک تشکیل شده است. در حالت استراحت، آنها از هم جدا می شوند، اما به محض شروع سنتز، بلافاصله به هم متصل می شوند و شروع به کار می کنند.

چنین اسیدهای ریبونوکلئیک متفاوت و مهم

برای آوردن یک اسید آمینه به ریبوزوم، به یک RNA مخصوص به نام انتقال نیاز دارید. به اختصار tRNA نامیده می شود. این مولکول برگ شبدر تک رشته ای قادر است یک اسید آمینه واحد را به انتهای آزاد خود بچسباند و آن را به محل سنتز پروتئین منتقل کند.

RNA دیگری که در سنتز پروتئین نقش دارد ماتریکس (اطلاعات) نام دارد. این یک جزء به همان اندازه مهم از سنتز را حمل می کند - کدی که به وضوح بیان می کند چه زمانی کدام اسید آمینه را به زنجیره پروتئینی به زنجیر بکشد.

این مولکول دارای ساختار تک رشته ای است که از نوکلئوتیدها و همچنین DNA تشکیل شده است. در ساختار اولیه این اسیدهای نوکلئیک تفاوت هایی وجود دارد که می توانید در مقاله مقایسه ای RNA و DNA در مورد آنها مطالعه کنید.

اطلاعات مربوط به ترکیب mRNA پروتئین از متولی اصلی کد ژنتیکی - DNA - دریافت می شود. فرآیند خواندن و سنتز mRNA را رونویسی می نامند.

این در هسته رخ می دهد، جایی که mRNA حاصل به ریبوزوم فرستاده می شود. DNA خود هسته را ترک نمی کند، وظیفه آن فقط حفظ کد ژنتیکی و انتقال آن به سلول دختر در طول تقسیم است.

جدول خلاصه شرکت کنندگان اصلی پخش

برای توصیف مختصر و واضح بیوسنتز پروتئین، یک جدول به سادگی ضروری است. در آن تمامی مولفه ها و نقش آنها در این فرآیند که ترجمه نام دارد را یادداشت می کنیم.

خود فرآیند ایجاد یک زنجیره پروتئینی به سه مرحله تقسیم می شود. بیایید به هر یک از آنها با جزئیات بیشتری نگاه کنیم. پس از آن، به راحتی می توانید بیوسنتز پروتئین را برای همه کسانی که می خواهند به صورت کوتاه و قابل فهم توضیح دهید.

شروع - آغاز فرآیند

این مرحله اولیهترجمه، که در آن زیر واحد کوچک ریبوزوم به اولین tRNA می پیوندد. این اسید ریبونوکلئیکحامل آمینو اسید متیونین است. ترجمه همیشه با این اسید آمینه آغاز می شود، زیرا کدون شروع AUG است که اولین مونومر در زنجیره پروتئین را کد می کند.

برای اینکه ریبوزوم کدون شروع را تشخیص دهد و سنتز را از وسط ژن شروع نکند، جایی که توالی AUG نیز می تواند ظاهر شود، یک توالی نوکلئوتیدی ویژه در اطراف کدون شروع قرار می گیرد. از آنهاست که ریبوزوم مکانی را که زیرواحد کوچک خود باید در آن قرار گیرد تشخیص می دهد.

پس از تشکیل کمپلکس با mRNA، مرحله شروع به پایان می رسد. و مرحله اصلی ترجمه آغاز می شود.

ازدیاد طول - وسط سنتز

در این مرحله، زنجیره پروتئینی به تدریج ایجاد می شود. مدت طولانی شدن بستگی به تعداد اسیدهای آمینه موجود در پروتئین دارد.

اول از همه، زیر واحد بزرگ ریبوزوم به زیر واحد کوچک متصل است. و t-RNA اولیه به طور کامل در آن است. در خارج، فقط متیونین باقی می ماند. سپس یک t-RNA دوم حامل آمینو اسید دیگر وارد زیر واحد بزرگ می شود.

اگر کدون دوم روی mRNA با آنتی کدون بالای برگ شبدر مطابقت داشته باشد، آمینو اسید دوم از طریق یک پیوند پپتیدی به اولین اسید متصل می شود.

پس از آن، ریبوزوم در طول m-RNA دقیقاً برای سه نوکلئوتید (یک کدون) حرکت می کند، اولین t-RNA متیونین را از خود جدا می کند و از مجموعه جدا می شود. به جای آن یک t-RNA دوم وجود دارد که در انتهای آن دو اسید آمینه وجود دارد.

سپس یک tRNA سوم وارد زیر واحد بزرگ می شود و فرآیند تکرار می شود. این کار تا زمانی ادامه خواهد داشت که ریبوزوم به کدونی در mRNA که پایان ترجمه را نشان می دهد برخورد کند.

خاتمه دادن

این مرحله آخرین مرحله است، ممکن است برای برخی بسیار ظالمانه به نظر برسد. تمام مولکول ها و اندامک هایی که به طور هماهنگ برای ایجاد یک زنجیره پلی پپتیدی کار کرده اند به محض برخورد ریبوزوم به کدون انتهایی متوقف می شوند.

هیچ اسید آمینه ای را کد نمی کند، بنابراین هر tRNA به زیر واحد بزرگ وارد شود به دلیل عدم تطابق رد می شود. اینجاست که فاکتورهای پایانی که پروتئین نهایی را از ریبوزوم جدا می‌کنند، وارد عمل می‌شوند.

اندامک خود می تواند به دو زیر واحد تقسیم شود یا در جستجوی یک کدون شروع جدید در mRNA ادامه دهد. یک mRNA می تواند همزمان چندین ریبوزوم داشته باشد. هر کدام از آنها در مرحله ترجمه خود هستند.پروتئین تازه ایجاد شده با نشانگرهایی ارائه می شود که با کمک آنها مقصد آن برای همه مشخص می شود. و توسط EPS به جایی که نیاز است ارسال می شود.

برای درک نقش بیوسنتز پروتئین، لازم است بررسی شود که چه عملکردهایی می تواند انجام دهد. بستگی به توالی اسیدهای آمینه در زنجیره دارد. این خصوصیات آنهاست که ثانویه، ثالث و گاهی چهارتایی (در صورت وجود) و نقش آن در سلول را تعیین می کند. در مقاله ای در این زمینه می توانید در مورد عملکرد مولکول های پروتئین بیشتر بخوانید.

چگونه در مورد پخش بیشتر بدانیم

این مقاله بیوسنتز پروتئین در یک سلول زنده را شرح می دهد. البته، اگر موضوع را عمیق‌تر مطالعه کنید، صفحات زیادی طول می‌کشد تا فرآیند را با تمام جزئیات توضیح دهید. اما مطالب فوق باید برای یک ایده کلی کافی باشد.مطالب ویدیویی که دانشمندان در آن تمامی مراحل ترجمه را شبیه سازی کرده اند می تواند برای درک بسیار مفید باشد. برخی از آنها به روسی ترجمه شده اند و می توانند به عنوان یک راهنمای عالی برای دانش آموزان یا فقط یک فیلم آموزشی باشند.

برای درک بهتر موضوع، باید مقالات دیگری را در مورد موضوعات مرتبط مطالعه کنید. به عنوان مثال، در مورد یا در مورد عملکرد پروتئین ها.

فرآیند بیوسنتز پروتئین برای سلول بسیار مهم است. از آنجایی که پروتئین ها مواد پیچیده ای هستند که نقش اصلی را در بافت ها ایفا می کنند، ضروری هستند. به همین دلیل، یک زنجیره کامل از فرآیندهای بیوسنتز پروتئین در سلول تحقق می یابد که در چندین اندامک انجام می شود. این امر تولید مثل سلولی و امکان وجود را تضمین می کند.

جوهر فرآیند بیوسنتز پروتئین

تنها مکان برای سنتز پروتئین ناهموار است.در اینجا بخش عمده ای از ریبوزوم ها وجود دارد که مسئول تشکیل زنجیره پلی پپتیدی هستند. با این حال، قبل از شروع مرحله ترجمه (فرایند سنتز پروتئین)، فعال سازی ژنی که اطلاعات مربوط به ساختار پروتئین را ذخیره می کند، لازم است. پس از این، کپی کردن این بخش از DNA (یا RNA، اگر بیوسنتز باکتری در نظر گرفته شود) مورد نیاز است.

پس از کپی کردن DNA، فرآیند ایجاد RNA پیام رسان مورد نیاز است. بر اساس آن سنتز زنجیره پروتئینی انجام خواهد شد. علاوه بر این، تمام مراحلی که با دخالت اسیدهای نوکلئیک اتفاق می‌افتد باید در این محل اتفاق بیفتد. جایی که آماده سازی برای بیوسنتز انجام می شود.

بیوسنتز پروتئین ریبوزومی

محل اصلی سنتز پروتئین اندامک سلولی است که از دو زیر واحد تشکیل شده است. تعداد زیادی از چنین ساختارهایی در سلول وجود دارد و آنها عمدتاً بر روی غشاهای شبکه آندوپلاسمی خشن قرار دارند. خود بیوسنتز به این صورت اتفاق می افتد: RNA پیام رسان تشکیل شده در هسته سلول از طریق منافذ هسته ای به داخل سیتوپلاسم خارج می شود و با ریبوزوم ملاقات می کند. سپس mRNA به شکاف بین زیر واحدهای ریبوزوم هل داده می شود و پس از آن اولین اسید آمینه ثابت می شود.

اسیدهای آمینه به محلی که سنتز پروتئین اتفاق می افتد با کمک یکی از مولکول هایی که می تواند یک اسید آمینه را در یک زمان بیاورد عرضه می شود. آنها به نوبه خود بسته به توالی کدون RNA پیام رسان به یکدیگر می پیوندند. همچنین، سنتز ممکن است برای مدتی متوقف شود.

هنگامی که در امتداد mRNA حرکت می کند، ریبوزوم می تواند وارد مناطقی (اینترون) شود که اسیدهای آمینه را کد نمی کنند. در این مکان ها، ریبوزوم به سادگی در طول mRNA حرکت می کند، اما هیچ اسید آمینه ای به زنجیره اضافه نمی شود. به محض اینکه ریبوزوم به اگزون می رسد، یعنی محلی که اسید را کد می کند، سپس دوباره به پلی پپتید می چسبد.

اصلاح پس سنتز پروتئین ها

پس از رسیدن ریبوزوم به کدون توقف RNA پیام رسان، فرآیند سنتز مستقیم تکمیل می شود. با این حال، مولکول به دست آمده دارای یک ساختار اولیه است و هنوز نمی تواند عملکردهای رزرو شده برای آن را انجام دهد. به منظور عملکرد کامل، یک مولکول باید در یک ساختار خاص سازماندهی شود: ثانویه، سوم، یا حتی پیچیده تر - چهارتایی.

سازماندهی ساختاری پروتئین

ساختار ثانویه اولین مرحله سازماندهی ساختاری است. برای دستیابی به آن، زنجیره پلی پپتیدی اولیه باید بپیچد (مارپیچ آلفا تشکیل دهد) یا تا شود (لایه های بتا ایجاد کند). سپس، برای اینکه فضای کمتری را در طول طول اشغال کند، مولکول به دلیل پیوندهای هیدروژنی، کووالانسی و یونی و همچنین فعل و انفعالات بین اتمی، حتی بیشتر منقبض شده و به شکل یک توپ پیچیده می شود. بنابراین، ما یک کروی بدست می آوریم

ساختار پروتئین کواترنر

ساختار چهارتایی از همه پیچیده تر است. از چندین بخش با ساختار کروی تشکیل شده است که توسط رشته های فیبریلی پلی پپتید به هم متصل شده اند. علاوه بر این، ساختار سوم و چهارم می تواند حاوی یک باقیمانده کربوهیدرات یا چربی باشد که طیف عملکردهای پروتئین را گسترش می دهد. به طور خاص، گلیکوپروتئین ها، پروتئین و کربوهیدرات، ایمونوگلوبولین هستند و عملکرد محافظتی را انجام می دهند. همچنین گلیکوپروتئین ها روی غشای سلولی قرار دارند و به عنوان گیرنده عمل می کنند. با این حال، مولکول نه در جایی که سنتز پروتئین اتفاق می افتد، بلکه در شبکه آندوپلاسمی صاف اصلاح می شود. در اینجا امکان اتصال لیپیدها، فلزات و کربوهیدرات ها به حوزه های پروتئینی وجود دارد.

ابتدا، توالی مراحل بیوسنتز پروتئین را تعیین کنید و با رونویسی شروع کنید. کل توالی فرآیندهایی که در طول سنتز مولکول های پروتئین رخ می دهند را می توان در 2 مرحله ترکیب کرد:

1. رونویسی.

2. پخش.

واحدهای ساختاری اطلاعات ارثی ژن ها هستند - بخش هایی از مولکول DNA که سنتز یک پروتئین خاص را رمزگذاری می کنند. از نظر سازمان شیمیایی، ماده وراثت و تنوع پرو- و یوکاریوت ها تفاوت اساسی ندارد. ماده ژنتیکی موجود در آنها در مولکول DNA ارائه می شود، اصل ثبت اطلاعات ارثی و کد ژنتیکی نیز رایج است. همان اسیدهای آمینه در پرو و ​​یوکاریوت ها توسط کدون های مشابه رمزگذاری می شوند.

ژنوم سلول های پروکاریوتی مدرن با اندازه نسبتا کوچک مشخص می شود، DNA اشریشیا کلی به شکل حلقه ای به طول حدود 1 میلی متر است. این شامل 4 x 10 6 جفت باز است که حدود 4000 ژن را تشکیل می دهد. در سال 1961، F. Jacob و J. Monod سازمان سیسترونیک یا پیوسته ژن های پروکاریوتی را کشف کردند که به طور کامل از توالی های نوکلئوتیدی کد کننده تشکیل شده است و آنها کاملاً در طول سنتز پروتئین تحقق می یابند. ماده ارثی مولکول DNA پروکاریوت ها مستقیماً در سیتوپلاسم سلول قرار دارد، جایی که tRNA و آنزیم های لازم برای بیان ژن نیز در آن قرار دارند.بیان عبارت است از فعالیت عملکردی ژن ها یا بیان ژن. بنابراین، mRNA سنتز شده با DNA قادر است بلافاصله به عنوان یک الگو در فرآیند ترجمه سنتز پروتئین عمل کند.

ژنوم یوکاریوتی حاوی مواد ارثی بسیار بیشتری است. در انسان طول کل DNA در مجموعه دیپلوئید کروموزوم ها حدود 174 سانتی متر است که شامل 3 x 10 9 جفت باز است و تا 100000 ژن را شامل می شود. در سال 1977، ناپیوستگی در ساختار اکثر ژن های یوکاریوتی کشف شد که به آن ژن "موزاییک" می گفتند. دارای توالی های نوکلئوتیدی کد کننده است خارجیو اینترونتوطئه ها فقط اطلاعات اگزون برای سنتز پروتئین استفاده می شود. تعداد اینترون ها در ژن های مختلف متفاوت است. مشخص شده است که ژن اووالبومین مرغ شامل 7 اینترون و ژن پروکلاژن پستانداران - 50 است. عملکرد DNA خاموش - اینترون ها به طور کامل مشخص نشده است. فرض بر این است که آنها فراهم می کنند: 1) سازمان ساختاری کروماتین. 2) برخی از آنها آشکارا در تنظیم بیان ژن نقش دارند. 3) اینترون ها را می توان به عنوان ذخیره ای از اطلاعات برای تنوع در نظر گرفت. 4) آنها می توانند نقش محافظتی ایفا کنند و عمل جهش زا را انجام دهند.

رونویسی

فرآیند بازنویسی اطلاعات در هسته سلول از بخشی از یک مولکول DNA به یک مولکول mRNA (mRNA) نامیده می شود. رونویسی(lat. Transcriptio - بازنویسی). محصول اولیه ژن، mRNA، سنتز می شود. این اولین قدم در سنتز پروتئین است. در بخش مربوطه از DNA، آنزیم RNA پلیمراز نشانه شروع رونویسی را تشخیص می دهد - پیش نمایشنقطه شروع اولین نوکلئوتید DNA است که توسط آنزیم در رونوشت RNA گنجانده شده است. به عنوان یک قاعده، مناطق کد کننده با کدون AUG شروع می شوند، گاهی اوقات GUG در باکتری ها استفاده می شود. هنگامی که RNA پلیمراز به پروموتر متصل می شود، مارپیچ دوگانه DNA به صورت موضعی پیچ خورده می شود و یکی از رشته ها طبق اصل مکمل بودن کپی می شود. mRNA سنتز می شود، سرعت مونتاژ آن به 50 نوکلئوتید در ثانیه می رسد. همانطور که RNA پلیمراز حرکت می کند، زنجیره mRNA رشد می کند و زمانی که آنزیم به انتهای محل کپی می رسد - نابود کننده، mRNA از الگو دور می شود. مارپیچ دوگانه DNA در پشت آنزیم ترمیم می شود.

رونویسی پروکاریوت ها در سیتوپلاسم انجام می شود. با توجه به این واقعیت که DNA به طور کامل از توالی های نوکلئوتیدی کد کننده تشکیل شده است، بنابراین mRNA سنتز شده بلافاصله به عنوان یک الگو برای ترجمه عمل می کند (به بالا مراجعه کنید).

رونویسی mRNA در یوکاریوت ها در هسته اتفاق می افتد. این با سنتز مولکول های بزرگ - پیش سازها (pro-mRNA)، به نام RNA نابالغ یا هسته ای آغاز می شود. فرآیند تشکیل مولکول های RNA بالغ از پیش سازها نامیده می شود در حال پردازش. بلوغ mRNA توسط پیوند دادنقلمه هایی توسط آنزیم ها هستند محدود کردناینترون ها و اتصال مکان ها با توالی اگزون رونویسی شده توسط آنزیم های لیگاز. (شکل). اینترون ها حدود 80 درصد از کل mRNA های نابالغ را تشکیل می دهند.

اکنون نشان داده شده است که امکان پذیر است پیوند جایگزین،که در آن توالی های نوکلئوتیدی را می توان از یک رونوشت اولیه در مناطق مختلف آن حذف کرد و چندین mRNA بالغ تشکیل خواهد شد. این نوع پیوند در سیستم ژن ایمونوگلوبولین در پستانداران معمول است، که امکان تشکیل mRNA بر اساس یک رونوشت واحد را فراهم می کند. انواع متفاوتآنتی بادی ها

پس از اتمام پردازش، mRNA بالغ قبل از خروج از هسته انتخاب می شود. مشخص شده است که تنها 5 درصد از mRNA بالغ وارد سیتوپلاسم می شود و بقیه در هسته شکاف می شود.

پخش

ترجمه (lat. Translatio - انتقال، انتقال) - ترجمه اطلاعات موجود در توالی نوکلئوتیدی مولکول mRNA به دنباله اسید آمینه زنجیره پلی پپتیدی (شکل 10). این مرحله دوم سنتز پروتئین است. انتقال mRNA بالغ از طریق منافذ پوشش هسته ای پروتئین های خاصی را تولید می کند که با مولکول RNA یک کمپلکس تشکیل می دهد. این پروتئین ها علاوه بر انتقال mRNA، mRNA را از اثرات مخرب آنزیم های سیتوپلاسمی محافظت می کنند. در فرآیند ترجمه، tRNA ها نقش اصلی را ایفا می کنند؛ آنها مطابقت دقیق اسید آمینه با کد سه گانه mRNA را تضمین می کنند. فرآیند ترجمه-رمزگشایی در ریبوزوم ها اتفاق می افتد و در جهت 5 تا 3 انجام می شود. مجموعه mRNA و ریبوزوم ها را پلی زوم می نامند.

ترجمه را می توان به سه مرحله تقسیم کرد: شروع، طولانی شدن و پایان.

شروع.

در این مرحله، کل مجموعه ای که در سنتز مولکول پروتئین نقش دارد، جمع می شود. اتحاد دو زیر واحد ریبوزوم در یک مکان خاص از mRNA وجود دارد، اولین aminoacyl - tRNA به آن متصل است و این چارچوب را برای خواندن اطلاعات تنظیم می کند. هر مولکول mRNA حاوی مکانی است که مکمل rRNA زیر واحد کوچک ریبوزوم است و به طور خاص توسط آن کنترل می شود. در کنار آن کدون شروع کننده AUG قرار دارد که آمینو اسید متیونین را کد می کند.

ازدیاد طول

- شامل تمام واکنش ها از لحظه تشکیل اولین پیوند پپتیدی تا اتصال آخرین اسید آمینه است. ریبوزوم دارای دو مکان برای اتصال دو مولکول tRNA است. اولین t-RNA با اسید آمینه متیونین در یک بخش پپتیدیل (P) قرار دارد و سنتز هر مولکول پروتئین از آن آغاز می شود. دومین مولکول t-RNA وارد دومین محل ریبوزوم - آمینواسیل (A) می شود و به کدون آن متصل می شود. یک پیوند پپتیدی بین متیونین و اسید آمینه دوم ایجاد می شود. tRNA دوم همراه با کدون mRNA خود به مرکز پپتیدیل حرکت می کند. حرکت tRNA با زنجیره پلی پپتیدی از مرکز آمینواسیل به مرکز پپتیدیل با پیشروی ریبوزوم در امتداد mRNA توسط یک مرحله مربوط به یک کدون همراه است. tRNA که متیونین را تحویل می دهد به سیتوپلاسم باز می گردد و مرکز آمنوآسیل آزاد می شود. یک t-RNA جدید با یک اسید آمینه رمزگذاری شده توسط کدون بعدی دریافت می کند. پیوند پپتیدی بین اسیدهای آمینه سوم و دوم ایجاد می شود و tRNA سوم همراه با کدون mRNA به مرکز پپتیدیل حرکت می کند.فرایند طویل شدن، طویل شدن زنجیره پروتئین. این تا زمانی ادامه می یابد که یکی از سه کدون که اسیدهای آمینه را کد نمی کنند وارد ریبوزوم شود. این یک کدون پایان دهنده است و هیچ tRNA متناظری برای آن وجود ندارد، بنابراین هیچ یک از tRNA ها نمی توانند در مرکز آمینواسیل جایی داشته باشند.

خاتمه دادن

- تکمیل سنتز پلی پپتید. با شناسایی یک پروتئین ریبوزومی خاص یکی از کدون های پایان (UAA، UAG، UGA) در هنگام ورود به مرکز آمینواسیل همراه است. یک فاکتور پایانی خاص به ریبوزوم متصل است که باعث جدا شدن زیر واحدهای ریبوزوم و آزاد شدن مولکول پروتئین سنتز شده می شود. آب به آخرین اسید آمینه پپتید متصل می شود و انتهای کربوکسیل آن از tRNA جدا می شود.

مونتاژ زنجیره پپتیدی با سرعت بالایی انجام می شود. در باکتری در دمای 37 درجه سانتیگراد، با افزودن 12 تا 17 اسید آمینه در ثانیه به پلی پپتید بیان می شود. در سلول های یوکاریوتی، دو اسید آمینه در یک ثانیه به پلی پپتید اضافه می شود.

سپس زنجیره پلی پپتیدی سنتز شده وارد مجتمع گلژی می شود، جایی که ساخت مولکول پروتئین تکمیل می شود (ساختارهای دوم، سوم، چهارم به صورت متوالی ظاهر می شوند). در اینجا ترکیبی از مولکول های پروتئین با چربی ها و کربوهیدرات ها وجود دارد.

کل فرآیند بیوسنتز پروتئین در قالب یک طرح ارائه می شود: DNA ® pro mRNA ® mRNA ® زنجیره پلی پپتیدی ® پروتئین ® کمپلکس پروتئین و تبدیل آنها به مولکول های فعال عملکردی.

مراحل اجرای اطلاعات ارثی نیز به روش مشابهی پیش می رود: ابتدا به دنباله نوکلئوتیدی mRNA رونویسی می شود و سپس با مشارکت tRNA به توالی اسید آمینه پلی پپتید روی ریبوزوم ها ترجمه می شود.

رونویسی یوکاریوت ها تحت تأثیر سه RNA پلیمراز هسته ای انجام می شود. RNA پلیمراز 1 در هسته قرار دارد و مسئول رونویسی ژن های rRNA است. RNA پلیمراز 2 در شیره هسته ای یافت می شود و مسئول سنتز پیش ساز mRNA است. RNA پلیمراز 3 کسر کوچکی در شیره هسته ای است که rRNA و tRNA های کوچک را سنتز می کند. RNA پلیمرازها به طور خاص توالی نوکلئوتیدی پروموتر رونویسی را تشخیص می دهند. mRNA یوکاریوتی ابتدا به عنوان یک پیش ساز (pro-mRNA) سنتز می شود، اطلاعات اگزون ها و اینترون ها روی آن نوشته می شود. mRNA سنتز شده بزرگتر از مقدار لازم برای ترجمه است و پایداری کمتری دارد.

در فرآیند بلوغ مولکول mRNA، اینترون ها با کمک آنزیم های محدود کننده بریده می شوند و اگزون ها با کمک آنزیم های لیگاز به هم دوخته می شوند. بلوغ mRNA را پردازش و به هم پیوستن اگزون ها به هم پیوند می گویند. بنابراین، mRNA بالغ تنها حاوی اگزون است و بسیار کوتاهتر از سلف خود، pro-mRNA است. اندازه اینترون از 100 تا 10000 نوکلئوتید یا بیشتر متغیر است. اینتون ها حدود 80 درصد از کل mRNA های نابالغ را تشکیل می دهند. در حال حاضر، امکان پیرایش جایگزین به اثبات رسیده است که در آن توالی های نوکلئوتیدی می توانند از یک رونوشت اولیه در مناطق مختلف آن حذف شوند و چندین mRNA بالغ تشکیل شود. این نوع پیوند مشخصه سیستم ژن ایمونوگلوبولین در پستانداران است که امکان تشکیل انواع مختلف آنتی بادی ها را بر اساس یک رونوشت mRNA واحد فراهم می کند. پس از تکمیل پردازش، mRNA بالغ قبل از آزاد شدن به سیتوپلاسم از هسته انتخاب می شود. مشخص شده است که تنها 5 درصد از mRNA بالغ وارد می شود و بقیه در هسته شکاف می شود. تبدیل رونوشت های اولیه ژن های یوکاریوتی، مرتبط با سازمان اگزون-اینترون آنها، و در ارتباط با انتقال mRNA بالغ از هسته به سیتوپلاسم، ویژگی های تحقق اطلاعات ژنتیکی یوکاریوت ها را تعیین می کند. بنابراین، ژن موزاییک یوکاریوتی یک ژن سیسترونوم نیست، زیرا تمام توالی DNA برای سنتز پروتئین استفاده نمی شود.

سوال اصلی ژنتیک مسئله سنتز پروتئین است. خلاصه کردن داده ها در مورد ساختار و سنتز DNA و RNA، کریک در سال 1960. یک نظریه ماتریسی سنتز پروتئین را بر اساس 3 شرط ارائه کرد:

1. مکمل بودن بازهای نیتروژنی DNA و RNA.

2. توالی خطی محل ژن ها در یک مولکول DNA.

3. انتقال اطلاعات ارثی فقط می تواند از یک اسید نوکلئیک به یک اسید نوکلئیک یا به یک پروتئین رخ دهد.

از پروتئین به پروتئین، انتقال اطلاعات ارثی غیرممکن است.بنابراین، فقط اسیدهای نوکلئیک می توانند الگویی برای سنتز پروتئین باشند.

سنتز پروتئین نیاز به:

1. DNA (ژن هایی) که مولکول ها بر روی آن سنتز می شوند.

2. RNA - (i-RNA) یا (m-RNA)، r-RNA، t-RNA

در فرآیند سنتز پروتئین، مراحل متمایز می شوند: رونویسی و ترجمه.

رونویسی- سرشماری (بازنویسی) اطلاعات در مورد ساختار نوکلئیک از DNA به RNA (t-RNA، و RNA، r-RNA).

خواندن اطلاعات ارثی با بخش خاصی از DNA شروع می شود که به آن پروموتر می گویند. پروموتر قبل از ژن قرار دارد و شامل حدود 80 نوکلئوتید است.

در زنجیره بیرونی مولکول DNA، i-RNA (واسطه) سنتز می شود که به عنوان ماتریکس برای سنتز پروتئین عمل می کند و بنابراین ماتریکس نامیده می شود. این یک کپی دقیق از توالی نوکلئوتیدها در زنجیره DNA است.

مناطقی در DNA وجود دارند که حاوی اطلاعات ژنتیکی (اینترون) نیستند. بخش هایی از DNA که حاوی اطلاعات هستند اگزون نامیده می شوند.

آنزیم‌های خاصی در هسته وجود دارد که اینترون‌ها را قطع می‌کنند و قطعات اگزون به ترتیبی دقیق به هم متصل می‌شوند و به یک رشته مشترک تبدیل می‌شوند، این فرآیند را «پیچیدن» می‌گویند. در طول پیوند، mRNA بالغ تشکیل می شود که حاوی اطلاعات لازم برای سنتز پروتئین است. mRNA بالغ ( RNA ماتریکس ) از منافذ غشای هسته ای عبور کرده و وارد کانال های شبکه آندوپلاسمی (سیتوپلاسم) می شود و در اینجا با ریبوزوم ها ترکیب می شود.

پخش- توالی نوکلئوتیدها در i-RNA به دنباله ای کاملاً منظم از اسیدهای آمینه در مولکول پروتئین سنتز شده ترجمه می شود.

فرآیند ترجمه شامل 2 مرحله است: فعال سازی اسیدهای آمینه و سنتز مستقیم یک مولکول پروتئین.

یک مولکول mRNA به 5-6 ریبوزوم متصل می شود و پلی زوم ها را تشکیل می دهد. سنتز پروتئین روی مولکول mRNA اتفاق می افتد و ریبوزوم ها در امتداد آن حرکت می کنند. در این دوره، اسیدهای آمینه در سیتوپلاسم توسط آنزیم‌های خاصی که توسط آنزیم‌های ترشح شده از میتوکندری ترشح می‌شوند، فعال می‌شوند که هر یک آنزیم خاص خود را دارند.

اسیدهای آمینه تقریباً فوراً به نوع دیگری از RNA متصل می شوند - یک RNA محلول با وزن مولکولی کم که به عنوان یک حامل اسید آمینه به مولکول mRNA عمل می کند و انتقال (t-RNA) نامیده می شود. tRNA آمینو اسیدها را به ریبوزوم ها به مکان خاصی می برد، جایی که در این زمان مولکول mRNA در آن قرار دارد. سپس اسیدهای آمینه توسط پیوندهای پپتیدی به یکدیگر متصل می شوند و یک مولکول پروتئین تشکیل می شود. در پایان سنتز پروتئین، مولکول به تدریج از mRNA خارج می شود.

روی یک مولکول mRNA، 10-20 مولکول پروتئین و در برخی موارد بسیار بیشتر تشکیل می شود.

مبهم ترین سوال در سنتز پروتئین این است که چگونه tRNA محل mRNA مناسبی را پیدا می کند که اسید آمینه ای که می آورد باید به آن متصل شود.

توالی آرایش بازهای نیتروژنی در DNA، که آرایش اسیدهای آمینه در پروتئین سنتز شده را تعیین می کند، کد ژنتیکی است.

از آنجایی که همان اطلاعات ارثی در "ثبت" می شود اسیدهای نوکلئیکچهار کاراکتر (بازهای نیتروژنی) و در پروتئین ها - بیست (اسید آمینه). مشکل کد ژنتیکی به برقراری ارتباط بین آنها خلاصه می شود. ژنتیک دانان، فیزیکدانان و شیمیدانان نقش مهمی در رمزگشایی کد ژنتیکی داشتند.

برای رمزگشایی کد ژنتیکی، اول از همه، لازم بود که مشخص شود حداقل تعداد نوکلئوتیدهایی که می توانند تشکیل یک اسید آمینه را تعیین (کد) کنند، چقدر است. اگر هر یک از 20 اسید آمینه توسط یک باز رمزگذاری می شد، DNA باید 20 باز مختلف داشته باشد، اما در واقع تنها 4 مورد وجود دارد. بدیهی است که ترکیب دو نوکلئوتید نیز برای رمزگذاری 20 اسید آمینه کافی نیست. این فقط می تواند برای 16 اسید آمینه کد 4 2 = 16.

سپس پیشنهاد شد که کد شامل 3 نوکلئوتید 4 3 = 64 ترکیب است و بنابراین، قادر است بیش از مقدار کافی اسید آمینه برای تشکیل هر پروتئینی را رمزگذاری کند. این ترکیب از سه نوکلئوتید را کد سه گانه می نامند.

کد دارای ویژگی های زیر است:

1. کد ژنتیکی سه گانه است(هر آمینو اسید توسط سه نوکلئوتید کدگذاری می شود).

2. انحطاط- یک اسید آمینه می تواند توسط چندین سه قلو رمزگذاری شود، استثنا تریپتوفان و متیونین است.

3. در کدون های یک آمینو اسید، دو نوکلئوتید اول یکسان هستند و نوکلئوتید سوم تغییر می کند.

4. عدم همپوشانی- سه قلوها روی یکدیگر همپوشانی ندارند. یک سه قلو نمی تواند بخشی از دیگری باشد، هر یک از آنها به طور مستقل آمینو اسید خود را رمزگذاری می کند. بنابراین، هر دو اسید آمینه می تواند در نزدیکی زنجیره پلی پپتیدی باشد و هر ترکیبی از آنها ممکن است، به عنوان مثال. در دنباله پایه ABCDEFGHI، سه پایه اول 1 اسید آمینه (ABC-1)، (DEF-2) و غیره را کد می کنند.

5. جهانی،آن ها در همه موجودات، کدون های اسیدهای آمینه خاص یکسان است (از بابونه گرفته تا انسان). جهانی بودن کد گواهی بر وحدت زندگی روی زمین است.

6. زانو زدن- همزمانی آرایش کدون ها در mRNA با ترتیب اسیدهای آمینه در زنجیره پلی پپتیدی سنتز شده.

کدون سه گانه نوکلئوتید است که 1 آمینو اسید را کد می کند.

7. بی معنیهیچ اسید آمینه ای را کد نمی کند. سنتز پروتئین در این محل قطع می شود.

که در سال های گذشتهمعلوم شد که جهانی بودن کد ژنتیکی در میتوکندری نقض شده است، چهار کدون در میتوکندری معنای خود را تغییر داده اند، به عنوان مثال، کدون UGA - به جای "STOP" به تریپتوفان پاسخ می دهد - توقف سنتز پروتئین. AUA - به جای "ایزولوسین" با متیونین مطابقت دارد.

کشف کدون‌های جدید در میتوکندری ممکن است به عنوان مدرکی باشد که نشان می‌دهد این کد تکامل یافته و بلافاصله به این شکل تبدیل نشده است.

اجازه دهید اطلاعات ارثی از یک ژن به یک مولکول پروتئین را می توان به صورت شماتیک بیان کرد.

DNA - RNA - پروتئین

در حال مطالعه ترکیب شیمیاییسلول‌ها نشان دادند که بافت‌های مختلف یک ارگانیسم حاوی مجموعه متفاوتی از مولکول‌های پروتئین هستند، اگرچه تعداد کروموزوم‌های مشابه و اطلاعات ژنتیکی یکسانی دارند.

ما به شرایط زیر توجه می کنیم: علیرغم وجود تمام ژن های کل ارگانیسم در هر سلول، ژن های بسیار کمی در یک سلول واحد کار می کنند - از دهم تا چند درصد از تعداد کل. بقیه مناطق "ساکت" هستند، آنها توسط پروتئین های ویژه مسدود می شوند. این قابل درک است، به عنوان مثال، چرا ژن های هموگلوبین در یک سلول عصبی کار می کنند؟ همانطور که سلول دیکته می کند که کدام ژن ساکت باشد و کدام ژن کار کند، باید فرض کرد که سلول نوعی مکانیسم کامل دارد که فعالیت ژن ها را تنظیم می کند، که تعیین می کند کدام ژن باید در یک لحظه فعال باشد و کدام یک باید فعال باشد. در حالت غیر فعال (سرکوبگر). به گفته دانشمندان فرانسوی F. Jacobo و J. Monod، چنین مکانیزمی القاء و سرکوب نامیده می شود.

القاء- تحریک سنتز پروتئین

سرکوب- مهار سنتز پروتئین

القاء کار ژن هایی را که پروتئین یا آنزیم را سنتز می کنند و در این مرحله از زندگی سلول ضروری است، تضمین می کند.

در حیوانات، هورمون های غشای سلولی نقش مهمی در روند تنظیم ژن ایفا می کنند. در گیاهان، شرایط محیطی و سایر القاگرهای بسیار تخصصی.

مثال: وقتی هورمون تیروئید به محیط اضافه می شود، تبدیل سریع بچه قورباغه ها به قورباغه صورت می گیرد.

قند شیر (لاکتوز) برای عملکرد طبیعی باکتری E (Coli) ضروری است. اگر محیطی که باکتری ها در آن قرار دارند حاوی لاکتوز نباشد، این ژن ها در حالت سرکوب کننده هستند (یعنی عملکردی ندارند). لاکتوز وارد شده به محیط یک القا کننده است، از جمله ژن های مسئول سنتز آنزیم ها. پس از حذف لاکتوز از محیط، سنتز این آنزیم ها متوقف می شود. بنابراین، نقش یک سرکوب کننده می تواند توسط ماده ای ایفا شود که در سلول سنتز می شود و اگر محتوای آن بیش از حد معمول باشد یا مصرف شود.

انواع مختلفی از ژن ها در سنتز پروتئین یا آنزیم نقش دارند.

همه ژن ها در مولکول DNA هستند.

عملکرد آنها یکسان نیست:

- ساختاری -ژن هایی که بر سنتز یک آنزیم یا پروتئین تأثیر می گذارند به ترتیب تأثیر آنها در روند واکنش سنتز به ترتیب در مولکول DNA قرار دارند یا می توان گفت ژن های ساختاری - اینها ژن هایی هستند که اطلاعاتی در مورد توالی اسید آمینه

- پذیرنده- ژن ها حاوی اطلاعات ارثی در مورد ساختار پروتئین نیستند، آنها کار ژن های ساختاری را تنظیم می کنند.

قبل از اینکه گروهی از ژن های ساختاری یک ژن مشترک برای آنها باشد - اپراتور،و در مقابل او مروج. به طور کلی این گروه عملکردی نامیده می شود پردار

کل گروه ژن های یک اپرون در فرآیند سنتز گنجانده شده و به طور همزمان از آن خاموش می شود. روشن و خاموش کردن ژن های ساختاری ماهیت کل فرآیند تنظیم است.

عملکرد روشن و خاموش کردن توسط بخش خاصی از مولکول DNA انجام می شود - عملگر ژنعملگر ژن نقطه شروع سنتز پروتئین یا به قول خودشان "خواندن" اطلاعات ژنتیکی است. بیشتر در همان مولکول در فاصله ای یک ژن - یک تنظیم کننده وجود دارد که تحت کنترل آن پروتئینی به نام رپرسور تولید می شود.

از تمام موارد فوق می توان دریافت که سنتز پروتئین بسیار مشکل است. سیستم ژنتیکی سلول با استفاده از مکانیسم‌های سرکوب و القا، می‌تواند سیگنال‌هایی در مورد نیاز به شروع و پایان سنتز یک آنزیم خاص دریافت کند و این فرآیند را با سرعت معین انجام دهد.

مشکل تنظیم عملکرد ژن ها در موجودات بالاتر از اهمیت عملی زیادی در دامداری و پزشکی برخوردار است. ایجاد عواملی که سنتز پروتئین را تنظیم می‌کنند، فرصت‌های گسترده‌ای را برای کنترل انتوژن، ایجاد حیوانات بسیار پربار و همچنین حیوانات مقاوم به بیماری‌های ارثی باز می‌کند.

سوالات کنترلی:

1-خواص ژن ها را نام ببرید.

2. ژن چیست؟

3. اهمیت بیولوژیکی DNA، RNA چیست؟

4- مراحل سنتز پروتئین را نام ببرید

5. خواص کد ژنتیکی را فهرست کنید.