Магистральный путь передачи информации в биологических системах отражает схема, которая была, исходя из принципов структурной организации двойной спирали ДНК, предложенная в свое время Фрэнсисом Криком под названием центральная догма молекулярной биологии (рис. 1.8). Информационным источником является ДНК, а конечной точкой передачи информации? белки (биополимеры, построенные из 20 типов аминокислот).

Большое разнообразие аминокислотных последовательностей создает возможности для реализации различных путей заключения цепей в пространстве? образование специфических пространственных структур белков для выполнения определенных специфических задач. Главным типом этих задач катализ многочисленных биохимических реакций (в том числе, обеспечивающих передачу биологической информации). Кроме того, белки являются основным строительным материалом любой биологической системы и обусловливают выполнение всех других биологических функций: транспорт веществ, передачу регуляторных сигналов, направленные движения, защита от чужеродных молекул подобное. Итак, именно белки, главным образом, предопределяют все физиологические особенности и внешние признаки организма.

Наследственная информация, записанная в последовательности нуклеотидов в участке ДНК, является информацией о последовательности аминокислот в составе белка. Итак, ген? это отдельная содержательная участок ДНК, в последовательности которой закодирована аминокислотная последовательность белка. Однако, кроме белковых, существует также большое число генов, конечными продуктами которых являются различные молекулы РНК. Но независимо от типа гена, пер-виновным продуктом его активности (промежуточным для белковых генов) является молекула РНК. При транскрипции нуклеотидная последовательность одной из цепей ДНК по принципу комплементарности переписывается в нуклеотидную последовательность РНК? ДНК используется как матрица, на которой строится комплементарная РНК-реплика. Молекула РНК, синтезируется на белковом гене, используется далее как матрица для белкового синтеза? трансляции (переписывание нуклеотидной последовательности РНК в аминокислотную последовательность белка).

Существенным моментом функционирования биологической системы является не только реализация (экспрессия) генетической информации, но и ее сохранения и удвоение с целью передачнаступному поколению. Удвоение информации? это воспроизведение молекулы ДНК в двух идентичных дочерних копиях? репликация. Главным ее механизмом опять же является принцип комплементарности: каждый из цепей ДНК используется как матрица для синтеза комплементарной ДНК-реплики.

С несколькими существенными уточнениями (у некоторых вирусов наследственная информация содержится в молекуле РНК; у всех организмов в процессе функционирования клеток работают также пути передачи информации с РНК на РНК и на ДНК; не только белки, но и РНК определенных типов имеют значение для клеточных физиологических процессов ) центральная догма является главным фундаментальным принципом работы аппарата наследственности.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+