Синтез копии последовательности днк, кодирующей белок

Для начала необходимо синтезировать копию последовательности ДНК, кодирующей нужный белок. Самый простой способ — получить матричную РНК (мРНК) с нужного гена. Как вы помните, матричная РНК — это молекула, которая считывает генетический код ДНК, где зашифрована информация о данном белке. Матричная РНК «переписывает» код и несет его за пределы ядра к рибосомам, где синтезируются белки. Вы можете «похитить» посыльного и получить необходимый код. Более того, в эукариотической клетке к тому моменту, когда мРНК покидает ядро, она уже определенным образом разрезана и избавлена от избыточного генетического материала — некодирующих участков или интронов. Процесс вырезания определенных участков мРНК называют сплайсингом. Если вы начнете с мРНК, а не с самой ДНК, то можете избежать сложностей, связанных с транскрипцией ДНК и различными вариантами сплайсинга. Кроме того, участок кода ДНК подобен матрице, которая может быть использована снова и снова, чтобы получить множество копий мРНК для данного белка. В клетке, активно синтезирующей определенный белок, будет очень много копий мРНК для данного белка в цитоплазме. Таким образом, использование мРНК как бы усиливает ген. Это первый шаг в процессе, изображенном на рис. 7.8.

Полная схема процесса получения человеческого белка в бактериальной клетке

Полная схема процесса получения человеческого белка в бактериальной клетке

Чтобы получить правильную мРНК, нужна клетка, которая в норме служит источником данного белка в организме. К примеру, вам необходим инсулин. Источником инсулина в организме являются островковые клетки поджелудочной железы. Эти клетки — фабрика но производству инсулина. Молекулы мРНК, кодирующие инсулин, должны производиться в них в большом количестве. Таким образом, бОльшая часть мРНК в цитоплазме таких клеток будет мРНК для инсулина. Если вы изолируете мРНК из островковых клеток, то с уверенностью получите высокий процент мРНК, кодирующих инсулин. Как же получить мРНК из массы выделенных островковых клеток? Вы можете изолировать мРНК, потому что они имеют определенную характерную черту в строении — уникальную полиаденилатную цепочку из 20 — 250 нуклеотидов — poly(A) «хвост», функции которого окончательно не установлены. Существуют химические методы, позволяющие находить этот poly(А)-«хвост». Они лежат в основе химических методов выделения мРНК.

Вспомним, что мРНК — это не генетический код, а его инвертированная копия, потому что она содержит азотистые основания, комплементарные основаниям в молекуле ДНК. Например, как вы помните, там, где в ДНК имеется аденозин, в мРНК будет находиться урацил. К счастью, в природе существуют ферменты, которые переводят информацию с мРНК обратно в ДНК. Они называются обратными транскриптазами. мРНК используется обратной транскриптазой как матрица для синтеза комплементарной цепочки ДНК. Когда мРНК отходит, одноценочечная ДНК, выстроенная обратной транскриптазой, достраивает себе вторую цепочку по принципу комплементарности азотистых оснований. Это происходит с помощью ДНК-полимеразы. В результате образуется новая двуцепочечная молекула, известная как комплементарная ДНК, или кДНК (рис. 7.1). Это вторая ступень процесса, представленного на рис. 7.8.

Рис. 7.1. Создание комплементарной ДНК

Рис. 7.1. Создание комплементарной ДНК

Лучшие туры на гоа http://www.tui.ru.

Оставить комментарий

Ваш комментарий