DSCN6223 (Kopiowanie)

206    Biologia - repetytorium dla kandydata*■ na akademie medyean

Jak stwierdzono, kod genetyczny jest uniwersalny. Znaczy to, że u wszystkich organizmów, od wirusa poczynając a na człowieku kończąc, poszczególne aminokwasy zakodowane są przez te same trójki nukleotydów. (Aczkolwiek - jak to często bywa w przyrodzie - i od tej żelaznej reguły istnieje wyjątek. Stwierdzono mianowicie, że rybosomy występujące we wnętrzu mitochondriów odczytają trzy kodony nieco inaczej, aniżeli wszystkie inne rybosomy w strukturach organizmów żywych. Różnice te zestawiono w tabeli 5-I1I).

Tabela 5-111, Wyjątkowe odrębności od uniwersalności kodu genetycznego, mające miejsce w mitochondriach

DNA mRNA	3'G TTCAGTATGAT ACT5' S'C AAGUCAUACUAUGA3'
Białko kod uniwersalny (cytoplazma)	Gin	Val	Ile	Leu	terminac (opal)
Mitochondria: człowiek	Gin	Val	Met	Leu	Try
drożdże	Gin	Val	Ile	Tre	Try
grzyb Neurospora	Gin	Val	Ile	Leu	Try

Gin = glutamina:    Val = walina;    Ile = izoleucyna;    Leu - leucyna;

Met = metionina: Tre = treonina:    Try = tryptotan

Przebieg procesów transkrypcji i translacji poznano najpierw w badaniach przeprowadzonych na bakteriach. Początkowo sądzono, że uzyskane w ten sposób dane będzie można przenieść na organizmy eukariotyczne. Okazało sięjcdnak, iż tego typu ekstrapolacja jest niemożliwa. Komórki eukariotyczne są znacznie bardziej skomplikowane i procesy w nich zachodzące mają również większy stopień złożoności. Zgodnie z tym stwierdzeniem omówimy najpierw proces biosyntezy białka u bakterii, a następnie zeprezentujemy odrębności charakterystyczne dla komórek posiadających jądro.

U Prokaryota informacja genetyczna zawarta jest w nuklcoidzic nic oddzielonym od cytoplazmy żadną błoną. A zatem wszelkie zmiany metaboliczne w cytoplazinic mogą bezpośrednio oddziaływać na geny, powodując ich odblokowanie (por. rozdz. S.4). W nukleoidach bakterii i sinic geny stanowią określone odcinki łańcuchów polinukleotydowych DNA. Niejednokrotnie kilka bądź kilkanaście genów ułożonych jest jeden za drugim i w procesie transkrypcji wszystkie one zostają przepisane na łańcuch mRNA. Tak powstały kwas rybonukleinowy nazywamy policistronowym mRNA - termin „cistron” jest tu równoważny z terminem „gen”. Oprócz policistronowego mRNA w komórkach prokariotycznych występują również mRNA kodujące jeden polipeptyd (monocistronowe).

Schemat przebiegu transkrypcji i translacji u bakterii ilustruje ryc. 5-45. Fragment podwójnej helisy DNA zostaje rozdzielony na dwa łańcuchy tego kwasu i na matrycy jednego z nich następuje synteza łańcucha mRNA. Proces ten zachodzi przy udziale enzvmunolimerazv RN A zależnej od DMA (DN A-zależna polimeraza RNA). Enzym ten katalizuje kolejne łączenie się rybonukleotydów, uzależnione od zapisu sekwencji zasad w DNA. Oprócz polimerazy, do procesu transkrypcji niezbędna jest jeszcze obecność innych białek, których funkcja nie została dostatecznie poznana - przypuszcza się, że jedne z nich, tzw. „czynnik sigma", rozpoznaje miejsce wiązania polimerazy RNA (rozpoczęcie transkrypcji'-natomiast inne związane są z terminacją (zakończeniem) tego procesu.

Ponieważ nuklcoid bakterii nic jest oddzielony żadną błoną od cytoplazmy. a zatem tu®** natychmiast po transkrypcji (a przy dłuższych łańcuchach mRNA jeszcze w trakcie jej trwm* odbywa się translacja. W procesie tym możemy wyróżnić kilka etapów. Pierwszy z nich rozpoczęcie czyi i iniciacia translacji.