Une partie de la cellule est porteuse d'informations héréditaires. L'ADN est porteur d'informations héréditaires

Chaque protéine est représentée par une ou plusieurs chaînes polypeptidiques. Une section d'ADN qui contient des informations sur une chaîne polypeptidique est appelée un gène. Chaque molécule d'ADN contient de nombreux gènes différents. La totalité des molécules d’ADN d’une cellule agit comme porteur d’informations génétiques. Grâce à propriété unique- la capacité de duplication, qu'aucune autre molécule connue ne possède, l'ADN peut être copié. Lors de la division, des « copies » d’ADN sont dispersées dans deux cellules filles, chacune d’elles aura donc la même information que celle contenue dans la cellule mère. Puisque les gènes sont des sections de molécules d’ADN, deux cellules formées lors de la division possèdent les mêmes ensembles de gènes. Chaque cellule organisme multicellulaire Lors de la reproduction sexuée, il naît d’un seul œuf fécondé résultant de plusieurs divisions. Cela signifie qu’une erreur aléatoire dans le gène d’une cellule sera reproduite dans les gènes de millions de ses descendants. C’est pourquoi tous les globules rouges d’un patient drépanocytaire ont une hémoglobine également dégradée. L'erreur s'est produite dans le gène qui transporte des informations sur la chaîne bêta de la protéine. Une copie du gène est l’ARNm. Selon lui, comme une matrice, la mauvaise protéine est « imprimée » des milliers de fois dans chaque globule rouge. Les enfants reçoivent des gènes endommagés de leurs parents via leurs cellules reproductrices. L'information génétique est transmise à la fois d'une cellule aux cellules filles et des parents aux enfants. Un gène est une unité d’information génétique ou héréditaire.

[email protégé] dans la catégorie, question ouverte le 21/08/2017 à 18h41

A et ARN
ARN Bt
Dans l'ADN
Chromosomes G

La base de l'individualité et de la spécificité des organismes est :
Et la structure des protéines corporelles
Structure des cellules B
Dans la fonction cellulaire
Structure D des acides aminés

L'ADN contient des informations sur la structure
Et les protéines, les graisses, les glucides
Protéines B et graisses
Acides aminés B
Protéines G

Un gène code des informations :
Et sur la structure de plusieurs protéines
B sur la structure de l'une des chaînes d'ADN
Dans la structure primaire d'une molécule protéique
À propos de la structure des acides aminés

Quel nucléotide ne fait pas partie de l'ADN ?
Et la thymine
Buracile
À la guanine
Cytosine G
D adénine

Quelles liaisons sont rompues dans une molécule d’ADN lorsqu’elle double ?
Et le peptide
B covalent, entre glucides et phosphates
Dans l'hydrogène, entre deux fils
Ion G

Combien de nouveaux simples brins sont synthétisés lorsqu’une molécule double ?
Et quatre
B deux
Dans une
G trois

Quel schéma de duplication d’ADN est correct ?
Et lorsqu’une molécule d’ADN double, elle forme une toute nouvelle molécule fille.
La molécule d’ADN fille B est constituée d’un ancien et d’un nouveau brin
L'ADN maternel se décompose en petits fragments, qui sont ensuite assemblés en de nouvelles molécules filles.

Quel fait confirme que l’ADN est du matériel génétique ?
Et la quantité d'ADN dans les cellules d'un organisme est constante
L'ADN B est constitué de nucléotides
L'ADN est localisé dans le noyau cellulaire
L'ADN est une double hélice

Laquelle des cellules humaines suivantes ne contient pas d’ADN ?
Un leucocyte mature
Globule rouge mature B
Dans les lymphocytes
Neurone G

Si la composition nucléotidique de l’ADN est ATT-GCH-TAT, alors quelle devrait être la composition nucléotidique de l’ARNm ?
Un TAA-TsGTs-UTA
B TAA-GTG-UTU
Dans UAA-TsGTs-AUA
G UAA-TsGTs-ATA

La transcription s'appelle :
Et le processus de formation d'Irk
Processus de duplication de l'ADN B
Lors de la formation d'une chaîne protéique sur les ribosomes
D processus de liaison de l'ARNt avec des acides aminés

La synthèse de l'ARNm commence :
Et de la séparation de la molécule d'ADN en deux brins
B en doublant chaque fil
Interaction entre l'ARN polymérase et le gène
G avec clivage du gène en nucléotides

L'acide aminé tryptophane est codé UGG. Quel triplet d'ADN contient des informations sur cet acide ?
Un ACC
B TCC
En UCC

Où l’ARNm est-il synthétisé ?
Et dans les ribosomes
B dans le cytoplasme
Dans le nucléole
G dans le noyau

À quoi ressemblera une section de la chaîne d’ARNm si le deuxième nucléotide du premier triplet de l’ADN (GCT-AGT-CCA) est remplacé par le nucléotide T ?
Un TsGA-UCA-GGT
B CAA-UCA-GGU
À GAU-AGU-CCA
G TsCU-UTSU-GGU

Si le code n'était pas composé de trois, mais de quatre lettres, alors combien de combinaisons pourraient être faites dans ce cas à partir de quatre nucléotides ?
Un 4(4)
B4(16)
B2(4)
G 16(3)

Quelles informations contient un triplet d’ADN ?
Et des informations sur la séquence d'acides aminés dans une protéine
B informations sur une caractéristique d'un organisme
Informations sur un acide aminé inclus dans une chaîne protéique
D informations sur le début de la synthèse de l'ARNm

Quelle enzyme synthétise l’ARNm ?
Une ARN synthétase
B ARN polymérase
B ADN polymérase

Plan de cours

Chromosome- un élément structurel auto-reproducteur du noyau cellulaire contenant de l'ADN, qui contient des informations génétiques (héréditaires).
Le nombre, la taille et la forme des chromosomes sont strictement définis et spécifiques à chaque espèce. Chaque chromosome est constitué d'une ou plusieurs paires de chromonèmes.
Il existe des homologues

et chromosomes non homologues

une brève description de

Les chromosomes ont été décrits pour la première fois dans les années 80. 19ème siècle sous forme de corps compacts en forme de bâtonnets, détectés au microscope dans le noyau à un certain stade de la division cellulaire.
Plus tard, il s'est avéré que X. est constamment présent dans chaque cellule, mais ils apparence change considérablement par differentes etapes la vie cellulaire.
Il a été établi que les chromosomes sont une structure filiforme d'une longueur énorme (fil de chromatine), qui peut se tordre pour former une spirale compacte (spiraliser) ou se dérouler (déspiraliser). Une spirale serrée se produit avant le début de la division cellulaire et assure une redistribution précise de X. parmi les cellules filles.
Au stade de la division mitotique, les chromosomes deviennent visibles au microscope optique. En eux, vous pouvez voir une région appelée centromère, à laquelle sont attachés des fils spéciaux (fils de fuseau), qui participent à « l'étirement » des chromosomes lors de la division cellulaire.
Le centromère est situé au centre du X., le divisant en deux bras égaux, ou il peut se déplacer vers l'une des extrémités. Dans ce dernier cas, on dit que ce X. est inégal en bras.
Comme le montrent les récentes réalisations génétique moléculaire, un chromosome est en fait un long brin de chromatine formé par une molécule géante d'ADN

Nombre de chromosomes chez différentes espèces

Le nombre de chromosomes dans toutes les cellules de chaque type d’organisme est strictement constant et constitue une caractéristique précise d’une espèce donnée.

Humain ( Homo sapiens) 46
Gorille 48
Macaque (Macaca mulatta) 42

Animaux
Chat (Felis domesticus) 38
Chien (Canis familiaris) 78
Cheval 64
Vache (Bovis domesticus) 120
Poulet (Gallus domesticus) 78
Cochon 40
Mouche des fruits (D.melanogaster) 8
Souris (Mus musculus) 40
Levure (S. cerevisiae) 32
Nématodes 22/24
Rat 42
Renard 34
Colombe 16
Carpe 104
Lamproie 174
Grenouille (Rana pipiens) 26
Myxomycètes 14
Papillon 380
Ver à soie 56
Protée (Necturus maculosis) 38
Écrevisse (Cambarus clarkii) 200
Hydre 30
Ascaris 2
Abeille 16
Fourmi (Myrmecia pilosula) 2
Escargot de raisin 24
Ver de terre 36
Écrevisse 1 16
Plasmodium 2 du paludisme
Radiolaire 1600

Plantes
Trèfle 14
Topol 38
Maïs (Zea mays) 20
Petits pois 14
Bouleau 84
Le 24
Oignon (Allium cepa) 16
Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) 10
Pomme de terre (S. tuberosum) 48
Lys 24
Prêle 216

Groseille à maquereau 16
Cerise 32
Seigle 14
Blé 42
Fougère ~1200
Tilleul en forme de coeur 78
Iris Russe 80
Glaïeul commun 80
Trèfle pannonien 84
Couverture de lac 90-180
Grain alpin 96-180
Dépliant japonais 104
Bouclier mâle 110
Mouton commun 144
Sauterelle commune 164
Haplopopus 4
Arabidopsis Tal 6

La sous-espèce de fourmi femelle Myrmecia pilosula possède le plus petit nombre de chromosomes, avec une paire de chromosomes par cellule. Les mâles n'ont qu'un seul chromosome dans chaque cellule.
Nombre le plus élevé : L'espèce de fougère Ophioglossum reticulatum possède environ 630 paires de chromosomes, soit 1 260 chromosomes par cellule.
La limite supérieure du nombre de chromosomes ne dépend pas de la quantité d'ADN qu'ils contiennent : l'amphibien américain Amphiuma possède environ 30 fois plus d'ADN qu'un humain, qui est contenu dans 14 chromosomes.

Chromosomes bactériens

Les procaryotes (archéobactéries et bactéries, dont les mitochondries et les plastes, qui résident en permanence dans les cellules de la plupart des eucaryotes) ne possèdent pas de chromosomes au sens propre du terme.
La plupart d'entre eux n'ont qu'une seule macromolécule d'ADN dans la cellule, fermée en anneau (cette structure est appelée nucléoïde). Des macromolécules d'ADN linéaire ont été trouvées dans un certain nombre de bactéries. En plus des macromolécules nucléoïdes ou linéaires, l'ADN peut être présent dans le cytoplasme des cellules procaryotes sous la forme de petites molécules d'ADN fermées en anneau, appelées plasmides, qui contiennent généralement un petit nombre de gènes par rapport au chromosome bactérien. . La composition des plasmides peut être variable ; les bactéries peuvent échanger des plasmides au cours du processus parasexuel.
Il existe des preuves que les bactéries possèdent des protéines associées à l'ADN nucléoïde, mais aucune histone n'y a été trouvée.

Chromosomes eucaryotes

Les chromosomes eucaryotes ont une structure complexe. La base d'un chromosome est une macromolécule d'ADN linéaire (dans les molécules d'ADN des chromosomes humains, il y a de 50 à 245 millions de paires de bases azotées). Lorsqu'il est étiré, la longueur d'un chromosome humain peut atteindre 5 cm. En plus de cela, le chromosome comprend cinq protéines histones spécialisées - H1, H2A, H2B, H3 et H4 et un certain nombre de protéines non histones.
En interphase, la chromatine n'est pas condensée, mais même à ce moment ses fils sont un complexe d'ADN et de protéines
Au début de l'interphase (phase G1), la base de chacun des futurs chromosomes est une molécule d'ADN. Dans la phase de synthèse (S), les molécules d'ADN entrent dans le processus de réplication et se doublent. En interphase tardive (phase G2), la base de chaque chromosome est constituée de deux molécules d'ADN identiques formées à la suite de la réplication et reliées entre elles dans la région de la séquence centromérique.
Avant le début de la division du noyau cellulaire, le chromosome, représenté à ce moment par une chaîne de nucléosomes, commence à s'enrouler en spirale, ou à s'emballer, formant, à l'aide de la protéine H1, un fil de chromatine plus épais, ou chromatide, d = 30. n.m. À la suite d'une spirale supplémentaire, le diamètre des chromatides atteint 700 nm au moment de la métaphase. Le chromosome condensé a la forme de la lettre X (avec souvent des bras inégaux) car les deux chromatides issues de la réplication sont encore reliées entre elles au niveau du centromère (pour plus d'informations sur le devenir des chromosomes lors de la division cellulaire, voir les articles mitose et méiose)

Ensemble de chromosomes mâles d'une cellule diploïde (ordinaire)

Note! Les chromosomes X et Y sont présents

Ensemble de chromosomes féminins d'une cellule diploïde (ordinaire)

Note! Seuls les chromosomes X sont présents

Types de structure chromosomique

Il existe quatre types de structure chromosomique :

télocentriques - chromosomes en forme de bâtonnet avec un centromère situé à l'extrémité proximale) ;
acrocentriques - chromosomes en forme de bâtonnet avec un deuxième bras très court et presque imperceptible) ;
submétacentrique - avec des épaules de longueur inégale, ressemblant à la forme de la lettre L);
métacentrique - chromosomes en forme de V avec des bras de même longueur).

Le type de chromosome est constant pour chaque chromosome homologue et peut être constant chez tous les membres de la même espèce ou du même genre.

1 - bras égaux (métacentrique) ;

2 - épaules inégales (sous-métacentriques) ;

3 - en forme de tige (acrocentrique);

4 - chromosomes avec constriction secondaire.

Acide désoxyribonucléique

ADN– un polymère biologique constitué de deux chaînes torsadées en hélice

Structure de l'ADN

ADN- polymère
Monomères - nucléotides
Nucléotide- une combinaison chimique de résidus de trois substances : bases azotées, glucides, résidu d'acide phosphorique

Structure nucléotidique

Azoté

terrains :

Cytazine

Résidu d'acide phosphorique

Glucides :

Désoxyribose

Structure macromoléculaire de l'ADN

En 1953, J. Watson et F. Crick ont proposé un modèle de la structure de l'ADN. Lors de la construction de la structure, les scientifiques se sont basés sur 4 groupes de données :

L'ADN est un polymère constitué de nucléotides liés par des liaisons 3`-5`-phosphodiester

2. La composition des nucléotides de l’ADN obéit aux règles de Chargaff :

(A + G) = (T + C) ; nombre de résidus A=T, G = C

3. Les diagrammes aux rayons X des fibres d'ADN indiquent que la molécule a une structure hélicoïdale et contient plus d'une chaîne polynucléotidique.

4. Stabilité de la structure grâce aux liaisons hydrogène

Structure macromoléculaire de l'ADN.

hélice droite régulière, constituée de 2 chaînes polynucléotidiques tordues l'une par rapport à l'autre autour d'un axe commun ;
les chaînes ont une orientation antiparallèle
Les bases pyrimidine et purine sont empilées à des intervalles de 0,34 nm ;
la longueur du tour d'hélice est de 3,40 nm.
la présence de paires complémentaires - bases qui forment des paires dans lesquelles elles sont combinées par des liaisons hydrogène

Un gène est une section d'une molécule d'ADN contenant des informations sur la structure d'une molécule protéine-enzyme.

C'est le facteur héréditaire de tout organisme vivant dans la nature.

Chaque cellule synthétise plusieurs milliers de molécules protéiques différentes.

Les protéines ont une durée de vie courte, leur existence est limitée, après quoi elles sont détruites.

Les informations sur la séquence d'acides aminés dans une molécule protéique sont codées

comme une séquence de nucléotides dans l'ADN.

En plus des protéines, la séquence nucléotidique de l'ADN code des informations sur l'ARN ribosomal et l'ARN de transfert.

Ainsi, une séquence de nucléotides code d’une manière ou d’une autre pour une séquence d’acides aminés.

L’ensemble des protéines est formé de 20 acides aminés différents et il existe 4 types de nucléotides dans l’ADN.

Le code ADN doit être un triplet. Il a été prouvé qu'exactement trois nucléotides codent pour un acide aminé, dans ce cas il sera possible de coder

4 3 - 64 acides aminés.

Et comme il n’y a que 20 acides aminés, certains acides aminés doivent être codés par plusieurs triplets.

Propriétés du code génétique :

Tripleté : Chaque acide aminé est codé par un triplet de nucléotides - codon .
Unicité: un triplet de code, un codon, correspond à un seul acide aminé.
Dégénérescence(redondance) : un acide aminé peut être codé par plusieurs (jusqu'à six) codons.

Polyvalence: Le code génétique est le même, les mêmes acides aminés sont codés par les mêmes triplets de nucléotides dans tous les organismes sur Terre.
Sans chevauchement : une séquence nucléotidique a un cadre de lecture de 3 nucléotides ; un même nucléotide ne peut pas faire partie de deux triplets.

Propriétés du code génétique :

La présence d'un codon initiateur et de codons terminateurs : et h 64 triplets codés, 61 codons codent, codent pour des acides aminés, et 3 n'ont aucune signification, ne codent pas pour des acides aminés qui terminent la synthèse du polypeptide pendant le travail du ribosome (UAA, UGA, UAG). De plus, il existe un codon initiateur (AUG) - la méthionine, à partir duquel commence la synthèse de tout polypeptide.

Chaque protéine est représentée par une ou plusieurs chaînes polypeptidiques. Une section d'ADN qui contient des informations sur une chaîne polypeptidique est appelée génome. La totalité des molécules d’ADN d’une cellule agit comme porteur d’informations génétiques. L'information génétique est transmise à la fois des cellules mères aux cellules filles et des parents aux enfants. Un gène est une unité génétique, ou informations héréditaires.

L'ADN est le porteur de l'information génétique dans une cellule– ne participe pas directement à la synthèse des protéines. Dans les cellules eucaryotes, les molécules d'ADN sont contenues dans les chromosomes du noyau et sont séparées par l'enveloppe nucléaire du cytoplasme, où se produit la synthèse des protéines. Un messager porteur d'informations est envoyé du noyau aux ribosomes, site d'assemblage des protéines, et est capable de traverser les pores de la membrane nucléaire. Ce messager est l’ARN messager (ARNm). Selon le principe de complémentarité, il est synthétisé sur l'ADN avec la participation d'une enzyme appelée ARN. polymérase.

1) Le processus de synthèse de l'ARN, dans lequel l'une des chaînes de la molécule d'ADN est utilisée comme matrice, est appelé transcription .

2) Transcription est un mécanisme par lequel la séquence nucléotidique de l'une des chaînes d'ADN est réécrite par la séquence complémentaire de la molécule d'ARNm.

L'ARN messager est une molécule simple brin et la transcription se produit à partir d'un brin d'une molécule d'ADN double brin. Il ne s'agit pas d'une copie de la molécule d'ADN entière, mais seulement d'une partie de celle-ci - un gène chez les eucaryotes ou un groupe de gènes adjacents, transporter des informations sur la structure des protéines nécessaires pour remplir une fonction chez les procaryotes. Ce groupe de gènes est appelé opéron. Au début de chaque opéron se trouve une sorte de plate-forme d'atterrissage pour l'ARN polymérase appelée promoteur.il s’agit d’une séquence spécifique de nucléotides d’ADN que l’enzyme « reconnaît » en raison de son affinité chimique. Ce n’est qu’en se fixant au promoteur que l’ARN polymérase est capable de commencer la synthèse de l’ARN. Ayant atteint la fin de l'opéron, l'enzyme rencontre un signal (sous la forme d'une certaine séquence nucléotidique) indiquant la fin de la lecture. L'ARNm fini quitte l'ADN et se dirige vers le site de synthèse des protéines.

Il y a quatre étapes dans le processus de transcription : 1) Liaison à l'ARN-polymérase avec un promoteur ; 2) initiation– début de synthèse. Elle consiste en la formation de la première liaison phosphodiester entre l'ATP ou le GTP et le deuxième nucléotide de la molécule d'ARN synthétisée ; 3) élongation– croissance de la chaîne d'ARN ; ceux. addition séquentielle de nucléotides les uns aux autres dans l’ordre dans lequel leurs nucléotides complémentaires apparaissent dans le brin d’ADN transcrit. Le taux d'élongation est de 50 nucléotides par seconde ; 4) Résiliation– achèvement de la synthèse d’ARN.

Après avoir traversé les pores de la membrane nucléaire, l'ARNm est envoyé aux ribosomes, où l'information génétique est déchiffrée - traduite du « langage » des nucléotides au « langage » des acides aminés. La synthèse de chaînes polypeptidiques à l'aide d'une matrice d'ARNm, qui se produit dans les ribosomes, est appelée diffuser(Traduction latine - traduction).

Les acides aminés, à partir desquels les protéines sont synthétisées, sont délivrés aux ribosomes à l'aide d'ARN spéciaux appelés ARN de transfert (ARNt). Il y a autant d’ARNt différents dans une cellule qu’il y a de codons codant pour des acides aminés. Au sommet de la « feuille » de chaque ARNt se trouve une séquence de trois nucléotides complémentaires des nucléotides du codon de l’ARNm. Ils l'appellent anticodon. Une enzyme spéciale, la codase, reconnaît l'ARNt et attache un acide aminé au « pétiole de la feuille » – uniquement celui codé par le triplet complémentaire de l'anticodon. Pour l'éducation une liaison covalente Entre l’ARNt et « son » acide aminé, l’énergie d’une molécule d’ATP est dépensée.

Pour qu’un acide aminé soit inclus dans une chaîne polypeptidique, il doit se détacher de l’ARNt. Cela devient possible lorsque l’ARNt pénètre dans le ribosome et que l’anticodon reconnaît son codon dans l’ARNm. Le ribosome possède deux sites pour lier deux molécules d'ARNt. Dans l'une de ces zones, appelée accepteur, l'ARNt arrive avec un acide aminé et s'attache à son codon (I). Cet acide aminé s'attache-t-il (accepte-t-il) la chaîne protéique en croissance (II) ? Une liaison peptidique se forme entre eux. L'ARNt, qui est maintenant attaché avec le codon de l'ARNm dans donneur section du ribosome. Un nouvel ARNt arrive dans le site accepteur libéré, lié à un acide aminé, qui est crypté par le codon suivant (III). La chaîne polypeptidique détachée est ici à nouveau transférée du site donneur et étendue par un maillon supplémentaire. Les acides aminés de la chaîne en croissance sont connectés dans la séquence dans laquelle les codons les codant se trouvent dans l'ARNm.

Lorsqu'un des trois triplés apparaît sur le ribosome ( UAA, UAG, UGA), qui sont des « signes de ponctuation » entre les gènes, aucun ARNt ne peut prendre place dans le site accepteur. Le fait est qu'il n'existe pas d'anticodons complémentaires aux séquences nucléotidiques des « signes de ponctuation ». Le brin détaché n’a rien à quoi s’attacher au site accepteur et quitte le ribosome. La synthèse des protéines est terminée.

Chez les procaryotes, la synthèse des protéines commence par le codon AOÛT, situé en premier lieu dans la copie de chaque gène, occupe une position telle dans le ribosome que l'anticodon d'un ARNt spécial qui lui est connecté interagit avec formylmentionine. Cette forme modifiée de l'acide aminé méthionine pénètre immédiatement dans le site donneur et agit comme une majuscule dans la phrase - la synthèse de toute chaîne polypeptidique commence par elle dans la cellule bactérienne. Quand un triplet AOÛT n'est pas en premier lieu, mais à l'intérieur d'une copie du gène ; il code pour l'acide aminé méthionine. Une fois la synthèse de la chaîne polypeptidique terminée, la formylméthionine en est séparée et est absente de la protéine finie.

Pour augmenter la production de protéines, l’ARNm traverse souvent non pas un mais plusieurs ribosomes en même temps. Cette structure, unie par une molécule d'ARNm, est appelée polysome. Chaque ribosome de ce tapis roulant en forme de billes synthétise les mêmes protéines.

Les acides aminés sont fournis en continu aux ribosomes à l’aide de l’ARNt. Après avoir fait don de l'acide aminé, l'ARNt quitte le ribosome et s'unit à l'aide de la codase. La grande cohérence de tous les « services de la plante » pour la production de protéines permet de synthétiser des chaînes polypeptidiques constituées de centaines d'acides aminés en quelques secondes.

Propriétés du code génétique. Grâce au processus de transcription dans la cellule, l'information est transférée de l'ADN aux protéines.

ADN → ARNm → protéine

L'information génétique contenue dans l'ADN et l'ARNm est contenue dans la séquence de nucléotides des molécules.

Comment l’information est-elle transférée du « langage » des nucléotides au « langage » des acides aminés ? Cette traduction est réalisée à l'aide du code génétique. Code ou chiffre, est un système de symboles permettant de traduire une forme d'information en une autre. Code génétique est un système d'enregistrement d'informations sur la séquence d'acides aminés dans les protéines en utilisant la séquence de nucléotides dans l'ARNm.

Quelles propriétés possède le code génétique ?

1. Le code est un triplet. L'ARN contient quatre nucléotides : A, G, C, U. Si nous essayions de désigner un acide aminé avec un nucléotide, alors 16 des 20 acides aminés resteraient non codés. Un code à deux lettres chiffrerait 16 acides aminés. La nature a créé un code à trois lettres, ou triplet. Cela signifie que Chacun des 20 acides aminés est codé par une séquence de trois nucléotides appelée triplet ou codon.

2. Le code est dégénéré. Cela signifie que Chaque acide aminé est codé par plusieurs codons. Exceptions : la météonine et le tryptophane, chacun étant codé par un triplet.

3. Le code est clair. Chaque codon code pour un seul acide aminé.

4. Il y a des « signes de ponctuation » entre les gènes. Dans le texte imprimé, il y a un point à la fin de chaque phrase. Plusieurs phrases liées composent un paragraphe. Dans le langage de l'information génétique, un tel paragraphe est un opéron et son ARNm complémentaire. Chaque gène d'un opéron procaryote ou d'un gène eucaryote distinct code pour une chaîne polypeptidique - une phrase. Étant donné que dans certains cas, plusieurs chaînes polypeptidiques différentes sont créées séquentiellement à partir de la matrice d'ARNm, elles doivent être séparées les unes des autres. À cette fin, il existe trois triplets spéciaux dans l'année génétique - UAA, UAG, UGA, dont chacun indique l'arrêt de la synthèse d'une chaîne polypeptidique. Ainsi, ces triplets fonctionnent comme des signes de ponctuation. On les trouve à la fin de chaque gène.

5. Il n’y a pas de « signes de ponctuation » dans un gène.

6. Le code est universel. Le code génétique est le même pour toutes les créatures vivant sur Terre. Chez les bactéries et les champignons, le blé et le coton, les poissons et les vers, les grenouilles et les humains, les mêmes triplets codent pour les mêmes acides aminés.

Principes de réplication de l'ADN. La continuité du matériel génétique dans les générations de cellules et d'organismes est assurée par le processus réplication - doublement des molécules d'ADN. Ce processus complexe est réalisé par un complexe de plusieurs enzymes et protéines sans activité catalytique, nécessaires pour donner aux chaînes polynucléotidiques la conformation souhaitée. À la suite de la réplication, deux doubles hélices d'ADN identiques se forment. Ces molécules dites filles ne sont pas différentes les unes des autres ni de la molécule d’ADN mère d’origine. La réplication se produit dans la cellule avant la division, de sorte que chaque cellule fille reçoit exactement les mêmes molécules d'ADN que la cellule mère. Le processus de réplication repose sur un certain nombre de principes :

1. Complémentarité. Chacune des deux chaînes de la molécule d'ADN parent sert de modèle pour la synthèse de son complément, c'est-à-dire complémentaire, chaîne fille.

2. Semi-conservateur. À la suite de la réplication, deux hélices filles doubles se forment, chacune conservant (préservant) l'un des brins d'ADN parent inchangé. Les secondes chaînes de molécules filles sont à nouveau synthétisées à partir de nucléotides selon la complémentarité avec les brins d'ADN maternel. Les ADN filles ne sont pas différents les uns des autres ni de la double hélice parentale.

3.
Antiparallélisme. Chaque brin d'ADN a une orientation spécifique. Une extrémité porte un groupe hydroxyle (-OH) attaché au carbone 3' du sucre désoxyribose, et l'autre extrémité de la chaîne a un résidu d'acide phosphorique en position 5' du sucre. Les deux brins complémentaires d’une molécule d’ADN sont orientés dans des directions opposées : antiparallèles. Les enzymes qui synthétisent de nouveaux brins d'ADN et sont appelées ADN polymérases peuvent se déplacer le long des brins matrices dans une seule direction : de leurs extrémités 3' à leurs extrémités 5'. Dans ce cas, la synthèse des brins complémentaires s’effectue toujours dans le sens 5’ → 3’, c’est-à-dire unipolaire. Par conséquent, au cours du processus de réplication, la synthèse simultanée de nouvelles chaînes se produit de manière antiparallèle.

4. Discontinuité. Pour que de nouveaux brins d’ADN soient construits selon le principe de complémentarité, la double hélice doit être déroulée et il ne doit y avoir aucune liaison hydrogène entre les brins mères.

Ce n'est que dans ce cas que les ADN polymérases sont capables de se déplacer le long des brins mères et de les utiliser comme modèles pour la synthèse sans erreur des brins filles. Mais le déroulement complet d'hélices constituées de plusieurs millions de paires de nucléotides est associé à un nombre de rotations si important et à des coûts énergétiques tels qu'ils sont impossibles dans des conditions cellulaires. Par conséquent, la réplication chez les eucaryotes commence simultanément à certains endroits de la molécule d'ADN. La zone située entre les deux points où commence la synthèse des chaînes filles est appelée réplicon. Il est unité de réplication.

Chaque molécule d'ADN d'une cellule eucaryote contient de nombreux réplicons. Dans chaque réplicon, vous pouvez voir une fourche de réplication - cette partie de la molécule d'ADN qui s'est déjà détachée sous l'influence d'enzymes spéciales. Chaque brin de la fourche sert de modèle pour la synthèse d'un brin fille complémentaire. Lors de la réplication, la fourche se déplace le long de la molécule mère et de nouvelles sections d'ADN se déroulent. Étant donné que les ADN polymérases ne peuvent se déplacer que dans une seule direction le long des brins matrices et que les brins sont orientés de manière antiparallèle, deux complexes enzymatiques différents sont synthétisés simultanément dans chaque fourche. De plus, dans chaque fourche, une chaîne fille (principale) croît continuellement, tandis que l'autre chaîne (en retard) est synthétisée en fragments séparés longs de plusieurs nucléotides. Ces enzymes, du nom du scientifique japonais qui les a découvertes fragments d'Okazaki, sont réticulés avec l'ADN ligase pour former une chaîne continue. Le mécanisme de formation des brins d'ADN filles par fragments est dit discontinu.

5. La nécessité d'amorçage de l'ADN polymérase est incapable d'initier la synthèse du brin leader, ni la synthèse des fragments d'Okazaki du brin retardateur. Il ne peut étendre un brin polynucléotidique existant qu’en ajoutant séquentiellement des désoxyribonucléotides à son extrémité 3’-OH. D'où vient la région terminale 5' initiale de la chaîne d'ADN en croissance ? Il est synthétisé sur une matrice d'ADN par une ARN polymérase spéciale appelée prime(Anglais Primer - graine). La taille de l'amorce ribonucléotidique est petite (moins de 20 nucléotides) par rapport à la taille de la chaîne d'ADN formée par l'ADN poimérase. L'ayant complétée Fonction L'amorce ARN est éliminée par une enzyme spéciale et l'espace formé au cours de ce processus est comblé par l'ADN polymérase, qui utilise l'extrémité 3'-OH du fragment Okazaki adjacent comme amorce.

Le problème de la sous-réplication des extrémités des molécules d'ADN linéaires. L'élimination des amorces d'ARN extrêmes, complémentaires des extrémités 3' des deux brins de la molécule d'ADN parent linéaire, donne lieu à des brins filles plus courts que 10 à 20 nucléotides. C’est le problème de la sous-réplication des extrémités des molécules linéaires.

Le problème de la sous-réplication des extrémités 3' des molécules d'ADN linéaires est résolu par les cellules eucaryotes à l'aide d'une enzyme spéciale - télomérase.

La télomérase est une ADN polymérase qui complète les molécules d'ADN 3'-terminales des chromosomes avec de courtes séquences répétitives. Ils, situés les uns derrière les autres, forment une structure terminale régulière pouvant atteindre 10 000 nucléotides de long. En plus de la partie protéique, la télomérase contient de l'ARN, qui sert de modèle pour étendre les répétitions d'ADN.

Schéma d'allongement des extrémités des molécules d'ADN. Tout d’abord, une liaison complémentaire de l’extrémité saillante de l’ADN à la région matrice de l’ARN de la télomérase se produit, puis la télomérase étend l’ADN en utilisant son extrémité 3’-OH comme amorce et l’ARN inclus dans l’enzyme comme matrice. Cette étape est appelée allongement. Après cela, la translocation se produit, c'est-à-dire mouvement de l'ADN prolongé d'une répétition par rapport à l'enzyme. Ceci est suivi d'un allongement et d'une autre translocation.

En conséquence, des structures terminales chromosomiques spécialisées se forment. Ils sont constitués de courtes séquences d’ADN et de protéines spécifiques répétées à plusieurs reprises.

Bref résumé.