одинаков для всех живых организмов. Это свойство генетического кода называют универсальностью. Универсальность генетического кода говорит о том, что принцип кодирования сложился на самых ранних этапах эволюции, еще в те времена, когда на Земле, кроме прокариот, не было других живых организмов.
Кроме триплетности и универсальности у генетического кода есть еще одно важное свойство – вырожденность. Оно означает, что одна аминокислота может быть закодирована не одним триплетом, а двумя, тремя, или даже четырьмя вариантами триплетов.
Таким образом, генетическая информация в ДНК закодирована в генах с помощью генетического кода.
Для сохранения жизни на Земле должен существовать не только принцип кодирования генетической информации, но и способ ее удвоения. Клетки делятся, из одной получаются две, и каждая из дочерних клеток должна получить идентичную генетическую информацию от материнской клетки.
Уникальным свойством воспроизведения себе подобной обладает только молекула ДНК. Процесс удвоения молекулы ДНК называется репликацией. Он сходен у прокариот и эукариот. У эукариот репликация ДНК происходит в ядре только во время S-фазы клеточного цикла и длится 9–10 часов. У прокариот молекула ДНК короче и реплицируется в течение 20–30 минут непосредственно в цитоплазме.
Принцип репликации простой: две нити двуспиральной молекулы ДНК отходят друг от друга, и на каждой из них синтезируется новая нить, комплементарная данной. Свойство комплементарности азотистых оснований обеспечивает образование двух новых молекул, полностью идентичных материнской ДНК. Каждая из двух новых молекул будет содержать одну нить ДНК исходную, материнскую, а другую новую, синтезированную заново. Такой способ репликации называют полуконсервативным (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Модель репликации двойной спирали ДНК, предложенная Дж. Уотсоном и Ф. Криком. Полуконсервативный способ репликации (по Ченцову, 2004).
Изучение процесса репликации показало, насколько он сложен. В этом процессе работает ферментативный комплекс, объединяющий не менее 10 разнообразных ферментов. Начало репликации связано с образованием сложной пространственной структуры – «вилки» репликации, где спаренные цепи в молекуле ДНК расходятся при разрушении водородных связей между азотистыми основаниями. Главную работу по полимеризации нуклеотидов в цепи ДНК катализирует фермент ДНК-полимераза. Синтез двух новых цепей ДНК происходит не синхронно. На одной цепи этот процесс идет быстрее, а на другой медленнее. Соответственно, синтезируемые цепи ДНК так и называются – ведущая и отстающая.
Итогом репликации является точное удвоение материнской молекулы ДНК.
Вопросы
1. Перечислите типы молекул РНК, назовите их функции.
2. Что такое транскрипция?
3. Какие типы РНК образуются в результате транскрипции?
4. Что такое ген?
5. Что
