Întregul proces de biosinteză a proteinelor poate fi reprezentat sub forma unei diagrame foarte simple, care trebuie reținută bine (Fig. 1). Ideea că informația genetică este stocată în celulă sub forma unei molecule de ADN și este realizată prin transcripție în ARN și traducerea ulterioară în proteine este cunoscută sub numele de „Dogma centrală a biologiei moleculare”.
ADN----®ARN-----® proteină.
traducerea transcripției
După cum puteți vedea, funcționarea (expresia) genelor de la ADN la proteină este realizată datorită a două mecanisme genetice moleculare globale: transcripția și traducerea.
Deci, informația genetică din toate celulele este codificată ca o secvență de nucleotide din ADN. Prima etapă a implementării acestor informații este formarea ARN-ului, similar ADN-ului, care se numește transcripție.
Etapa I a biosintezei proteinelor – transcripție.
Transcripția începe cu descoperirea unei regiuni genice speciale în molecula de ADN, care indică locul unde începe transcripția - promotorul (Fig. 2) folosind o enzimă specială ARN polimerază. După legarea de promotor, ARN polimeraza desfășoară tura adiacentă a helixului ADN. Cele două lanțuri diverg și pe unul dintre ele enzima sintetizează m-ARN. Asamblarea ribonucleotidelor într-un lanț are loc în conformitate cu regula complementarității nucleotidelor. Datorită faptului că ARN polimeraza este capabilă să asambla o polinucleotidă într-o singură direcție, și anume de la capătul 5’ la capătul 3’, doar catena de ADN care se confruntă cu enzima cu capătul său 3’ poate servi ca șablon. Un astfel de lanț se numește șablon sau antisens (Fig. 2). Cealaltă catenă de ADN antiparalelă se numește codogenă sau sens, deoarece secvența de nucleotide a acestui lanț corespunde complet cu secvența de ARN și se citește în aceeași direcție, adică. de la 5' la 3' capăt. Prin urmare, codul genetic este uneori scris folosind o moleculă de ARN, alteori folosind ADN codogen.
Deplasându-se de-a lungul lanțului ADN, ARN polimeraza efectuează o rescriere secvențială și precisă a informațiilor până când întâlnește un codon STOP terminator de transcripție de-a lungul căii sale. Oamenii au trei codoni stop - TAG, TGA, TAA (sau UAG, UGA, UAA).
Etapa P a biosintezei proteinelor - translație.
Traducerea include 3 faze: inițiere, alungire și terminare.
1 - Inițiere - faza de început a sintezei polipeptidelor.
1) Subparticulele de ribozom (mari și mici) situate separat în citoplasmă sunt unite. Se formează un ribozom care conține centri peptidil și aminoacil.
2) Primul t-ARN aminoacil este atașat de ribozom.
Să luăm în considerare modul în care au loc aceste procese în celulă.
1) În molecula oricărui ARNm, în apropierea capătului 5’ există o regiune complementară cu secvența de nucleotide a ARNr a subunității ribozomale mici. Lângă acest site este codonul de început AUG, care codifică aminoacidul metionină. Mica subunitate ribozomală se leagă de ARNm. Apoi subparticula mică se combină cu subparticula mare și se formează un ribozom. În ribozom se formează două situsuri importante - centrul peptidil - situsul P și centrul aminoacil - situsul A. Până la sfârșitul fazei de inițiere, situsul P este ocupat de ARNt aminoacil legat de aminoacidul inițial, metionină, iar situsul A este gata să accepte următorul codon după început.
2) moleculele de ARNt sunt transportate în ribozomi (vezi tabelul, Fig. 6). Moleculele de ARNt constau din 75-95 de nucleotide și au forma unei frunze de arțar (Fig. 7). Acestea conțin două centre active:
1) capătul acceptor, de care aminoacidul transportat este atașat printr-o legătură covalentă cu consumul de energie de 1 ATP. Se formează ARNt aminoacil.
2) o buclă de anticodon complementară codonului ARNm.
Faza a 2-a alungire - alungirea polipeptidei (Fig. 6, tabel).
În interiorul subunității mari ribozomale există simultan aproximativ 30 de nucleotide de ARNm și doar 2 codoni tripleți informativi: unul în situsul aminoacil A, celălalt în situsul peptidil P. O moleculă de ARNt cu un aminoacid se apropie mai întâi de centrul A al ribozomului. Dacă anticodonul ARNt este complementar cu codonul ARNm, are loc o atașare temporară a aminoacil-ARNt la codonul ARNm. După aceasta, ribozomul mută un codon de-a lungul ARNm, iar ARNt cu aminoacidul se deplasează la situsul P. Un nou aminoacil-ARNt cu un aminoacid ajunge la locul A liber și se oprește acolo din nou dacă anticodonul ARNt este complementar cu codonul ARNm. Între un aminoacid și o polipeptidă se formează o legătură peptidică și, în același timp, legătura dintre aminoacid și ARNt-ul său, precum și între ARNt și ARNm este distrusă. ARNt eliberat din aminoacid iese din ribozom în citoplasmă. Este gata de combinat cu următorul aminoacid. Ribozomul se mișcă din nou cu 1 triplet.
Sinteza proteinei
1. Transcriere(rescrierea informațiilor din ADN în ARNm). Într-o anumită secțiune a ADN-ului, legăturile de hidrogen sunt rupte, rezultând două catene simple. Pe una dintre ele, ARNm este construit după principiul complementarității. Apoi se desprinde și intră în citoplasmă, iar lanțurile de ADN sunt din nou conectate între ele.
2. Prelucrare(numai la eucariote) – maturarea ARNm: îndepărtarea regiunilor non-proteice care codifică din acesta, precum și adăugarea de regiuni de control.
3. Exportul ARNm din nucleu în citoplasmă(numai la eucariote). Apare prin porii nucleari; în total, aproximativ 5% din cantitatea totală de ARNm din nucleu este exportată.
4. Sinteza aminoacil-ARNt. Există 61 de aminoacil-ARNt sintetaze în citoplasmă. Recunoaște complementar aminoacidul și ARNt-ul care trebuie să-l transporte și le conectează unul cu celălalt, consumând 1 ATP.
5. Translația (sinteza proteinelor).În interiorul ribozomului, anticodonii ARNt sunt atașați de codonii ARNm conform principiului complementarității. Ribozomul conectează aminoacizii aduși de ARNt împreună pentru a forma o proteină.
6. Maturarea proteinelor. Tăierea fragmentelor inutile dintr-o proteină, atașarea componentelor non-proteice (de exemplu, hem), unirea mai multor polipeptide într-o structură cuaternară.
http://biokhimija.ru/lekcii-po-biohimii/21-matrichnye-biosintezy/95-transljacija.html
Există trei procese de biologie moleculară
Figura principală în biosinteza matricei este acizii nucleici ARN și ADN. Sunt molecule polimerice care conțin cinci tipuri de baze azotate, două tipuri de pentoze și reziduuri de acid fosforic. Bazele azotate din acizii nucleici pot fi purine ( adenina, guanina) și pirimidină ( citozină,uracil(numai în ARN), timină(doar în ADN)). În funcție de structura carbohidraților, aceștia se împart în acizi ribonucleici– conțin riboză (ARN) și acizi dezoxiribonucleici– conțin deoxiriboză (ADN).
Termenul " biosintezele matriceale" se referă la capacitatea celulei de a sintetiza molecule de polimer, cum ar fi acizi nucleiciȘi veverite, pe baza șablonului – matrici. Acest lucru asigură transferul precis al celei mai complexe structuri de la moleculele existente la cele nou sintetizate.
Postulatul de bază al biologiei moleculare
În marea majoritate a cazurilor, transferul informațiilor ereditare de la celula mamă la celula fiică se realizează folosind ADN ( replicare). Pentru ca celula în sine să folosească informațiile genetice, este nevoie de ARN format pe o matrice de ADN ( transcriere). Mai mult, ARN-ul este implicat direct în toate etapele sintezei moleculelor proteice ( difuzat), furnizând structura și activitatea celulei.
Dogma centrală a moleculară biologie - o regulă generalizantă pentru implementarea informațiilor genetice observate în natură: informațiile sunt transmise de la acizi nucleici la proteine, dar nu în direcția opusă. Regula a fost formulată de Francis Crick în 1958 și adusă în conformitate cu datele acumulate până atunci în 1970. Tranziția informațiilor genetice de la ADN la ARN și de la ARN la proteină este universală pentru toate organismele celulare fără excepție și stă la baza biosintezei macromoleculelor. Replicarea genomului corespunde tranziției informaționale ADN → ADN. În natură, există și tranziții ARN → ARN și ARN → ADN (de exemplu, în unele viruși), precum și modificări ale conformației proteinelor transmise de la moleculă la moleculă. Transcriere și difuzare.În mod convențional, întregul proces de transcriere și traducere poate fi afișat într-o diagramă: Transcripția este procesul de reproducere a informațiilor stocate în ADN sub forma unei molecule monocatenar și ARN (ARN mesager, care transferă informații despre structura proteinei). de la nucleul celular la citoplasma celulară la ribozomi). Acest proces se manifestă prin sinteza de molecule și ARN folosind un șablon ADN. Molecula de ARN constă, de asemenea, din nucleotide, fiecare dintre acestea incluzând un reziduu de acid fosforic, riboză de zahăr și una dintre cele patru baze azotate (A, G, C și U-uracil în loc de T-tuline). Baza sintezei ARN este principiul complementarității, adică. opus A într-un lanț de ADN sunt situate U în și ARN, iar față de G în ADN - C in și ARN (vezi Fig. Transcriere - pe pagina anterioară), astfel, ARN-ul este o copie complementară a ADN-ului sau o secțiune specifică a acestuia , și conține informații care codifică un aminoacid sau o proteină. Fiecare aminoacid din ADN și ARN este criptat de o secvență de 3 nucleotide, adică - un triplet, care se numește codon.Dacă în transcripție recunoașterea a două molecule una de cealaltă se manifestă doar prin principiul complementarității, atunci în translație, pe lângă complementaritate (asocierea temporară a unui codon și ARN și a unui anticodon ARN). (ARN de transfer, care aduce aminoacizii necesari sintezei proteinelor, la locul sintezei - ribozom - vezi Fig. Transcriere) recunoasterea moleculara se manifesta in procesul de unire a unui aminoacid la ARNt folosind enzima codaza. molecula de ARNt este formată dintr-un cap, care include un triplet anti-eAOA, format dintr-o secvență de trei nucleotide, și o coadă având o anumită formă. Câte tipuri de anticozoni de ARNt există, există tot atâtea forme de coadă și fiecare anticoson. are propria sa formă de coadă în ARNt.Câte forme de coadă există, există tot atâtea tipuri de forme ale enzimei codază, care atașează aminoacizii la coadă, iar forma fiecărei codaze se potrivește doar cu forma unui anumit aminoacid. Astfel, ARNt poartă cu el informații nu numai în secvența n de nucleotide din anticoson, ci și sub forma cozii moleculei. Și principalul transfer de informații aici este reproducerea secvenței de aminoacizi din proteină, ceea ce este sugerat enzimei care codifică proteina și ARN-ul.
| Materiale anterioare: |
Postulatul de bază al biologiei moleculare
Există trei procese de biologie moleculară
Forma dobândită
Această formă mai frecventă de orotatacidurie poate apărea:
· în cazul oricărui defect enzime de sinteză a ureei, cu excepția carbamoil fosfat sintetazei. În acest caz, carbamoil fosfatul mitocondrial (utilizat în mod normal pentru formarea ureei) le părăsește și este folosit pentru sinteza în exces a acidului orotic. Boala este de obicei însoțită de hiperamoniemie,
· în tratamentul gutei cu alopurinol, care poate fi transformat în mononucleotidă de oxipurinol, care este un inhibitor al orotat decarboxilazei, care duce din nou la acumularea de orotat.
Figura principală în biosinteza matricei este acizii nucleici ARN și ADN. Sunt molecule polimerice care conțin cinci tipuri de baze azotate, două tipuri de pentoze și reziduuri de acid fosforic. Bazele azotate din acizii nucleici pot fi purine ( adenina,guanina) și pirimidină ( citozină, uracil(numai în ARN), timină(doar în ADN)). În funcție de structura carbohidraților, aceștia se împart în acizi ribonucleici– conțin riboză (ARN) și acizi dezoxiribonucleici– conțin deoxiriboză (ADN).
Termenul " biosintezele matriceale" se referă la capacitatea celulei de a sintetiza molecule de polimer, cum ar fi acizi nucleiciȘi veverite, pe baza șablonului – matrici. Acest lucru asigură transferul precis al celei mai complexe structuri de la moleculele existente la cele nou sintetizate.
În marea majoritate a cazurilor, transferul informațiilor ereditare de la celula mamă la celula fiică se realizează folosind ADN ( replicare). Pentru ca celula în sine să folosească informațiile genetice, este nevoie de ARN format pe o matrice de ADN ( transcriere). Mai mult, ARN-ul este implicat direct în toate etapele sintezei moleculelor proteice ( difuzat), furnizând structura și activitatea celulei.
bazat pe cele de mai sus dogma centrală a biologiei moleculare, conform căreia transferul de informații genetice are loc numai din acidul nucleic (ADN și ARN). Destinatarul informațiilor poate fi un alt acid nucleic (ADN sau ARN) și o proteină.
Hibridizarea este deja utilizată pe scară largă
Dacă încălziți o soluție de ADN peste o temperatură de 90°C sau schimbați pH-ul într-o direcție puternic alcalină sau puternic acidă, atunci legăturile de hidrogen dintre catenele de ADN sunt distruse și dubla helix se desfășoară. Se întâmplă Denaturarea ADN-ului sau, cu alte cuvinte, topire. Dacă eliminați factorul agresiv, atunci renaturare sau recoacerea. În timpul recoacirii, firele de ADN „căută” regiuni complementare unele ale altora și, în cele din urmă, se pliază înapoi într-o dublă helix.
Dacă un amestec de ADN este topit și copt într-o „eprubetă”, de exemplu, persoanăȘi soareci, apoi unele secțiuni ale lanțurilor de ADN de șoarece se vor reuni cu secțiuni complementare ale lanțurilor de ADN uman pentru a forma hibrizi. Numărul de astfel de situri depinde de gradul de înrudire a speciei. Cu cât speciile sunt mai aproape una de cealaltă, cu atât există mai multe zone de complementaritate a catenei ADN. Acest fenomen se numește Hibridarea ADN-ADN.
Dacă ARN-ul este prezent în soluție, atunci este posibil să se efectueze Hibridarea ADN-ARN. O astfel de hibridizare ajută la stabilirea apropierii anumitor secvențe de ADN față de orice ARN.
Hibridizarea ADN-ADN și ADN-ARN este utilizată ca remediu eficientîn genetică moleculară, medicină legală, antropologie pentru a stabili relații genetice între specii.
Ce informații sunt înregistrate în molecula de ADN și cum este descifrată sau decodificată această informație? La începutul secolului al XX-lea, în 1902, Archibald Garrod a sugerat că unele boli ereditare sunt cauzate de erori înnăscute ale metabolismului. În anii 1930, în lucrarea lui Beadle și Ephrussi, efectuată asupra Drosophila, s-a demonstrat în mod convingător că mutațiile blochează anumite etape ale biosintezei produsului final. Și, în cele din urmă, în 1952, au fost găsite dovezi directe ale presupunerii lui A. Garrod folosind exemplul unei boli ereditare binecunoscute umane - glicogenoza tip 1. S-a demonstrat că boala se dezvoltă datorită scăderii activității unei singure enzime - glucoza-6-fosfatază. Așa a fost formulată cea mai importantă poziție: „o genă - o enzimă”, numită mai târziu dogma centrală a geneticii moleculare. S-a demonstrat ulterior că această situație este valabilă nu numai pentru enzime, ci și pentru alte proteine. Formularea modernă a dogmei centrale a geneticii moleculare este: „ o genă – un lanț polipeptidic„, deoarece multe proteine constau din lanțuri polipeptidice diferite, fiecare dintre ele codificat de unul singur. Dar această situație nu este valabilă pentru toate genele. Produsele finale a aproximativ un sfert din genele umane nu sunt proteine, ci acizi ribonucleici ().
La fel ca ADN-ul, ele sunt formate din patru tipuri de nucleotide alternante aleatoriu. Adevărat, funcția T este îndeplinită de o altă nucleotidă - U (uracil) - Fig. 15. A doua diferență structurală importantă este că ARN-ul are un zahăr diferit la bază - riboză, nu deoxiriboză. Riboza conține, de asemenea, 5 atomi de carbon, dar spre deosebire de deoxiriboză, atomul de hidrogen de la al doilea atom de carbon din riboză este înlocuit cu o grupare hidroxil (-OH). ARN-urile funcționează ca structuri monocatenare, deși sunt capabile să formeze structuri dublu catenare, în special cu moleculele de ADN.
Să examinăm mai detaliat cum are loc tranziția de la ADN la un lanț polipeptidic - Fig. 17.
Figura 17. Dogma centrală a geneticii moleculare
Primul pas către decodarea informațiilor dintr-o moleculă de ADN este transcriere– sinteza moleculelor de ARN complementare anumitor regiuni din molecula de ADN. Transcripția are loc în nucleele celulelor și se realizează folosind enzima - ARN polimeraze. Acele părți ale moleculei de ADN care sunt transcrise sunt tocmai gene. Moleculele de ARN care se formează ca urmare a transcripției se numesc preARN sau, mai precis, transcript de ARN primar. O serie de modificări transformă preARN în mesager sau ARN mesager - ARNm. O mare contribuție la descoperirea și studiul rolului ARNm au avut-o studiile lui S. Brenner și F. Jacob, efectuate în 1961 pe microorganisme. În timpul procesării preARN, adică a tranziției de la preARN la ARNm, apar modificări la capetele moleculei. Acest poliadenilare– atașarea unei secvențe poliA la capătul 3’ și plafonarea– atașarea guanozin-3-fosfatului la capătul 5’ al moleculei de preARN. Modificările terminale asigură stabilizarea ARNm și posibilitatea deplasării acestuia către organele dorite, în primul rând către ribozomi. La procariote, procesarea preARN este limitată doar la aceste modificări terminale.
Dar la eucariote, inclusiv la oameni, una dintre principalele modificări semantice în timpul tranziției de la preARN la ARNm este îmbinare. Pentru a defini ce este splicing-ul, trebuie să ne amintim structura discontinuă a majorității genelor eucariote. Spre deosebire de procariote, regiunile de codificare ale genelor eucariote, care sunt numite exonii, de regulă, intercalate cu secțiuni lungi necodificate - intronii. În timpul transcripției, atât exonii, cât și intronii sunt rescriși în molecula de preARN. Și apoi, în timpul procesării preARN, un mecanism acționează pentru a exciza selectiv intronii și a lega exonii pentru a forma ARNm. Aceasta este îmbinare - Fig. 18. Deoarece intronii sunt, în medie, semnificativ mai lungi decât exonii, moleculele de ARNm pot fi de zeci de ori mai scurte decât moleculele de preARN.
Figura 18. Splicing
În etapa următoare, ARNm intră în citoplasma celulară și este tradus. Difuzare este sinteza unui lanț polipeptidic dintr-o moleculă de ARNm. În fig. 19 prezintă principalele etape ale traducerii.
Figura 19. Translația ARNm
Emisiunea are loc pe ribozomi– organele mici larg prezente în celule. Ribozomii constau din două subunități principale ARN ribozomal (ARNr). Cei mai importanți participanți la procesul de traducere sunt moleculele transfer ARN (ARNt). Moleculele de ARNt au forma unei frunze de arțar (Fig. 20) și sunt capabile să formeze un complex cu unul dintre aminoacizi și să-l transporte la ribozom. Ce aminoacid va transporta ARNt depinde de o secvență de trei nucleotide dintr-o regiune funcțională foarte importantă a ARNt numită anticodon.
Figura 20. ARN de transfer (ARNt)
În timpul translației, sunt numite trei nucleotide de ARNm codon sau triplet de codare, intra in ribozom. Acesta este un semnal că ARNt al cărui anticodon este complementar acestui codon se apropie de complexul ribozomal și își livrează aminoacidul. După aceasta, ribozomul se deplasează mai departe de-a lungul ARNm și următorul codon este inclus în acesta. Acesta este un semnal că un alt ARNt, al cărui anticodon este complementar următorului codon, se apropie de complexul ribozomal. Și acest nou ARNt livrează următorul aminoacid complexului ribozomal, care formează legături peptidice cu cel anterior. Astfel, aminoacizii sunt legați încrucișați pe ribozom pentru a forma un lanț polipeptidic.
Deci, un lanț polipeptidic este o secvență de aminoacizi conectați între ei prin legături peptidice. O proteină matură diferă de un lanț polipeptidic în primul rând prin prezența unei structuri spațiale terțiare. În timpul maturizării proteinelor, adică în timpul procesării proteinelor, pot avea loc zeci de reacții biochimice pe un lanț polipeptidic. Procesarea proteinelor este foarte specifică pentru diferite proteine, iar studiul acesteia depășește scopul acestui curs.
Baza tranziției de la secvența de nucleotide din ARNm la secvența de aminoacizi din lanțul polipeptidic este genetic cod(Tabelul 3) sau corespondența unei secvențe de trei nucleotide din ARNm cu un aminoacid specific dintr-o proteină.
Tabelul 3. Cod genetic
Prototipul fizic al codului genetic sunt moleculele de ARN de transport. Ele asigură corespondența dintre nucleotidele din ARNm și aminoacizii din proteine. Deci, codul genetic este triplet și este format din patru nucleotide. Numărul de combinații posibile de patru nucleotide, trei per codon, este de 4 3 sau 64. Din aceste 64 de opțiuni, trei sunt semnale pentru oprirea procesului de translație. Acest codoni de oprire sau codoni aiurea. De îndată ce oricare dintre aceste variante este încorporată în ribozom, translația se oprește. Tripleții rămași codifică 20 de aminoacizi și toți aminoacizii, cu excepția metioninei, sunt codificați nu de unul, ci de mai multe variante de tripleți. Leucina, de exemplu, este codificată de șase variante triplete. Această proprietate a codului genetic se numește degenerare. Variația între tripleți care codifică același aminoacid și de aceea se numesc codoni sinonimi sau triplete sinonimice, de regulă, merge la a treia nucleotidă din codon.
Descifrarea codului genetic, care este asociată cu cercetările lui M. Nirenberg, H. G. Koran și M. Messelson, efectuate în 1966, se numără, de asemenea, printre cele mai mari descoperiri în domeniul geneticii moleculare, permițându-ne să trecem de la analiză. a genelor la analiza proteinelor și studiul funcționării celulelor, ca întreg sistem interconectat. Într-adevăr, cunoașterea secvenței de nucleotide a ADN-ului care codifică ne permite să prezicem fără ambiguitate secvența de aminoacizi a proteinei codificate. În același timp, cunoașterea secvenței de aminoacizi a unui lanț polipeptidic nu ne permite să prezicăm fără ambiguitate secvența de nucleotide a ARNm sau regiunea de codificare a unei gene din cauza degenerării codului genetic. De exemplu, există leucină într-o proteină și nu poți spune care dintre cele șase triplete sinonimice posibile codifică acest aminoacid în genă. Puteți scrie doar toate cele șase triplete posibile.
De ce este metionina codificată de o variantă de tripleți? Pentru că este codificat de un codon ATG, care, la rândul său, este locul de pornire a transcripției sau, după cum se spune, locul de inițiere a transcripției. Prin urmare, translația tuturor proteinelor începe cu metionină. Acesta este un aminoacid nesemnificativ, apoi este scindat în timpul procesării proteinelor. Astfel, este necesar să ne amintim că ATG este începutul transcripției, iar metionina este începutul traducerii.
Ceea ce este surprinzător este că codul genetic se dovedește a fi același pentru toate ființele vii, de la viruși la oameni. Versatilitate Codul genetic este o dovadă incontestabilă a relației întregii vieți de pe Pământ. În același timp, cea mai plauzibilă ipoteză pentru originea vieții pare să fie introducerea acesteia sub forma interacțiunii acizilor nucleici și proteinelor de undeva din exterior. Adevărat, întrebarea rămâne fără răspuns: cum s-a format viața de unde a venit pe Pământ? În acest moment, este cel mai potrivit să pronunțăm cuvântul Dumnezeu și să vorbim despre natura divină a originii vieții pe Pământ. Dar aceasta nu mai este o chestiune de știință, ci de credință. Pe de altă parte, chiar și acum 100 de ani, toate faptele descrise anterior și complet materiale ar fi părut atât de fantastice încât ar putea fi explicate doar din punctul de vedere al principiului divin. Nu putem decât să sperăm că nepoții noștri sau chiar strănepoții noștri vor ști de unde a venit viața pe Pământ.
Posibilitatea de a efectua manipulări de inginerie genetică cu molecule de ADN se bazează pe universalitatea codului genetic. Puteți, de exemplu, să izolați o genă umană, să o includeți în ADN-ul unui virus, să introduceți acest construct genetic într-o celulă bacteriană și să vă asigurați că celula bacteriană va citi informațiile scrise în gena umană, la fel ca o celulă umană. ar. De ce? Pentru că codul genetic este universal! Una dintre aplicațiile practice ale acestor biotehnologii este producția de inginerie genetică a medicamentelor, cum ar fi interferonul și multe altele.
Principalul procesele informaţionale, cum ar fi replicarea, transcripția și traducerea, care asigură transferul de informații genetice în interiorul sau între celule pe care se bazează procese matriceale, adică astfel de procese când una dintre catenele de ADN sau ARN servește ca matriță pentru sinteza ulterioară. Procesele matrice includ, de asemenea reparație, adică corectarea defectelor care apar în timpul replicării ADN-ului și recombinare- schimb între regiuni ADN omoloage (încrucișare) sau neomolog. Baza moleculară a tuturor proceselor matriceale este acum bine înțeleasă.