Основной принцип, лежащий в основе удвоения молекул ДНК, называется комплементарное спаривание оснований. Этот принцип был открыт Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком в 1953 году. Они установили, что молекула ДНК состоит из двух цепей, скрученных в двойную спираль, и что азотистые основания, составляющие "ступеньки" этой спирали, образуют пары по строгим правилам: аденин (А) связывается с тимином (Т), а гуанин (Г) — с цитозином (Ц).
Достраивание недостающей цепи ДНК:
Для последовательности нуклеотидов ДНК:
- ААТ-ТГЦ-АТЦ-ЦТГ-ГГА-ААТ-АТЦ
комплементарная цепь будет такой:
- ТТА-АЦГ-ТАГ-ГАК-ЦЦТ-ТТА-ТАГ
Образование мРНК:
В процессе транскрипции на основе одной из цепей ДНК (матрицы) синтезируется молекула мРНК. Вместо тимина (Т) в РНК используется урацил (У).
Если использовать первую цепь ДНК как матрицу:
- ААТ-ТГЦ-АТЦ-ЦТГ-ГГА-ААТ-АТЦ
Комплементарная последовательность мРНК будет такой:
- УУА-АЦГ-УАГ-ГАК-ЦЦУ-УУА-УАГ
Образование пептидной цепи:
Для перевода последовательности мРНК в аминокислотную последовательность используется генетический код, где каждая тройка нуклеотидов (кодон) кодирует определенную аминокислоту.
Расшифруем кодоны в мРНК:
- УУА — лейцин (Leu)
- АЦГ — треонин (Thr)
- УАГ — стоп-кодон (Stop)
- ГАК — аспартат (Asp)
- ЦЦУ — пролин (Pro)
- УУА — лейцин (Leu)
- УАГ — стоп-кодон (Stop)
Стоп-кодон указывает на завершение синтеза пептидной цепи. Таким образом, закодированная в этой последовательности мРНК пептидная цепь будет следующей:
- Лейцин-Треонин-Аспартат-Пролин-Лейцин
Обратите внимание, что наличие стоп-кодонов указывает на завершение трансляции, поэтому после первого стоп-кодона (УАГ) синтез пептида прекратится. В этом случае пептидная цепь будет содержать только два аминокислотных остатка:
Таким образом, окончательная пептидная цепь, закодированная в данной мРНК, будет:
Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь спрашивать!