Основы биохимии Том 3 - А. Ленинджер 1985
Молекулярные механизмы передачи генетической информации
Репликация и транскрипция ДНК
За процессом транскрипции можно наблюдать
В ооцитах южноафриканской шпорцевой лягушки Xenopus содержится большое число копий генов, кодирующих рРНК. Эти гены необходимо транскрибировать очень быстро, чтобы обеспечить образование рибосом, которые нужны для быстрого деления клеток и роста ранних эмбрионов после оплодотворения. При электронной микроскопии таких клеток выявляется много тонких петлеобразных осевых нитей диаметром около 20 нм, покрытых через определенные интервалы похожими на волоски радиальными фибриллами, которые постепенно увеличиваются в размерах (рис. 28-23). Непрерывная осевая нить, проходящая через эти структуры, состоит из ДНК, связанной с белком. Боковые, похожие на волоски фибриллы представляют собой не что иное, как растущие цепи РНК. Расположенные друг за другом участки ДНК, покрытые фибриллами РНК,-это повторяющиеся гены рРНК: все они активно транскрибируются. Одновременно с одного гена транскрибируется большое число цепей РНК, каждая из которых синтезируется молекулой РНК-полимеразы, перемещающейся от одного конца гена к другому. По мере движения фермента вдоль гена происходит удлинение цепей РНК. Темные точки на ДНК, лежащие в основании фибрилл РНК, представляют собой молекулы ДНК-зависимой РНК-полимеразы. Эти молекулы очень сильно сближены между собой: они движутся вдоль гена вплотную одна за другой, как говорят, бампер к бамперу. Размер участка ДНК, на котором происходит транскрипция, составляет 2-3 мкм, что приблизительно соответствует длине ДНК, необходимой для кодирования 45S-предшественника рРНК эукариот. Нетранскрибируемые участки осевой нити представляют собой спейсерную ДНК.
Рис. 28-22. Роль малой ядерной РНК (мяРНК) в вырезании интронов и воссоединении экзонов. Основания на концах интрона образуют комплементарные пары с определенными основаниями мяРНК. Процесс соединения экзонов сопровождается вырезанием интрона.
Рис. 28-23. А. Схема, поясняющая процесс транскрипции. Благодаря образованию вторичной структуры новосинтезированные одноцепочечные молекулы РНК выглядят гораздо короче, чем ДНК, с которой они транскрибированы. Б. Электронная микрофотография рибосомных генов Хепорш в процессе транскрипции, осуществляемой одновременно большим числом молекул РНК-полимеразы.