ДНК состоит из двух скрученных нитей (цепей) и по форме напоминает винтовую лестницу. Эти две цепи связаны между собой комбинациями из четырех химических соединений — оснований. Каждое основание на одной цепи составляет пару с основанием на другой цепи. Эти пары образуют ступеньки крученой лестницы. Точное чередование оснований в молекуле ДНК определяет генетическую информацию, которую она несет. Говоря проще, от последовательности ступенек зависят практически все характерные черты вашей внешности, от цвета волос до формы носа.

Каждый белок выполняет определенную функцию, заданную его геном на ДНК. Но как дешифруется заложенная в ДНК генетическая информация, необходимая для создания того или иного белка? На схеме «Как вырабатываются белки» показано, что генетическая информация, хранимая в ДНК, в первую очередь должна быть перенесена из клеточного ядра в цитоплазму, где расположены рибосомы, или «фабрики» по производству белков. Перенос информации осуществляет посредник — рибонуклеиновая кислота (РНК). В цитоплазме рибосомы «считывают» записанные на РНК инструкции и для получения определенного белка собирают аминокислоты в той или иной последовательности. Итак, между ДНК, РНК и образованием белков существует взаимозависимость.

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

Как ДНК реплицируется

Для удобства ДНК показана в «сплющенном» виде.

1. Прежде чем клетки поделятся, воспроизведя следующее поколение клеток, они должны реплицировать (скопировать) ДНК. В первую очередь белки помогают «расстегнуть» участки двойной цепи ДНК.

Белок

2. Затем, следуя строгому правилу спаривания оснований, свободные (доступные) основания в клетке вступают в связь с соответствующими им основаниями на двух первоначальных цепях.

Свободные основания

3. В итоге получается дубликат кода. Итак, когда клетка делится, каждая новая клетка получает точно такой же код ДНК.

Белок

Белок

Правило спаривания оснований ДНК:

А всегда с Т

А Т Тимин

Т А Аденин

Ц всегда с Г

Ц Г Гуанин

Г Ц Цитозин

[Схема, страницы 8, 9]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

Как вырабатываются белки

Для простоты взят белок, составленный из 10 аминокислот. Большинство белков состоят из 100 с лишним аминокислот.

1. Особый белок «расстегивает» участок двойной цепи ДНК.

Белок

2. Свободные основания РНК вступают в связь с открытыми основаниями ДНК на одной цепи, за счет чего образуется цепь информационной РНК (и-РНК).

Свободные основания РНК

3. Новообразованная и-РНК отсоединяется и направляется к рибосомам.

4. Транспортная РНК подбирает аминокислоту и перемещает ее в рибосому.

Транспортная РНК

Рибосома

5. Рибосома скользит по и-РНК, и аминокислоты связываются в цепь.

Аминокислоты

6. Формируясь, белковая цепь складывается так, чтобы надлежащим образом выполнять нужную функцию. Затем рибосома освобождает цепь.

У транспортной РНК есть два важных окончания:

одно узнает и-РНК по коду,

другое несет нужную аминокислоту.

Транспортная РНК

Основания РНК используют У, а не Т, поэтому У спаривается с А.

А У Урацил

У А Аденин

Слепой случай?

Недавние открытия двух английских ученых подтверждают, что появление генетического кода неслучайно. «Как показал их анализ, [генетический код] самый лучший из более чем миллиарда миллиардов возможных кодов»,— замечается в журнале «Нью сайентист». На заре истории жизни из приблизительно 10²⁰ (1 с 20 нолями) возможных генетических кодов был избран лишь один. Но почему именно этот? Потому что он сводит к минимуму ошибки, которые могут произойти при образовании белков, или ошибки, вызванные генетическими мутациями. Другими словами, данный код гарантирует беспрекословное исполнение законов наследственности. Хотя кто-то приписывает избрание этого кода «сильным селективным воздействиям», два исследователя пришли к выводу, что «вероятность случайного возникновения столь эффективного кода крайне мала».