DNA Replication / Репликация ДНК: Репликация ДНК

Молекулярная визуализация ДНК

Дрю Берри

Институт Медицинских Исследований Уолтера и Элизы Холл

kishora 27.09.13 в 18:45

Формирование хромосомы

kishora 06.11.13 в 17:51

В этом ролике мы увидим ДНК человека, которая так удивительно свёрнута,

kishora 06.11.13 в 17:47

что 180 сантиметров этой огромной молекулы умещаются в миниатюрном ядре каждой клетки.

kishora 27.09.13 в 18:47

Процесс репликации начинается тогда, когда ДНК обвивается округ специальных белковых молекул - гистонов.

kishora 27.09.13 в 18:53

Петля ДНК, обёрнутая вокруг белка, называется нуклеосомой. Затем нуклеосомы собираются в нить,

kishora 27.09.13 в 18:56

образуя в результате особое волокно - хроматин.

kishora 27.09.13 в 18:57

Это волокно потом снова скручивается, в конце-концов обретая знакомые формы,

kishora 27.09.13 в 19:00

известные как хромосомы. Их можно обнаружить в ядрах делящихся клеток.

kishora 27.09.13 в 19:00

Хромосомы не всегда присутствуют в ядрах. Они появляются во время деления,

kishora 27.09.13 в 19:04

когда нужно отделить друг от друга две копии ДНК клетки.

kishora 27.09.13 в 19:05

С помощью компьютерной анимации, основанной на молекулярных исследованиях, мы теперь можем увидеть, как на самом деле копируется ДНК в живой клетке.

kishora 27.09.13 в 19:07

Перед вами конвейер из удивительных крошечных биохимических механизмов,

kishora 27.09.13 в 19:09

которые разделяют двойную спираль ДНК

kishora 27.09.13 в 19:10

и делают точную копию каждой нити.

kishora 27.09.13 в 19:11

В левом нижнем углу - молекула ДНК, которая подаётся в механизм.

kishora 27.09.13 в 19:12

Быстро крутящаяся голубая молекула - это фермент хеликаза. Он раскручивает ДНК со скоростью реактивного двигателя,

kishora 27.09.13 в 19:16

и её двойная спираль разделяется на две нити. Одна их них непрерывно копируется - вы видите, как она уходит вправо.

kishora 27.09.13 в 19:19

Со второй нитью всё сложнее - её нужно скопировать задом наперёд.

kishora 27.09.13 в 19:21

Её вытягивают в петли и копируют по участкам. В результате мы получаем

kishora 27.09.13 в 19:24

две новых молекулы ДНК.

kishora 27.09.13 в 19:25

Транскрипция ДНК

kishora 06.11.13 в 17:55

Сейчас вам откроется одна из самых невероятных тайн ДНК; вы увидите, как простой числовой код

kishora 27.09.13 в 19:27

становится источником жизни. Всё начинается того, что в начале гена собирается группа белков-факторов.

kishora 27.09.13 в 19:32

Ген - это всего лишь участок последовательности ДНК; вы видите, как она уходит влево.

kishora 27.09.13 в 19:35

Собравшиеся факторы запускают первый этап процесса: они считывают информацию,

kishora 27.09.13 в 19:36

необходимую для создания белка.

kishora 27.09.13 в 19:36

Всё готово к запуску. Три... два... один... Вперёд! Голубая молекула несётся вдоль ДНК и считывает ген.

kishora 27.09.13 в 19:38

Она разворачивает двойную спираль и копирует одну из нитей.

kishora 27.09.13 в 19:39

Жёлтая цепочка, выходящая из молекулы, - это копия генетической информации,

kishora 27.09.13 в 19:40

и она состоит из близкого ДНК вещества - РНК.

kishora 27.09.13 в 19:40

Элементы, из которых строится РНК, поступают через входное отверстие.

kishora 06.11.13 в 17:05

Один за другим они встают в цепочку в точном соответствии аденину, цитозину, тимину и гуанину в ДНК.

kishora 06.11.13 в 17:07

Единственное отличие состоит в том, что в РНК тимин заменяется

kishora 06.11.13 в 17:08

близким ему по структуре урацилом.

kishora 06.11.13 в 17:09

Перед вами - процесс транскрипции ДНК в реальном времени. Прямо сейчас он происходит

kishora 06.11.13 в 17:10

практически в каждой клетке вашего тела.

kishora 06.11.13 в 17:10

Трансляция РНК в белок

kishora 06.11.13 в 17:42

Когда РНК-копия готова, она покидает ядро.

kishora 06.11.13 в 17:16

Потом, демонстрируя блестящую хореографию, все компоненты молекулярного механизма

kishora 06.11.13 в 17:19

соединяются на РНК в своеобразный маленький завод - рибосому. Она транслирует генетическую информацию

kishora 06.11.13 в 17:21

с РНК на цепь аминокислот, которая станет белком.

kishora 06.11.13 в 17:22

Особые транспортные молекулы (зелёные треугольники) приносят аминокислоты в рибосому.

kishora 06.11.13 в 17:24

Аминокислоты - маленькие красные точки на транспортных молекулах.

kishora 06.11.13 в 17:25

У каждой из двадцати аминокислот - своя транспортная молекула.

kishora 06.11.13 в 17:26

У каждой транспортной молекулы есть трёхбуквенный код, который соответствует участку РНК, проходящему через рибосому.

kishora 06.11.13 в 17:28

Теперь мы подошли к сути этого процесса. РНК протягивается через рибосому, как магнитофонная плёнка.

kishora 06.11.13 в 17:29

По три буквы за раз считывается код каждой аминокислоты,

kishora 06.11.13 в 17:31

и она получает трёхбуквенное соответствие на транспортной молекуле. Когда к рибосоме подсоединяется нужная транспортная молекула,

kishora 06.11.13 в 17:32

аминокислота, которую она переносит, вставляется в белковую цепь.

kishora 06.11.13 в 17:33