Потік біологічної інформації: РНК → ДНК → РНК → білок

Процес подвоєння ланцюгів молекули ДНК називається реплікацією. Відбувається в ядрі під час S-періоду інтерфази.

Схематичне зображення процесу реплікації, цифрами відмічені: (1) ланцюг, що запізнюється, (2) лікуючий ланцюг, (3) ДНК-полімераза (Polα), (4) ДНК-лігаза, (5) РНК-праймер, (6) ДНК-праймаза, (7) фрагмент Оказакі, (8) ДНК-полімераза (Polδ), (9) хеліказа, (10) одиночний ланцюг із пов’язаними білками, (11) топоізомераза.

 

Процес утворення на матричній ДНК молекули РНК називається транскрипцією. Відбувається під час інтерфази.

 

Схематичне зображення процесу транскрипції. RNAP – РНК-полімераза.

Схематичне зображення процесу зворотної транскрипції (наприклад, вірус імунодефіциту людини (ВІЛ)).

 

Після транскрипції відбувається процесінг (в ядрі): у бактерій відбувається відщеплення кінців молекули, у еукаріотичних організмів, деяких вірусів відбувається процес вирізання інтронів (некодуючих послідовностей) та зшивання екзонів (кодуючи послідовностей), який має назву сплайсингу:

Процес синтезу молекули білка називається трансляцією. Починається із приєднання малої субодиниць рибосоми до стартового кодону АУГ іРНК (відбувається зв’язування іРНК і рРНК). Даля відбувається з’єднання субодиниць з формуванням пептидильної та аміноацильної ділянок. Рибосома рухається вздовж іРНК з 5’-кінця до 3’-кінця.

Схематичне зображення процесу трансляції.

Ініціація. 1. Впізнавання стартового кодону (AUG), супроводжується приєднанням тРНК аміноацильованої метіоніном (М) і збиранням рибосоми із великої і малої субодиниць.
Елонгація. 2. Впізнавання наступного кодону відповідною до нього аміноацил-тРНК (комплементарна взаємодія кодону мРНК і антикодону тРНК збільшено). 3. Приєднання амінокислоти, яку принесла тРНК, до кінця наростаючого поліпептидного ланцюга. 4. Рух рибосоми вздовж матриці, що супроводжується вивільненням молекули тРНК. 5. Аміноацилювання молекули тРНК, яка вивільнилася, відповідною до неї аміноацил-тРНК-синтетазой. 6. Приєднання наступної молекули аміноацил-тРНК, аналогічно стадії (2). 7. Рух рибосоми по молекулі мРНК до стоп-кодону (в даному випадку UAG).
Термінація. Впізнавання рибосомой стоп-кодону супроводжується (8) від’єднанням новосинтезованого белку і в деяких випадках (9) дисоціацією рибосоми.

 

Після закінчення процесу трансляції відбуваються посттрансляційні модифікації поліпептидного ланцюга, який утворився.