Ku ndodh sinteza e proteinave në qelizë. Acidet ribonukleike kaq të ndryshme dhe të rëndësishme

Proteinat luajnë një rol shumë të rëndësishëm në jetën e organizmave, duke kryer funksione mbrojtëse, strukturore, hormonale dhe energjetike. Siguron rritjen e muskujve dhe indeve kockore. Proteinat informojnë për strukturën e qelizës, funksionet e saj dhe vetitë biokimike dhe janë pjesë e vlerave, të dobishme për organizmin produkte ushqimore (vezë, produkte qumështi, peshk, arra, bishtajore, thekër dhe grurë). Tretshmëria e një ushqimi të tillë shpjegohet me vlerën e tij biologjike. Me një sasi të barabartë proteinash, produkti vlera e të cilit është më e lartë do të tretet më lehtë. Polimeret me defekt duhet të hiqen nga trupi dhe të zëvendësohen me të reja. Ky proces ndodh gjatë sintezës së proteinave në qeliza.

Çfarë janë proteinat?

Substancat që përbëhen vetëm nga mbetjet e aminoacideve quhen proteina të thjeshta (proteina). Nëse është e nevojshme, përdorni ato pronë energjetike, kështu që njerëzit që udhëheqin një mënyrë jetese të shëndetshme shpesh kanë nevojë për marrjen e proteinave shtesë. Proteinat komplekse, proteinat, përmbajnë një proteinë të thjeshtë dhe një pjesë jo proteinike. Dhjetë aminoacide në proteina janë thelbësore, që do të thotë se trupi nuk mund t'i sintetizojë vetë, ato vijnë nga ushqimi, ndërsa dhjetë të tjerat janë të zëvendësueshme, domethënë mund të krijohen nga aminoacide të tjera. Kështu fillon një proces jetësor për të gjithë organizmat.

Fazat kryesore të biosintezës: nga vijnë proteinat?

Molekulat e reja merren si rezultat i biosintezës - reaksion kimik lidhjet. Ekzistojnë dy faza kryesore të sintezës së proteinave në një qelizë. Ky është transkriptim dhe transmetim. Transkriptimi ndodh në bërthamë. Ky është një lexim nga ADN-ja (acidi deoksiribonukleik), i cili mbart informacion për proteinën e ardhshme, në ARN (acidi ribonukleik), i cili e transferon këtë informacion nga ADN-ja në citoplazmë. Kjo ndodh për faktin se ADN-ja nuk merr pjesë drejtpërdrejt në biosintezë, ajo mbart vetëm informacione, duke mos pasur aftësinë për të hyrë në citoplazmën ku sintetizohet proteina dhe kryen vetëm funksionin e bartësit të informacionit gjenetik. Transkriptimi ju lejon të lexoni të dhëna nga një shabllon i ADN-së në ARN sipas parimit të komplementaritetit.

Roli i ARN-së dhe ADN-së në proces

Pra, sinteza e proteinave në qeliza nxitet nga një zinxhir i ADN-së që mbart informacion për një proteinë specifike dhe quhet gjen. Zinxhiri i ADN-së zbërthehet gjatë transkriptimit, domethënë, heliksi i tij fillon të shpërbëhet në një molekulë lineare. Nga ADN-ja, informacioni duhet të shndërrohet në ARN. Në këtë proces, adenina duhet të bëhet përballë timinës. Citozina ka një çift guanine, ashtu si ADN-ja. Përballë adeninës, ARN bëhet uracil, sepse në ARN nuk ekziston një nukleotid i tillë si timina, ai thjesht zëvendësohet nga nukleotidi uracil. Citozina është ngjitur me guaninën. Përballë adeninës është uracili, dhe i çiftëzuar me timinën është adenina. Këto molekula të ARN-së që janë të kundërta quhen ARN-të e dërguara (mRNA). Ata janë në gjendje të dalin nga bërthama përmes poreve në citoplazmë dhe ribozome, të cilat, në fakt, kryejnë funksionin e sintezës së proteinave në qeliza.

Rreth kompleksit me fjalë të thjeshta

Tani zinxhiri polipeptid i proteinës është mbledhur nga sekuencat e aminoacideve. Transkriptimi mund të quhet leximi i informacionit rreth proteinës së ardhshme nga një shabllon i ADN-së në ARN. Kjo mund të përkufizohet si faza e parë. Pasi ARN largohet nga bërthama, ajo duhet të udhëtojë në ribozomet, ku ndodh një hap i dytë, i quajtur përkthim.

Përkthimi është tashmë një kalim i ARN-së, domethënë transferimi i informacionit nga nukleotidet në një molekulë proteine, kur ARN tregon se çfarë sekuence aminoacidesh duhet të jetë në substancë. Në këtë renditje, ARN mesazher hyn në citoplazmë në ribozomet, të cilat kryejnë sintezën e proteinave në qelizë: A (adeninë) - G (guaninë) - U (uracil) - C (citozinë) - U (uracil) - A. (adeninë).

Pse nevojiten ribozomet?

Në mënyrë që të ndodhë përkthimi dhe, si rezultat, të formohet një proteinë, nevojiten përbërës të tillë si vetë ARN-ja e dërguar, ARN-ja transferuese dhe ribozomet si një "fabrikë" në të cilën prodhohet proteina. Në këtë rast, funksionojnë dy lloje të ARN-së: informative, e cila u formua në bërthamë me ADN-në dhe transporti. Molekula e dytë e acidit ka pamjen e tërfilit. Ky "tërfil" i bashkon vetes një aminoacid dhe e çon atë në ribozomet. Kjo do të thotë, ai transporton komponimet organike drejtpërdrejt në "fabrikë" për formimin e tyre.

Si funksionon rRNA

Ekzistojnë gjithashtu ARN ribozomale, të cilat janë pjesë e vetë ribozomit dhe kryejnë sintezën e proteinave në qelizë. Rezulton se ribozomet janë struktura jo membranore; ato nuk kanë membrana, si bërthama ose rrjeti endoplazmatik, por përbëhen thjesht nga proteina dhe ARN ribozomale. Çfarë ndodh kur një sekuencë e nukleotideve, domethënë ARN-ja e dërguar, arrin te ribozomet?

ARN transferuese, e cila ndodhet në citoplazmë, tërheq aminoacidet drejt vetes. Nga vijnë aminoacidet në qelizë? Dhe ato formohen si rezultat i zbërthimit të proteinave që gëlltiten me ushqimin. Këto komponime transportohen nga qarkullimi i gjakut në qeliza, ku prodhohen proteinat e nevojshme për trupin.

Faza e fundit e sintezës së proteinave në qeliza

Aminoacidet notojnë në citoplazmë ashtu si ARN-të transferuese, dhe kur zinxhiri polipeptid mblidhet drejtpërdrejt, këto ARN transferuese fillojnë të kombinohen me to. Sidoqoftë, jo në çdo sekuencë dhe jo çdo ARN transferuese mund të kombinohet me të gjitha llojet e aminoacideve. Ekziston një vend specifik në të cilin është ngjitur aminoacidi i kërkuar. Seksioni i dytë i ARN-së transferuese quhet antikodon. Ky element përbëhet nga tre nukleotide që janë plotësuese me sekuencën nukleotide në ARN-në e dërguar. Një aminoacid kërkon tre nukleotide. Për shembull, për thjeshtësi, një proteinë e caktuar përbëhet nga vetëm dy aminoacide. Është e qartë se proteinat në përgjithësi kanë një strukturë shumë të gjatë dhe përbëhen nga shumë aminoacide. Zinxhiri A - G - U quhet treshe, ose kodon, dhe ARN transferuese në formën e tërfilit do t'i ngjitet, në fund të të cilit do të ketë një aminoacid të caktuar. Tripleta tjetër C - U - A do të bashkohet me një tjetër tARN, e cila do të përmbajë një aminoacid krejtësisht të ndryshëm, plotësues me këtë sekuencë. Në këtë mënyrë, do të ndodhë montimi i mëtejshëm i zinxhirit polipeptid.

Rëndësia biologjike e sintezës

Një lidhje peptide formohet midis dy aminoacideve të vendosura në skajet e tërfilit të çdo treshe. Në këtë fazë, ARN-ja e transferimit hyn në citoplazmë. Trinjakët më pas bashkohen nga ARN-ja tjetër e transferimit me një aminoacid tjetër, i cili formon një zinxhir polipeptid me dy të mëparshmet. Ky proces përsëritet derisa të arrihet sekuenca e kërkuar e aminoacideve. Në këtë mënyrë në qelizë ndodh sinteza e proteinave dhe formohen enzimat, hormonet, substancat e gjakut etj.. Jo çdo qelizë prodhon asnjë proteinë. Çdo qelizë mund të prodhojë një proteinë specifike. Për shembull, hemoglobina do të formohet në qelizat e kuqe të gjakut dhe qelizat e pankreasit do të sintetizojnë hormonet dhe enzimat e ndryshme që shpërbëjnë ushqimin që hyn në trup.

Proteinat aktin dhe miozina do të formohen në muskuj. Siç mund ta shihni, procesi i sintezës së proteinave në qeliza është shumëfazor dhe kompleks, gjë që tregon rëndësinë dhe domosdoshmërinë e saj për të gjitha gjallesat.

Skica e mësimit : "Sinteza e proteinave në qelizë"

(Për klasën e 10-të të specializuar, koha e mësimit - 2 orë)

Mësues: Mastyukhina Anna Aleksandrovna

Institucioni arsimor komunal "Shkolla e mesme me emrin e gjeneralit Zakharkin I.G."

Objektivi i mësimit:

Edukative: studimKarakteristikat e biosintezës së proteinave në qelizë, Mësoni konceptet:gjen, kod gjenetik, treshe, kodon, antikodoni, transkriptim, përkthim, polisom; Ptë vazhdojë të zhvillojë njohuri për mekanizmat e biosintezës së proteinave duke përdorur shembullin e përkthimit; zbuloni rolin e ARN-ve të transferimit në procesin e biosintezës së proteinave; zbulojnë mekanizmat e sintezës së shabllonit të zinxhirit polipeptid në ribozome.

Zhvillimore: për të zhvilluar interesin njohës të nxënësvepërgatit mesazhet paraprakisht (« Fakte interesante rreth gjenit", "Kodi gjenetik", "Transkriptimi dhe përkthimi"). Për të zhvilluar aftësi praktikedo të bëjë një sinkron. Për të zhvilluar të menduarit logjikmësoni të zgjidhni problemet.

Edukative: Për të formuar një botëkuptim shkencor, provoni rëndësinë dhe rëndësinë e sintezës së proteinave në qeliza, si dhe domosdoshmërinë e tyre jetike.

F.O.U.R .: mësim.

Lloji i mësimit : të kombinuara

Lloji i mësimit : me prezantimin “Sinteza e proteinave në qelizë” dhe demonstrimi i modeleve magnetike.

Pajisjet: prezantim “Sinteza e proteinave në qelizë”; tabela "Kodi gjenetik"; Skema “Formimi i mARN-së nga shablloni i ADN-së (transkriptimi)”; Skema “Struktura e t-ARN”; Skema “Sinteza e proteinave në ribozome (përkthim)”; Skema "Sinteza e proteinave në një polisome"; Kartat e detyrave dhe fjalëkryq; modele magnetike.

Metodat dhe teknikat metodologjike:

I .Organizimi i klasës.

Në mësimet e mëparshme kemi studiuar substanca të quajtura acide nukleike. Për arsye të

pastaj shikuam dy llojet e tyre: ADN dhe ARN dhe u njohëm me strukturën dhe funksionet e tyre. U zbulua se secili prej acideve nukleike përmban katër baza të ndryshme azotike, të cilat janë të lidhura me njëra-tjetrën sipas parimit të komplementaritetit. Të gjitha këto njohuri do të na duhen kur studiojmë temën e re të sotme. Pra, shkruani emrin e saj në librin tuaj të punës "Sinteza e proteinave në qelizë".

II .Mësimi i materialit të ri:

1) Përditësimi i njohurive:

Para se të fillojmë të studiojmë një temë të re, le të kujtojmë: çfarë është metabolizmi (metabolizmi):

Metabolizmi - tërësia e të gjitha reaksioneve enzimatike të qelizës, të lidhura me njëri-tjetrin dhe me mjedisi i jashtëm, i përbërë nga plastika
dhe shkëmbimet e energjisë.

Le të bëjmë një sinkron, fjala e parë e së cilës është metabolizmi. (1-metabolizmi

2-plastike, energji

3-rrjedh, thith, liron

4-bashkësi reaksionesh enzimatike të qelizës

5-metabolizmi)

Biosinteza e proteinavei referohet reaksioneve të shkëmbimit plastik.

Detyrë: plotësoni fjalitë duke plotësuar termat që mungojnë.

1. Fotosinteza është...(sinteza e substancave organike në dritë).

2. Procesi i fotosintezës kryhet në organele qelizore - ...(kloroplastet).

3. Oksigjeni i lirë lirohet gjatë fotosintezës gjatë zbërthimit të...(ujë).

4. Në cilën fazë të fotosintezës formohet oksigjeni i lirë? Në…(dritë).

5. Gjatë fazës së lehtë... ATP.(Sintetizuar.)

6. Në fazën e errët, kloroplasti prodhon...(karbohidrati kryesor është glukoza).

7. Kur dielli godet klorofilin...(ngacmimi i elektroneve).

8. Fotosinteza ndodh në qeliza...(bimë jeshile).

9. Faza e lehtë e fotosintezës ndodh në...(tilakoidet).

10. Faza e errët ndodh në...(ndonjë) Kohët e ditës.

Procesi më i rëndësishëm i asimilimit në qelizë është proteinat e saj të qenësishme.

Çdo qelizë përmban mijëra proteina, duke përfshirë ato unike për këtë lloj qelize. Meqenëse të gjitha proteinat shkatërrohen herët a vonë në procesin e jetës, qeliza duhet të sintetizojë vazhdimisht proteinat për të rivendosur , organele etj. Përveç kësaj, shumë qeliza “prodhojnë” proteina për nevojat e të gjithë organizmit, për shembull, qelizat e gjëndrave endokrine, të cilat sekretojnë hormonet proteinike në gjak. Në qeliza të tilla, sinteza e proteinave është veçanërisht intensive.

2) Mësimi i materialit të ri:

Sinteza e proteinave kërkon shumë energji.

Burimi i kësaj energjie, si për të gjitha proceset qelizore, është . Shumëllojshmëria e funksioneve të proteinave përcaktohet nga struktura e tyre parësore, d.m.th. sekuenca e aminoacideve në molekulën e tyre. Nga ana tjetër, trashëgimore Struktura primare e një proteine ​​përmbahet në sekuencën e nukleotideve në një molekulë të ADN-së. Një pjesë e ADN-së që përmban informacion në lidhje me strukturën parësore të një proteine ​​quhet gjen. Një kromozom përmban informacion në lidhje me strukturën e qindra proteinave.

Kodi gjenetik.

Çdo aminoacid në proteinë korrespondon me një sekuencë prej tre nukleotideve të vendosura njëri pas tjetrit - një treshe. Deri më sot, është përpiluar një hartë e kodit gjenetik, domethënë dihet se cilat kombinime treshe të nukleotideve të ADN-së korrespondojnë me një ose një tjetër nga 20 aminoacidet që përbëjnë proteinat (Fig. 33). Siç e dini, ADN-ja mund të përmbajë katër baza azotike: adeninë (A), guaninë (G), timinë (T) dhe citozinë (C). Numri i kombinimeve 4 me 3 është: 43 = 64, d.m.th., mund të kodohen 64 aminoacide të ndryshme, ndërsa kodohen vetëm 20 aminoacide. Doli se shumë aminoacide korrespondojnë jo me një, por me disa treshe të ndryshme - kodone.

Supozohet se kjo veti e kodit gjenetik rrit besueshmërinë e ruajtjes dhe transmetimit të informacionit gjenetik gjatë ndarjes së qelizave. Për shembull, aminoacidi alaninë korrespondon me 4 kodone: CGA, CGG, CTG, CGC, dhe rezulton se një gabim i rastësishëm në nukleotidin e tretë nuk mund të ndikojë në strukturën e proteinës - do të jetë akoma një kodon alanine.

Meqenëse një molekulë e ADN-së përmban qindra gjene, ajo përfshin domosdoshmërisht treshe, të cilat janë "shenja pikësimi" dhe tregojnë fillimin dhe fundin e një gjeni të caktuar.

Një veti shumë e rëndësishme e kodit gjenetik është specifika, d.m.th., një treshe gjithmonë tregon vetëm një aminoacid të vetëm. Kodi gjenetik është universal për të gjithë organizmat e gjallë nga bakteret te njerëzit.
Transkriptimi. Bartësi i të gjithë informacionit gjenetik është ADN, e vendosur në qelizat. Vetë sinteza e proteinave ndodh në citoplazmën e qelizës, në ribozome. Nga bërthama në citoplazmë, informacioni në lidhje me strukturën e proteinës vjen në formën e ARN-së së dërguar (i-ARN). Për të sintetizuar mARN-në, një pjesë e ADN-së "zhvillohet", despiron dhe më pas, sipas parimit të komplementaritetit, molekulat e ARN-së sintetizohen në një nga zinxhirët e ADN-së me ndihmën e enzimave (Fig. 34). Kjo ndodh si më poshtë: kundër, për shembull, guanina e një molekule të ADN-së bëhet citozinë e një molekule ARN, kundër adeninës së një molekule të ADN-së - ARN uracil (mos harroni se ARN përmban uracil në vend të timinës në nukleotide), përballë timinës në ADN - adeninë ARN dhe citozina e kundërt në ADN - ARN guanine. Kështu, formohet një zinxhir mRNA, i cili është një kopje e saktë e vargut të dytë të ADN-së (vetëm timina zëvendësohet me uracil). Kështu, informacioni rreth sekuencës nukleotide të një gjeni të ADN-së "rishkruhet" në sekuencën nukleotide të mRNA. Ky proces quhet transkriptim. Në prokariotët, molekulat e sintetizuara të mRNA mund të ndërveprojnë menjëherë me ribozomet dhe fillon sinteza e proteinave. Në eukariotët, mRNA ndërvepron me proteina të veçanta në bërthamë dhe transportohet përmes mbështjellësit bërthamor në citoplazmë.
Citoplazma duhet të përmbajë një grup aminoacidesh të nevojshme për sintezën e proteinave. Këto aminoacide formohen si rezultat i zbërthimit të proteinave ushqimore. Për më tepër, një aminoacid i veçantë mund të arrijë në vendin e sintezës së drejtpërdrejtë të proteinave, d.m.th., ribozomin, vetëm duke u bashkuar me një ARN speciale të transferimit (tRNA).

Transferimi i ARN-ve.

Për të transferuar çdo lloj aminoacidi në ribozome, nevojitet një lloj i veçantë i tRNA. Meqenëse proteinat përmbajnë rreth 20 aminoacide, ka po aq lloje tRNA. Struktura e të gjitha tARN-ve është e ngjashme (Fig. 35). Molekulat e tyre formojnë struktura të veçanta që i ngjajnë në formë një gjetheje tërfili. Llojet e tRNA ndryshojnë domosdoshmërisht në trefishin e nukleotideve të vendosura "në krye". Kjo treshe, e quajtur antikodon, korrespondon në kodin e saj gjenetik me aminoacidin që do të mbajë kjo T-ARN. Një enzimë e veçantë i bashkon domosdoshmërisht "gjethit të gjethes" aminoacidin që është i koduar nga trefishi plotësues i antikodonit.

Transmetimi.

Faza e fundit e sintezës së proteinave - përkthimi - ndodh në citoplazmë. Një ribozom futet në fund të mARN-së nga e cila duhet të fillojë sinteza e proteinave (Fig. 36). Ribozomi lëviz përgjatë molekulës së mARN-së me ndërprerje, në "kërcime", duke qëndruar në secilën treshe për afërsisht 0,2 s. Gjatë këtij momenti, një nga shumë tARN është në gjendje të "identifikojë" me antikodonin e saj trefishin në të cilin ndodhet ribozomi. Dhe nëse antikodoni është plotësues i kësaj treshe të mARN-së, aminoacidi shkëputet nga "bishtaja e gjethes" dhe ngjitet nga një lidhje peptide në zinxhirin proteinik në rritje (Fig. 37). Në këtë moment, ribozomi lëviz përgjatë mARN-së në trefishin tjetër, duke koduar aminoacidin tjetër të proteinës që sintetizohet, dhe t-ARN-ja tjetër "sjell" aminoacidin e nevojshëm, i cili rrit zinxhirin e proteinave në rritje. Ky operacion përsëritet aq herë sa numri i aminoacideve duhet të përmbajë proteina që ndërtohet. Kur ka një grup treshe në ribozom, i cili është një "sinjal ndalimi" midis gjeneve, atëherë asnjë t-ARN e vetme nuk mund të bashkohet me një treshe të tillë, pasi t-ARN nuk ka antikodone për to. Në këtë pikë, sinteza e proteinave përfundon. Të gjitha reagimet e përshkruara ndodhin në periudha shumë të shkurtra kohore. Është vlerësuar se sinteza e një molekule mjaft të madhe proteine ​​zgjat vetëm rreth dy minuta.

Një qelizë nuk ka nevojë për një, por për shumë molekula të secilës proteinë. Prandaj, sapo ribozomi, i cili ishte i pari që filloi sintezën e proteinave në mARN, lëviz përpara, një ribozom i dytë që sintetizon të njëjtën proteinë është pas tij në të njëjtën mARN. Pastaj ribozomet e tretë, të katërt, etj., varen në mënyrë sekuenciale mbi mARN.Të gjithë ribozomet që sintetizojnë të njëjtën proteinë të koduar në një mARN të caktuar quhen polisome.

Kur të përfundojë sinteza e proteinave, ribozomi mund të gjejë një mARN tjetër dhe të fillojë të sintetizojë proteinën, struktura e së cilës është e koduar në mARN-në e re.

Kështu, përkthimi është përkthimi i sekuencës nukleotide të një molekule mRNA në sekuencën aminoacide të proteinës së sintetizuar.

Është vlerësuar se të gjitha proteinat në trupin e një gjitari mund të kodohen nga vetëm dy për qind e ADN-së që gjendet në qelizat e tij. Për çfarë nevojitet 98% tjetër e ADN-së? Rezulton se çdo gjen është shumë më kompleks sesa mendohej më parë dhe përmban jo vetëm seksionin në të cilin është koduar struktura e një proteine, por edhe seksione të veçanta që mund të "ndizin" ose "fikin" funksionimin e secilit gjeni. . Kjo është arsyeja pse të gjitha qelizat, për shembull Trupi i njeriut Duke pasur të njëjtin grup kromozomesh, ata janë në gjendje të sintetizojnë proteina të ndryshme: në disa qeliza, sinteza e proteinave ndodh me ndihmën e gjeneve të caktuara, ndërsa në të tjera përfshihen gjene krejtësisht të ndryshme. Pra, në çdo qelizë realizohet vetëm një pjesë e informacionit gjenetik që përmban gjenet e saj.

Sinteza e proteinave kërkon pjesëmarrjen e një numri të madh enzimash. Dhe për çdo reagim të vetëm sinteza e proteinave nevojiten enzima të specializuara.

IV .Siguroni materialin:

Plotësoni tabelën:

NË 1

Biosinteza e proteinave përbëhet nga dy faza të njëpasnjëshme: transkriptimi dhe përkthimi.

Zgjidh problemin 1:

Janë dhënë antikodonet e ARN: GAA, GCA, AAA, ACG. Duke përdorur tabelën e kodit gjenetik, përcaktoni sekuencën e aminoacideve në molekulën e proteinës, kodonet e mRNA dhe trinjakët në fragmentin e gjenit që kodon këtë proteinë.

Zgjidhja:

Kodonet mARN: TSUU – TsGU – UUU – UGC.

Sekuenca e aminoacideve: leu – arg – phen – cis.

Trinjakët e ADN-së: GAA – GCA – AAA – ACG.

Detyra 2

TGT-ATSA-TTA-AAA-CCT. Përcaktoni sekuencën nukleotide të mRNA dhe sekuencën e aminoacideve në proteinën që sintetizohet nën kontrollin e këtij gjeni.

Përgjigje: ADN: TGT-ATSA-TTA-AAA-CCT

mRNA: ACA-UGU-AAU-UUU-GGA

Proteina: tre---cis---asp---fen---gli.

NË 2

Zgjidh problemin 1:

Jepet një fragment i një molekule të ADN-së me dy zinxhirë. Duke përdorur tabelën e kodit gjenetik, përcaktoni strukturën e fragmentit të molekulës së proteinës të koduar nga kjo pjesë e ADN-së:

AAA – TTT – YYY – KKK

TTT – AAA – TCC – YYY.

Zgjidhja:

Meqenëse mARN sintetizohet gjithmonë vetëm në një varg të ADN-së, e cila zakonisht përshkruhet me shkrim si vargu i sipërm, atëherë

mARN: UUU – AAA – CCC – YGG;

fragment proteine ​​të koduar zinxhir i sipërm: tharëse flokësh - liz - pro - gly.

Detyra 2 : një seksion i ADN-së ka sekuencën nukleotide të mëposhtme:

TGT-ATSA-TTA-AAA-CCT. Përcaktoni sekuencën nukleotide të mRNA dhe sekuencën e aminoacideve në proteinën që sintetizohet nën kontrollin e këtij gjeni.

Përgjigje: ADN: AGG-CCT-TAT-YYY-CGA

mRNA: UCC-GGA-AUA-CCC-GCU

Proteina: ser---gli---iso---pro---ala

Tani le të dëgjojmë mesazhet interesante që keni përgatitur.

"Fakte interesante rreth gjenit"

"Kodi gjenetik"

"Transkriptimi dhe transmetimi"

VI .Përmbledhja e mësimit.

1) Përfundim nga mësimi: Një nga proceset më të rëndësishme që ndodh në një qelizë është sinteza e proteinave. Çdo qelizë përmban mijëra proteina, duke përfshirë ato unike për këtë lloj qelize. Që në procesin e jetës, të gjitha proteinat herët a vonëshkatërrohen, qeliza duhet të sintetizojë vazhdimisht proteina për të rikthyer membranat e saj, organelet, etj. Përveç kësaj, shumë qeliza prodhojnë proteina për nevojat e të gjithë organizmit, për shembull, qelizat e gjëndrave endokrine, të cilat sekretojnë hormonet proteinike në gjak. Në qeliza të tilla, sinteza e proteinave është veçanërisht intensive. Sinteza e proteinave kërkon shumë energji. Burimi i kësaj energjie, si për të gjitha proceset qelizore, është ATP.

2) Norma punë e pavarur nxënësit dhe punën e tyre në bord. Vlerësoni gjithashtu aktivitetin e pjesëmarrësve në bisedë dhe folësve.

V II . Detyre shtepie:

Përsëriteni § 2.13.

Zgjidh fjalëkryqin:

1. Një sekuencë specifike e nukleotideve të vendosura në fillim të çdo gjeni.

2. Kalimi i sekuencës nukleotide të një molekule mARN në sekuencën AK të një molekule proteine.

3. Shenja e fillimit të transmetimit.

4. Një bartës i informacionit gjenetik i vendosur në bërthamën e qelizës.

5. Një veti e kodit gjenetik që rrit besueshmërinë e ruajtjes dhe transmetimit të informacionit gjenetik gjatë ndarjes qelizore.

6. Një pjesë e ADN-së që përmban informacion për strukturën parësore të një proteine.

7. Një sekuencë prej tre nukleotideve të ADN-së të vendosura njëri pas tjetrit.

8. Të gjitha ribozomet që sintetizojnë proteina në një molekulë mARN.

9. Procesi i përkthimit të informacionit për sekuencën AK në një proteinë nga "gjuha e ADN-së" në "gjuhën ARN".

10. Një kodon që nuk kodon për AK, por vetëm tregon se sinteza e proteinave duhet të përfundojë.

11. Struktura, ku përcaktohet sekuenca e AK në një molekulë proteine.

12. Pronë e rëndësishme kodi gjenetik, i cili konsiston në faktin se një treshe gjithmonë kodon vetëm një AK.

13. Një "shenjë pikësimi" në një molekulë të ADN-së që tregon se sinteza e mRNA duhet të ndalet.

14. Kodi gjenetik... për të gjithë organizmat e gjallë nga bakteret te njerëzit.

- deri në 2 minuta

- fjalimi hyrës i mësuesit

-35 minuta

-10 minuta

-mësues

-1 nxënës në bord

-nxënësit që shkruajnë në fletore

-mësues

- nga vendi

- rrëshqitje 1 dhe 2

- rrëshqitje 3

- rrëshqitje 4

- rrëshqitje 5

- rrëshqitje 6

- rrëshqitje 7 dhe 8

- rrëshqitje 9 dhe 10

-rrëshqitje 11 dhe 12

-rrëshqitje 13

- rrëshqitje 14

-rrëshqitje 15 dhe 16

-rrëshqitje 17 dhe 18

-rrëshqitje 19 dhe 20

-kalim logjik

-rrëshqitje 21

-mësues

-25 minuta

-mësues

-mësues

-rrëshqitje 22

-mësues

-rrëshqitje 23

-rrëshqitje 24

-rrëshqitje 25

-15 minuta

rrëshqitje 27

- grupi nr. 1

- individualisht në karta

- grupi nr. 2

- individualisht në karta

-30 minuta

- përgatitur

-rrëshqitje 29

-10 minuta (1 orë mësimi)

-10 minuta (2 mësime)

-10 minuta (3 mësime)

-5 minuta

-mësues

-3 minuta

- rrëshqitje 30

-në ​​letra

Biosinteza e proteinave.

Metabolizmi plastik (asimilimi ose anabolizmi) është një grup reaksionesh të sintezës biologjike. Emri i këtij lloji të shkëmbimit pasqyron thelbin e tij: nga substancat që hyjnë në qelizë nga jashtë, formohen substanca të ngjashme me substancat e qelizës.

Le të shqyrtojmë një nga format më të rëndësishme të metabolizmit plastik - biosintezën e proteinave. Biosinteza e proteinave kryhet në të gjitha qelizat pro dhe eukariote. Informacioni në lidhje me strukturën parësore (rendin e aminoacideve) të një molekule proteine ​​kodohet nga një sekuencë nukleotidesh në seksionin përkatës të molekulës së ADN-së - gjenit.

Një gjen është një seksion i një molekule të ADN-së që përcakton rendin e aminoacideve në një molekulë proteine. Rrjedhimisht, rendi i aminoacideve në polipeptid varet nga renditja e nukleotideve në gjen, d.m.th. struktura e saj primare, nga e cila varen nga ana tjetër të gjitha strukturat, vetitë dhe funksionet e tjera të molekulës së proteinës.

Sistemi i regjistrimit të informacionit gjenetik në ADN (dhe ARN) në formën e një sekuence specifike të nukleotideve quhet kodi gjenetik. ato. Një njësi e kodit gjenetik (kodoni) është një treshe nukleotidesh në ADN ose ARN që kodon për një aminoacid.

Në total, kodi gjenetik përfshin 64 kodone, nga të cilat 61 janë kodues dhe 3 janë jokodues (kodonet terminator që tregojnë përfundimin e procesit të përkthimit).

Kodoni terminator në i - ARN: UAA, UAG, UGA, në ADN: ATT, ATC, ACT.

Fillimi i procesit të përkthimit përcaktohet nga kodoni iniciator (AUG, në ADN - TAC), që kodon aminoacidin metioninë. Ky kodon është i pari që hyn në ribozom. Më pas, metionina, nëse nuk sigurohet si aminoacidi i parë i një proteine ​​të caktuar, shkëputet.

Kodi gjenetik ka veti karakteristike.

1. Universaliteti - kodi është i njëjtë për të gjithë organizmat. E njëjta treshe (kodon) në çdo organizëm kodon për të njëjtin aminoacid.

2. Specifikimi - çdo kodon kodon vetëm një aminoacid.

3. Degjenerimi - shumica e aminoacideve mund të kodohen nga disa kodone. Përjashtim bëjnë 2 aminoacide - metionina dhe triptofani, të cilat kanë vetëm një variant kodoni.

4. Midis gjeneve ka "shenja pikësimi" - tre treshe speciale (UAA, UAG, UGA), secila prej të cilave tregon ndërprerjen e sintezës së zinxhirit polipeptid.

5. Nuk ka “shenja pikësimi” brenda gjenit.

Në mënyrë që një proteinë të sintetizohet, informacioni në lidhje me sekuencën nukleotide në strukturën e saj primare duhet t'u jepet ribozomeve. Ky proces përfshin dy faza - transkriptimin dhe përkthimin.

Transkriptimi(rishkrimi) informacioni ndodh duke sintetizuar në një nga zinxhirët e molekulës së ADN-së një molekulë ARN me një zinxhir, sekuenca nukleotide e së cilës përputhet saktësisht me sekuencën nukleotide të matricës - zinxhiri polinukleotid i ADN-së.

Ai (dhe - ARN) është një ndërmjetës që transmeton informacion nga ADN-ja në vendin e grumbullimit të molekulave të proteinave në ribozom. Sinteza e i-ARN (transkriptimi) ndodh si më poshtë. Një enzimë (ARN polimeraza) ndan vargun e dyfishtë të ADN-së dhe nukleotidet e ARN-së rreshtohen në një nga zinxhirët e saj (kodues) sipas parimit të komplementaritetit. Molekula e ARN-së e sintetizuar në këtë mënyrë (sinteza e shabllonit) hyn në citoplazmë dhe njësitë e vogla ribozomale janë të varura në njërin skaj.

Faza e dytë në biosintezën e proteinave është transmetim- është përkthimi i sekuencës së nukleotideve në një molekulë dhe - ARN në sekuencën e aminoacideve në një polipeptid. Në prokariotët që nuk kanë një bërthamë të formuar, ribozomet mund të lidhen me një molekulë të saposintetizuar dhe - ARN menjëherë pas ndarjes së saj nga ADN-ja ose edhe para se të përfundojë sinteza e saj. Në eukariotët, ARN duhet së pari të shpërndahet përmes mbështjellësit bërthamor në citoplazmë. Transferimi kryhet nga proteina të veçanta që formojnë një kompleks me molekulën e ARN-së. Përveç funksioneve të transferimit, këto proteina mbrojnë dhe - ARN-në nga efektet e dëmshme të enzimave citoplazmike.

Në citoplazmë, një ribozom hyn në një nga skajet e ARN-së (përkatësisht në atë nga ku fillon sinteza e molekulës në bërthamë) dhe fillon sinteza e polipeptidit. Ndërsa lëviz poshtë molekulës së ARN-së, ribozomi përkthen treshe pas treshe, duke shtuar në mënyrë sekuenciale aminoacide në skajin në rritje të zinxhirit polipeptid. Përputhja e saktë e aminoacidit me kodin e trefishtë dhe - ARN sigurohet nga t - ARN.

Transferimi i ARN-ve (tARN) "sjell" aminoacide në nënnjësinë e madhe të ribozomit. Molekula tRNA ka një konfigurim kompleks. Në disa pjesë të tij, lidhjet hidrogjenore formohen midis nukleotideve plotësuese dhe molekula ka formën e një gjetheje tërfili. Në krye të tij ka një treshe të nukleotideve të lira (antikodon), që i përgjigjet një aminoacidi specifik dhe baza shërben si vendi i lidhjes së këtij aminoacidi (Fig. 1).

Oriz. 1. Skema e strukturës së ARN-së transferuese: 1 - lidhje hidrogjenore; 2 - antikodoni; 3 - vendi i lidhjes së aminoacideve.

Çdo tRNA mund të mbajë vetëm aminoacidin e vet. T-ARN aktivizohet nga enzima të veçanta, bashkon aminoacidin e tij dhe e transporton atë në ribozom. Brenda ribozomit në çdo moment të caktuar ka vetëm dy kodone të mARN. Nëse antikodoni t-ARN është komplementar me kodonin i-ARN, atëherë t-ARN me një aminoacid lidhet përkohësisht me i-ARN. TARN-ja e dytë është ngjitur me kodonin e dytë, duke mbajtur aminoacidin e tij. Aminoacidet ndodhen krah për krah në nënnjësinë e madhe të ribozomit dhe me ndihmën e enzimave krijohet një lidhje peptide ndërmjet tyre. Në të njëjtën kohë, lidhja midis aminoacidit të parë dhe t-ARN-së së tij shkatërrohet dhe t-ARN-ja largohet nga ribozomi pas aminoacidit tjetër. Ribozomi lëviz një treshe dhe procesi përsëritet. Në këtë mënyrë, gradualisht ndërtohet një molekulë polipeptide, në të cilën aminoacidet janë të renditura në përputhje të plotë me rendin e trinjakëve që i kodojnë ato (sinteza e matricës) (Fig. 2).

Oriz. 2. Skema e bisintezës së proteinave: 1 - mARN; 2 - nënnjësi ribozomale; 3 - tARN me aminoacide; 4 - tARN pa aminoacide; 5 - polipeptid; 6 - kodoni i mRNA; 7- antikodoni i tRNA.

Një ribozom është i aftë të sintetizojë një zinxhir të plotë polipeptid. Megjithatë, shpesh disa ribozome lëvizin përgjatë një molekule mRNA. Komplekse të tilla quhen poliribozome. Pas përfundimit të sintezës, zinxhiri polipeptid ndahet nga matrica - molekula mRNA, paloset në një spirale dhe fiton strukturën e tij karakteristike (sekondare, terciare ose kuaternare). Ribozomet funksionojnë me shumë efikasitet: brenda 1 s, ribozomi bakterial formon një zinxhir polipeptid prej 20 aminoacidesh.

Së pari, vendosni sekuencën e hapave në biosintezën e proteinave, duke filluar me transkriptimin. E gjithë sekuenca e proceseve që ndodhin gjatë sintezës së molekulave të proteinave mund të kombinohet në 2 faza:

1. Transkriptimi.

2. Transmetimi.

Njësitë strukturore të informacionit trashëgues janë gjenet - seksione të molekulës së ADN-së që kodojnë sintezën e një proteine ​​specifike. Për sa i përket organizimit kimik, materiali i trashëgimisë dhe ndryshueshmërisë në pro- dhe eukariotët nuk është thelbësisht i ndryshëm. Materiali gjenetik në to paraqitet në molekulën e ADN-së; parimi i regjistrimit të informacionit trashëgues dhe kodi gjenetik janë gjithashtu të zakonshëm. Të njëjtat aminoacide në pro- dhe eukariote janë të koduara nga të njëjtat kodone.

Gjenomi i qelizave moderne prokariote karakterizohet nga një madhësi relativisht e vogël; ADN-ja e E. coli ka formën e një unaze, rreth 1 mm e gjatë. Ai përmban 4 x 10 6 çifte nukleotide, duke formuar rreth 4000 gjene. Në vitin 1961, F. Jacob dhe J. Monod zbuluan organizimin cistronik ose të vazhdueshëm të gjeneve prokariotike, të cilat përbëhen tërësisht nga sekuenca nukleotide koduese dhe ato realizohen tërësisht gjatë sintezës së proteinave. Materiali trashëgues i molekulës së ADN-së së prokariotëve ndodhet direkt në citoplazmën e qelizës, ku ndodhen edhe tARN dhe enzimat e nevojshme për shprehjen e gjeneve.Shprehja është aktiviteti funksional i gjeneve, ose shprehja e gjeneve. Prandaj, mRNA e sintetizuar nga ADN-ja mund të kryejë menjëherë funksionin e një shablloni në procesin e përkthimit të sintezës së proteinave.

Gjenomi eukariotik përmban dukshëm më shumë material trashëgues. Tek njerëzit, gjatësia totale e ADN-së në grupin diploid të kromozomeve është rreth 174 cm. Ai përmban 3 x 10 9 palë nukleotide dhe përfshin deri në 100.000 gjene. Në vitin 1977, u zbulua ndërprerja në strukturën e shumicës së gjeneve eukariote, të quajtur gjeni "mozaik". Karakterizohet nga sekuenca nukleotide koduese ekzonike Dhe intronik parcela. Vetëm informacioni nga ekzonet përdoret për sintezën e proteinave. Numri i introneve ndryshon në gjene të ndryshme. Është vërtetuar se gjeni i ovalbuminës së pulës përfshin 7 introne dhe gjeni i prokolagjenit të gjitarëve përfshin 50. Funksionet e introneve të heshtura të ADN-së nuk janë sqaruar plotësisht. Supozohet se ato sigurojnë: 1) organizimin strukturor të kromatinës; 2) disa prej tyre janë padyshim të përfshirë në rregullimin e shprehjes së gjeneve; 3) intronet mund të konsiderohen si një depo informacioni për ndryshueshmëri; 4) mund të luajnë një rol mbrojtës, duke marrë përsipër veprimin e mutagjenëve.

Transkriptimi

Procesi i rishkrimit të informacionit në bërthamën e qelizës nga një seksion i një molekule të ADN-së në një molekulë mRNA (mRNA) quhet transkriptimi(Latinisht Transcriptio - rishkrim). Produkti primar i gjenit, mRNA, sintetizohet. Kjo është faza e parë e sintezës së proteinave. Në vendin përkatës të ADN-së, enzima ARN polimeraza njeh shenjën për fillimin e transkriptimit - promotr. Pika e fillimit është nukleotidi i parë i ADN-së që inkorporohet në transkriptin e ARN-së nga enzima. Si rregull, rajonet koduese fillojnë me kodonin AUG; ndonjëherë në bakteret përdoret GUG. Kur ARN polimeraza lidhet me promotorin, ndodh zbërthimi lokal i spirales së dyfishtë të ADN-së dhe njëra prej fijeve kopjohet sipas parimit të komplementaritetit. mRNA sintetizohet, shpejtësia e montimit të saj arrin 50 nukleotide në sekondë. Ndërsa ARN polimeraza lëviz, zinxhiri mRNA rritet dhe kur enzima arrin në fund të rajonit të kopjimit - terminator, mRNA largohet nga shablloni. Spiralja e dyfishtë e ADN-së pas enzimës është restauruar.

Transkriptimi i prokariotëve ndodh në citoplazmë. Për shkak të faktit se ADN-ja përbëhet tërësisht nga sekuenca nukleotide koduese, prandaj mRNA e sintetizuar vepron menjëherë si një shabllon për përkthim (shih më lart).

Transkriptimi i mARN-së në eukariote ndodh në bërthamë. Fillon me sintezën e molekulave të mëdha - prekursorët (pro-mRNA), të quajtura ARN i papjekur, ose bërthamore.Produkti primar i gjenit - pro-mRNA është një kopje e saktë e seksionit të transkriptuar të ADN-së, përfshin ekzone dhe introne. Procesi i formimit të molekulave të ARN-së të pjekur nga prekursorët quhet përpunimit. Maturimi i mRNA ndodh nga bashkimi- këto priten nga enzimat enzimë kufizuese intronet dhe lidhja e regjioneve me sekuencat e ekzoneve të transkriptuara nga enzimat e ligazës. (Fig.) MARN e pjekur është shumë më e shkurtër se molekulat pararendëse të pro-mRNA; madhësitë e introneve në to variojnë nga 100 në 1000 nukleotide ose më shumë. Intronet përbëjnë rreth 80% të të gjithë mRNA të papjekur.

Tani është vërtetuar se është e mundur bashkim alternativ, në të cilat sekuencat nukleotide mund të hiqen nga një transkript primar në pjesë të ndryshme të tij dhe do të formohen disa mARN të pjekura. Ky lloj bashkimi është tipik në sistemin e gjenit të imunoglobulinës tek gjitarët, gjë që bën të mundur formimin e mARN-së bazuar në një transkript të vetëm tipe te ndryshme antitrupat.

Pasi të përfundojë përpunimi, ARNi-ja e pjekur zgjidhet përpara se të dalë nga bërthama. Është vërtetuar se vetëm 5% e mARN-së së pjekur hyn në citoplazmë, dhe pjesa tjetër ndahet në bërthamë.

Transmetimi

Përkthimi (Latin Translatio - transferim, transferim) është përkthimi i informacionit që përmbahet në sekuencën nukleotide të një molekule mRNA në sekuencën aminoacide të një zinxhiri polipeptid (Fig. 10). Kjo është faza e dytë e sintezës së proteinave. Transferimi i ARN-së së pjekur përmes poreve të mbështjellësit bërthamor prodhohet nga proteina të veçanta që formojnë një kompleks me molekulën e ARN-së. Përveç transportimit të mARN-së, këto proteina mbrojnë mARN-në nga efektet e dëmshme të enzimave citoplazmike. Në procesin e përkthimit, tRNA luan një rol qendror; ato sigurojnë përputhjen e saktë të aminoacidit me kodin e trefishtë të mRNA. Procesi i përkthimit-dekodimit ndodh në ribozome dhe kryhet në drejtimin nga 5 në 3. Kompleksi i mARN-së dhe ribozomeve quhet polisom.

Gjatë përkthimit mund të dallohen tri faza: fillimi, zgjatja dhe përfundimi.

Inicimi.

Në këtë fazë, i gjithë kompleksi i përfshirë në sintezën e molekulës së proteinës është mbledhur. Dy nënnjësitë ribozomale janë të bashkuara në një seksion të caktuar të mARN-së, aminoacil-tARN-ja e parë është e bashkangjitur me të dhe kjo përcakton kornizën e leximit të informacionit. Në çdo molekulë m-ARN ekziston një rajon që është komplementar me r-ARN-në e nënnjësisë së vogël ribozomale dhe kontrollohet në mënyrë specifike prej tij. Pranë tij ndodhet kodoni fillestar inicues AUG, i cili kodon aminoacidin metioninë.Faza e inicimit përfundon me formimin e një kompleksi: ribozomi, aminoacil-tARN që nis -mARN.

Zgjatimi

— përfshin të gjitha reaksionet që nga momenti i formimit të lidhjes së parë peptide deri te shtimi i aminoacidit të fundit. Ribozomi ka dy vende për lidhjen e dy molekulave tRNA. Në një rajon, peptidil (P), ekziston ARN-ja e parë me aminoacidin metioninë dhe sinteza e çdo molekule proteine ​​fillon me të. Molekula e dytë e ARN-së hyn në seksionin e dytë të ribozomit, seksionin aminoacil (A) dhe ngjitet në kodonin e tij. Një lidhje peptide formohet midis metioninës dhe aminoacidit të dytë. TARN-ja e dytë lëviz së bashku me kodonin e saj mRNA në qendrën e peptidilit. Lëvizja e t-ARN me një zinxhir polipeptid nga qendra e aminoacilit në qendrën e peptidilit shoqërohet me avancimin e ribozomit përgjatë m-ARN-së me një hap që korrespondon me një kodon. T-ARN që shpërndau metioninën kthehet në citoplazmë dhe qendra amnoacil lirohet. Ai merr një t-ARN të re me një aminoacid të koduar nga kodoni tjetër. Ndërmjet aminoacideve të tretë dhe të dytë krijohet një lidhje peptide dhe ARN-ja e tretë së bashku me kodonin m-ARN lëviz në qendrën e peptidilit.Procesi i zgjatjes, zgjatjes së zinxhirit proteinik. Ai vazhdon derisa një nga tre kodonet që nuk kodojnë për aminoacide të hyjë në ribozom. Ky është një kodon terminator dhe nuk ka tARN korresponduese për të, kështu që asnjë prej tARN-ve nuk mund të zërë vend në qendrën e aminoacilit.

Përfundimi

– përfundimi i sintezës së polipeptideve. Ajo shoqërohet me njohjen nga një proteinë specifike ribozomale e njërit prej kodoneve të përfundimit (UAA, UAG, UGA) kur ai hyn në qendrën e aminoacilit. Një faktor i veçantë përfundimi i bashkëngjitet ribozomit, i cili nxit ndarjen e nënnjësive ribozomale dhe lirimin e molekulës së proteinës së sintetizuar. Uji i shtohet aminoacidit të fundit të peptidit dhe fundi i tij karboksil ndahet nga tARN.

Montimi i zinxhirit peptid ndodh me shpejtësi të lartë. Në bakteret në një temperaturë prej 37°C, ai shprehet në shtimin e 12 deri në 17 aminoacide në sekondë në polipeptid. Në qelizat eukariote, dy aminoacide shtohen në një polipeptid çdo sekondë.

Zinxhiri polipeptid i sintetizuar më pas hyn në kompleksin Golgi, ku përfundon ndërtimi i molekulës së proteinës (struktura e dytë, e tretë dhe e katërt shfaqen në mënyrë sekuenciale). Kjo është ajo ku molekulat e proteinave kombinohen me yndyrnat dhe karbohidratet.

I gjithë procesi i biosintezës së proteinave paraqitet në formën e një diagrami: ADN ® pro mRNA ® mRNA ® zinxhir polipeptid ® proteinë ® kompleksim i proteinave dhe shndërrimi i tyre në molekula funksionale aktive.

Fazat e zbatimit të informacionit trashëgues gjithashtu vazhdojnë në një mënyrë të ngjashme: së pari ai transkriptohet në sekuencën nukleotide të mRNA, dhe më pas përkthehet në sekuencën aminoacide të një polipeptidi në ribozome me pjesëmarrjen e tRNA.

Transkriptimi në eukariote kryhet nën veprimin e tre polimerazave ARN bërthamore. ARN polimeraza 1 ndodhet në nukleolus dhe është përgjegjëse për transkriptimin e gjeneve rRNA. ARN polimeraza 2 gjendet në lëngun bërthamor dhe është përgjegjëse për sintezën e mRNA pararendëse. ARN polimeraza 3 është një fraksion i vogël në lëngun bërthamor që sintetizon rRNA dhe tRNA të vogla. ARN polimerazat njohin në mënyrë specifike sekuencën nukleotide të një promotori transkriptimi. MARN eukariote sintetizohet fillimisht si një pararendës (pro-mRNA), dhe informacioni nga ekzonet dhe intronet transferohet në të. MARN e sintetizuar është më e madhe se sa është e nevojshme për përkthim dhe është më pak e qëndrueshme.

Gjatë maturimit të molekulës së mARN-së, intronet hiqen duke përdorur enzimat kufizuese dhe ekzonet bashkohen së bashku duke përdorur enzimat e ligazës. Maturimi i mARN quhet përpunim, dhe bashkimi i ekzoneve quhet bashkim. Kështu, mRNA e pjekur përmban vetëm ekzone dhe është shumë më e shkurtër se paraardhësi i saj, pro-mRNA. Madhësitë e introneve variojnë nga 100 në 10,000 nukleotide ose më shumë. Intonet përbëjnë rreth 80% të të gjithë mARN-së së papjekur. Tani është vërtetuar mundësia e bashkimit alternativ, në të cilin sekuencat nukleotide mund të hiqen nga një transkript primar në pjesë të ndryshme të tij dhe do të formohen disa mARN të pjekura. Ky lloj bashkimi është tipik në sistemin e gjeneve të imunoglobulinave tek gjitarët, gjë që bën të mundur formimin e llojeve të ndryshme të antitrupave bazuar në një transkript të mRNA. Pas përfundimit të përpunimit, mARN-ja e pjekur zgjidhet përpara se të lëshohet në citoplazmë nga bërthama. Është vërtetuar se vetëm 5% e mARN-së së pjekur hyn, dhe pjesa tjetër ndahet në bërthamë. Transformimi i transkriptoneve parësore të gjeneve eukariote, i lidhur me organizimin e tyre ekzon-intron, dhe në lidhje me kalimin e mRNA të pjekur nga bërthama në citoplazmë, përcakton tiparet e zbatimit të informacionit gjenetik të eukarioteve. Prandaj, gjeni i mozaikut eukariotik nuk është një gjen cistron, pasi jo e gjithë sekuenca e ADN-së përdoret për sintezën e proteinave.