ДНК, гены, белки

Носителем наследственной информации являются молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), находящиеся в хромосомах клеточного ядра^[1][2]. Каждая молекула ДНК представляет собой длинный полимер («поезд»), составленный из четырех нуклеотидов (четырех типов «вагонов»), обозначаемых Л, Т, Ц и Г (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Фрагмент нити ДНК

Точнее говоря, ДНК образуют два таких параллельных «поезда», связанных соотношением комплемептарности (дополнительности): напротив нуклеотида, А в одном «поезде» всегда стоит нуклеотид Т в другом, а напротив Ц — Г. Поэтому длину молекулы ДНК и ее фрагментов принято измерять в парах нуклеотидов (пн).

Типичный ген представляет собой группу из нескольких тысяч пн, расположенных в определенном порядке. Порядок нуклеотидов в гене так же важен, как порядок букв в слове. Количество разных генов, в совокупности составляющих геном, колеблется от сотен у бактерий до десятков тысяч у высших растений и животных и в общем возрастает пропорционально сложности организма.

Смысл гена заключается в том, что он представляет собой запись строения одного из необходимых для данного организма белков на «нуклеотидном» языке.

Белки — важнейший класс биохимических соединений. Они играют основную роль в построении и функционировании любого земного организма. С помощью белков-ферментов осуществляются почти все химические реакции, поддерживающие жизнедеятельность. Например, молекулы белка гемоглобина присоединяют кислород в легких и отдают его клеткам тела. Молекулы белков иммуноглобулинов участвуют в работе защитной системы организма, химически связываясь с проникшими в него чужеродными соединениями и микробами, и т. д. Белки, как и ДНК, являются природными полимерами, но собираются не из четырех нуклеотидов, а из двадцати аминокислот.

• [1] Стеббинс Дж. Ледьярд, Айала Франциско X. Эволюция дарвинизма // В мире науки.1985. № 9. С. 38−50.
• [2] У безъядерных микроорганизмов ДНК находится просто внутри клетки. Некоторыеорганеллы клетки (например, митохондрии) имеют собственную ДНК.