Наследственная информация – запись порядка аминокислот, хранящаяся в ДНК. Как вы помните, у эукариот ДНК находится в хромосомах клетки (они состоят из хроматина – соединения ДНК и специальных белков). В свою очередь сами хромосомы находятся внутри ядра, отделенного от цитоплазмы двойной мембраной. У прокариот ДНК представлена одной главной² кольцевой молекулой – нуклеоидом, плавающим примерно в центре цитоплазмы клетки.
  Именно в ДНК хранится наследственная информация – запись порядка аминокислот всех белков данной клетки и (или) организма. А непосредственно синтезируют белки, т. е. соединяют аминокислоты, рибосомы, находящиеся в цитоплазме или ЭПС.
  В связи с этим возникает вопрос: «Как доставить информацию от ДНК к рибосомам?». Эту проблему решает один из видов РНК – информационная, или матричная – иРНК, или мРНК. Матрица – это типографский термин, обозначающий набранный из металлических букв текст, на который наносится краска. После чего к нему прикладываются и прижимаются листы бумаги, и так отпечатываются многочисленные копии. Следовательно, матрица – это какая-либо структура, с которой можно получить неограниченное число копий.
  Транскрипция необходима для того, чтобы донести информацию, скопированную с ДНК, в цитоплазму к рибосомам. При этом нужно полностью исключить повреждение самой молекулы ДНК. Наследственная информация эукариот строго сохраняется под защитой двух ядерных мембран, как в сейфе. Именно устойчивая к негативному воздействию, стабильная, двуспиральная ДНК является надежным носителем, и в таком виде она переносит информацию из клетки в клетку (и из организма в организм) при размножении. Ведь если ДНК разрушится, клетка погибнет, поэтому хромосомы (молекулы ДНК) не покидают ядро. Чтобы осуществить процессы биосинтеза белка и реализовать находящуюся в ДНК наследственную информацию, нужен посредник, который будет переходить из ядра в цитоплазму к рибосомам. Роль посредника в этом случае выполняет иРНК (мРНК).
  Транскрипция – процесс синтеза иРНК по матрице ДНК (рис. 3). Это первый этап биосинтеза белка. Процесс транскрипции похож на процесс репликации. Он тоже начинается с того, что в определенном участке ДНК разрываются водородные связи и небольшая часть молекулы (всего несколько десятков нуклеотидов) временно становится одноцепочечной. К одной из этих свободных однонитевых цепей ДНК присоединяется фермент РНК-полимераза, или транскриптаза. Молекула фермента «нанизывается» на одну цепь ДНК и начинает функционировать, а комплементарная цепь ДНК остается свободной.
  Фермент катализирует присоединение новых нуклеотидов к растущей цепи иРНК. Нуклеотиды присоединяются по принципу комплементарности. То есть если в ДНК находится азотистое основание цитозин, то в РНК будет встраиваться комплементарный ему гуанин, и между ними будет возникать тройная водородная связь. Образующаяся таким образом иРНК будет полностью копировать нетранскрибируемую комплементарную цепь ДНК, только вместо тимина в ней будет находиться урацил.
  Постепенно удлиняясь, цепь иРНК благодаря ферменту включает в себя всё новые и новые нуклеотиды. Когда мРНК достигает необходимой длины, водородные связи между ею и транскрибируемой цепью ДНК рвутся. Это происходит потому, что химическое сродство молекул ДНК–ДНК выше, чем ДНК–РНК. Таким образом, комплементарная нетранскрибируемая цепь ДНК вытесняет иРНК, восстанавливая водородные связи внутри двуцепочечной молекулы.