Что служит матрицей при трансляции
Транскрипция и трансляция
Удвоение ДНК происходит в синтетическом периоде интерфазы. При этом общее число хромосом не меняется, однако каждая из них содержит к началу деления две молекулы ДНК: это необходимо для равномерного распределения генетического материала между дочерними клетками.
Транскрпиция (лат. transcriptio — переписывание)
Образуется несколько начальных кодонов иРНК.
Нити ДНК последовательно расплетаются, освобождая место для передвигающейся РНК-полимеразы. Молекула иРНК быстро растет.
Трансляция (от лат. translatio — перенос, перемещение)
Рибосома делает шаг, и иРНК продвигается на один кодон: такое в фазу элонгации происходит десятки тысяч раз. Молекулы тРНК приносят новые аминокислоты, соответствующие кодонам иРНК. Аминокислоты соединяются друг с другом: между ними образуются пептидные связи, молекула белка растет.
Примеры решения задачи №1
Без практики теория мертва, так что скорее решим задачи! В первых двух задачах будем пользоваться таблицей генетического кода (по иРНК), приведенной вверху.
«Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦГА-ТГГ-ТЦЦ-ГАЦ. Определите последовательность нуклеотидов во второй цепочке ДНК, последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода»
По принципу комплементарности мы нашли вторую цепочку ДНК: ГЦТ-АЦЦ-АГГ-ЦТГ. Мы использовали следующие правила при нахождении второй нити ДНК: А-Т, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.
Вернемся к первой цепочке, и именно от нее пойдем к иРНК: ГЦУ-АЦЦ-АГГ-ЦУГ. Мы использовали следующие правила при переводе ДНК в иРНК: А-У, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.
Зная последовательность нуклеотидов иРНК, легко найдем тРНК: ЦГА, УГГ, УЦЦ, ГАЦ. Мы использовали следующие правила перевода иРНК в тРНК: А-У, У-А, Г-Ц, Ц-Г. Обратите внимание, что антикодоны тРНК мы разделяем запятыми, в отличие кодонов иРНК. Это связано с тем, что тРНК представляют собой отдельные молекулы (в виде клеверного листа), а не линейную структуру (как ДНК, иРНК).
Пример решения задачи №2
«Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТАГ-ЦАА-АЦГ-ГЦТ-АЦЦ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК»
Пример решения задачи №3
Длина фрагмента молекулы ДНК составляет 150 нуклеотидов. Найдите число триплетов ДНК, кодонов иРНК, антикодонов тРНК и аминокислот, соответствующих данному фрагменту. Известно, что аденин составляет 20% в данном фрагменте (двухцепочечной молекуле ДНК), найдите содержание в процентах остальных нуклеотидов.
Теперь мы украсили теорию практикой. Что может быть лучше при изучении новой темы? 🙂
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
МАТРИЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ: репликация, транскрипция, трансляция
Приятного чтения! Если хочешь подготовиться на 80+ с автором этого справочника, то обязательно посмотри вот этот способ подготовки (тыкай, чтобы получить расписание и подробности в ЛС).
Репликация — удвоение молекул ДНК
Основой матрицы в данном случае является ДНК. В результате репликации, происходящей во время интерфазы (синтетический период), происходит удвоение количества молекул ДНК.
Как это происходит: ДНК-хеликаза (фермент) расшивает спираль ДНК на 2 отдельные цепи, в то время как ДНК-полимераза (фермент) достраивает новые цепи по принципу комплементарности и антипараллельности.
То есть напротив аденина всегда стоит тимин, напротив гуанина — цитозин. И наоборот. А принцип антипараллельности заключается в том, что при синтезе любой нуклеиновой цепи штрих-концы данной цепочки меняются местами.
В результате получаются 2 абсолютно одинаковые цепи ДНК и хромосомный набор клетки из 2n2c становится 2n4c. Происходит всё это дело в ядре.
Если говорить простым языком, репликация нужна для того, чтобы клетка снова могла поделиться: однохроматидная хромосома (слева) не сможет разорваться во время анафазы деления, потому что состоит лишь из одной хроматиды. После репликации образуются двухроматидные хромосомы, хроматиды которых смогут разойтись во время анафазы.
Транскрипция — синтез РНК
Матрицей для транскрипции так же служит цепочка ДНК. Синтез происходит с помощью фермента РНК-полимеразы. Данный фермент присоединяется к участку гена (ген — это участок цепи ДНК), который необходимо транскрибировать, далее он раскручивает ДНК и присоединяет новые нуклеотиды. После образуется предшественник РНК (незрелая преРНК), которая дозревает в ядре. После дозревания РНК выходит из ядра.
Всего с ДНК можно синтезировать 3 вида РНК: информационную (матричную), рибосомальную и транспортную. Данные процессы происходят в ядре. О функциях каждой из РНК мы рассказали здесь.
Транскрипция происходит по принципу комплементарности и антипараллельности. Изначально ДНК состоит из двух цепей: одна из них транскрибируемая, другая — смысловая. Синтез РНК происходит по транскрибируемой цепи.
Давайте приведём пример: мы имеем ДНК, у которой часть транскрибируемой цепи состоит из таких нуклеотидов: 5′ АТТ-ГЦЦ-ААА-АГГ 3′. Нас просят синтезировать иРНК по этой цепи. По принципу комплементарности мы знаем, что напротив А всегда стоит Т (в ДНК) или У (в РНК), напротив Ц всегда стоит Г. По принципу антипараллельности мы обязаны поменять штрихи местами при синтезе новой нуклеиновой кислоты.
Давайте построим цепочку иРНК, комплементарную данной цепи ДНК.
ДНК: 5′ АТТ-ГЦЦ-ААА-АГГ 3′
иРНК: 3′ УАА-ЦГГ-УУУ-УЦЦ 5′
Цепь иРНК комплементарна и антипараллельна.
Трансляция — синтез белка
Трансляция происходит в рибосомах. Матрицей для трансляции служит иРНК.
Очень важно: трансляция идёт с 5′ конца на 3′ конец, то есть рибосома читает иРНК с 5′ конца.
1) На малую субъединицу рибосомы приходит иРНК. Далее иРНК скользит по малой субъединице, пока та не обнаружит старт-кодон. Старт-кодон (обычно АУГ) — это 3 нуклеотида, которые своим присутствием инициируют процесс синтеза белка. Далее субъединицы рибосом спаиваются, и к этому кодону подходит антикодон тРНК с аминокислотой.
Кодон всегда комплементарен и антипараллелен антикодону. Что это значит? Это значит, что действует правило комплементарности — напротив аденина всегда стоит урацил, а напротив гуанина — цитозин. (А-У, Г-Ц). Поэтому для кодона 5′ ААА 3′ антикодоном будет 3′ УУУ 5′, для кодона 5′ ГГЦ 3′ антикодоном будет 3′ ЦЦГ 5′, для кодона 5′ ЦГА 3′ антикодоном будет 3′ ГЦУ 5′ и так далее…
2) Ко 2-му кодону иРНК подходит следующая тРНК с другой аминокислотой. Между аминокислотами образуется пептидная связь.
3) иРНК сдвигается на один кодон вперёд. Самая первая тРНК больше не помещается в рибосому и уходит, оставляя свою аминокислоту (она связана пептидной связью). К третьему кодону иРНК подходит тРНК с новой аминокислотой. Она связывается со 2 аминокислотой пептидной связью.
4) Такой цикл повторяется многократно до тех пор, пока в рибосому не зайдёт стоп-кодон иРНК. К нему не подходит ни одна тРНК — не подходит и аминокислота, поэтому синтезированный белок покидает рибосому.
Решение типовых задач на синтез белка
Определите: последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка (используя таблицу генетического кода), если фрагмент транскрибируемой цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:
5′ ГТГ-ТАТ-ГГА-АГТ 3′
Решение задачи:
1) Зная, что иРНК синтезируется на ДНК по принципу комплементарности и антипараллельности, построим цепь иРНК на имеющейся цепи ДНК.
5′ ГТГ-ТАТ-ГГА-АГТ 3′ — трДНК.
3′ ЦАЦ-АУА-ЦЦУ-УЦА 5′ — кодоны иРНК.
2) Зная, что антикодоны тРНК комплементарны и антипараллельны кодонам иРНК, мы можем найти и их:
3′ ЦАЦ-АУА-ЦЦУ-УЦА 5′ — кодоны иРНК.
5′ ГУГ 3′ ; 5′ УАУ 3′ ; 5′ ГГА 3′ ; 5′ АГУ 3′ — антикодоны тРНК (записываем через точку с запятой, так как антикодоны — не цепочка).
3) Теперь воспользуемся таблицей. Обратите внимание: белок синтезируется на основе иРНК, а не тРНК!
Первый нуклеотид в триплете берется из левого вертикального ряда, второй – из верхнего горизонтального ряда и третий – из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трёх нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.
3′ ЦАЦ-АУА-ЦЦУ-УЦА 5′ — кодоны иРНК. Ещё раз обращаю внимание, что рибосома считывает иРНК с 5′ конца. Поэтому читаем мы эту последовательность справа налево.
ТРЕ-СЕР-ИЛЕ-ГИС — аминокислотная последовательность. Задача решена: найдены иРНК, тРНК и аминокислоты.
Решение задачи:
1) Сейчас от нас требуются обратные действия: через антикодоны тРНК найти иРНК, а после по иРНК найти ДНК и белок. Всё по порядку, давайте сначала по принципу антипараллельности и комплементарности найдём кодоны иРНК.
2) Теперь, когда мы знаем кодоны иРНК, мы можем найти и ДНК по принципу комплементарности и антипараллельности.
5′ АГЦ-ГЦУ-УУА-ГГГ 3′ — кодоны иРНК.
3′ ТЦГ-ЦГА-ААТ-ЦЦЦ 5’— транскрибируемая цепь ДНК
5′ АГЦ-ГЦТ-ТТА-ГГГ 3′ — смысловая цепь ДНК.
3) Теперь по иРНК, пользуясь таблицей, ищем последовательность аминокислот.
5′ АГЦ-ГЦУ-УУА-ГГГ 3′ — кодоны иРНК. Читаем слева направо (от 5′ к 3′)
СЕР-АЛА-ЛЕЙ-ГЛИ — последовательность аминокислот. Задача решена.
— В чём смысл всего этого?
Существует такая штука — экспрессия генов. В ДНК закодирована информация: её нужно как-то прочитать. С помощью матричных процессов эта информация переносится, читается и «превращается» в белок. Синтез белков — вот конечная цель существования генетического кода. Экспрессия генов — это путь от ДНК к признаку. Пример: в ДНК закодирован чёрный цвет кожи. Во время экспрессии генов эта информация реализуется, и после синтеза белка и его преобразования человек получает меланин — пигмент чёрного цвета.
Поздравляю с успешным освоением новой темы!
Статьи — круто, но для сотки этого недостаточно. Жми сюда, чтобы получить расписание и подробности самого эффективного курса подготовки к ЕГЭ по биологии.
Получить тест по теме в ЛС →
Примерное время выполнения: 1 час.
Полноценный тест с автоматической проверкой. Мы используем сервис «РЕШУ ЕГЭ» как самый удобный в коммуникации между учителем и учеником. На сервисе возможна авторизация через ВК.
Задания части 2 ЕГЭ по теме «Биосинтез белка. Генетический код»
1. Почему реакции биосинтеза белка называют матричными?
В основе реакций матричного синтеза лежит комплементарное взаимодействие между нуклеотидами. Образуются полимеры, строение которых полностью определяется строением исходного вещества – матрицы. ДНК является матрицей для синтеза иРНК, а иРНК является матрицей для синтеза белка.
2. В каких случаях изменение последовательности нуклеотидов ДНК не влияет на структуру и функции соответствующего белка?
1) Если изменился третий нуклеотид триплета и получился триплет, кодирующий ту же самую аминокислоту.
2) Если изменения произошли в участке ДНК, который не кодирует белок.
3. Какова роль нуклеиновых кислот в биосинтезе белка?
ДНК содержит информацию для синтеза белка, иРНК переносит эту информацию к рибосоме, рРНК входит в состав рибосом, тРНК доставляет к рибосоме аминокислоты.
4. Чем объясняется огромное разнообразие белков, образующихся в живых организмах? Укажите не менее трех причин.
1) В состав белков входит 20 видов аминокислот. Количество вариантов белка, состоящего из ста аминокислот, составляет 20 в степени 100.
2) В состав белков могут входить разнообразные небелковые компоненты, например, углеводы в гликопротеинах, гем в гемоглобине.
3) Генные мутации, постоянно происходящие в организмах, приводят к изменению структуры белка, кодируемого данным геном.
5. Рассмотрите предложенную схему классификации реакций матричного синтеза. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
6. Белок состоит из 220 аминокислотных звеньев (остатков). Установите число нуклеотидов участков молекул иРНК и ДНК, кодирующих данный белок, и число молекул тРНК, необходимых для переноса аминокислот к месту синтеза. Ответ поясните.
1) одну аминокислоту кодируют три нуклеотида, число нуклеотидов на иРНК: 220 х 3 = 660;
2) число нуклеотидов на иРНК соответствует числу нуклеотидов на одной нити ДНК (660 нуклеотидов);
3) каждую аминокислоту переносит к месту синтеза одна тРНК, следовательно, число тРНК, участвующих в синтезе, равно 220
7. Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны. (1) При биосинтезе белка протекают реакции матричного синтеза. (2) К реакциям матричного синтеза относят только реакции репликации и транскрипции. (3) В результате транскрипции синтезируется иРНК, матрицей для которой служит вся молекула ДНК. (4) Пройдя через поры ядра, иРНК поступает в цитоплазму. (5) Информационная РНК участвует в синтезе тРНК. (6) Транспортная РНК обеспечивает доставку аминокислот для сборки белка. (7) На соединение каждой из аминокислот с тРНК расходуется энергия молекул АТФ.
8. Лекарственный препарат рекомендуется принимать при инфекционно-воспалительных процессах в организме человека, вызванных патогенными бактериями. Препарат блокирует действие бактериальных белков-ферментов, регулирующих реакции с участием ДНК, что уменьшает рост и деление клеток бактерий, приводит к их гибели. На какие процессы в клетке бактерий воздействует этот препарат? Почему прекращается рост, деление и наблюдается гибель бактериальных клеток?
1) Препарат воздействует на процессы репликации и транскрипции.
2) Блокирование репликации не дает бактериальной клетке делиться.
3) Блокирование транскрипции не дает бактериальной клетке синтезировать белки, это приводит к гибели клетки.
9. Рассмотрите предложенную схему классификации реакций матричного синтеза. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
10. Рассмотрите предложенную схему классификации нуклеиновых кислот, участвующих в процессе биосинтеза белка. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
11. Как вы понимаете фразу: «Код ДНК триплетен, однозначен, вырожден»?
1) Код «триплетен» означает, что каждая из аминокислот кодируется тремя нуклеотидами.
2) Код «однозначен» — каждый триплет (кодон) кодирует только одну аминокислоту.
3) Код «вырожден» означает, что каждая аминокислота
может кодироваться более чем одним кодоном.
12. Найдите три ошибки в приведенном тексте «Реакции матричного типа». Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их. Дайте правильную формулировку. (1) В матричных реакциях биосинтеза белка участвуют нуклеиновые кислоты. (2) В результате транскрипции синтезируется РНК, матрицей для которой служит участок ДНК. (3) Реакцию синтеза РНК катализирует фермент протеиназа. (4) Пройдя через поры ядерной оболочки, иРНК поступает в цитоплазму. (5) При трансляции на рибосомах осуществляется сборка молекул белка из аминокислот. (6) Информационная РНК служит матрицей для синтеза тРНК. (7) Последовательность соединения аминокислот в белке определяется последовательностью нуклеотидов в транспортной РНК.
1) 3 – реакцию синтеза РНК катализирует РНК-полимераза;
2) 6 – иРНК служит матрицей для синтеза белка (матрицей для синтеза тРНК служит участок молекулы ДНК);
3) 7 – последовательность соединения аминокислот в белке определяется последовательностью нуклеотидов в иРНК (ДНК)
Биология в лицее
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Транскрипция и трансляция
Ген (греч. génesis — происхождение) — это элементарная единица наследственности, представляющая отрезок молекулы ДНК (у некоторых вирусов РНК).
Существование дискретных наследственных факторов предположил Грегор Мендель в 1865 году, а в 1909 году В. Иогансен назвал их генами.
Ген — участок молекулы ДНК, содержащий информацию о первичной структуре одной полипептидной цепочки или молекулы рРНК и тРНК. Таким образом, ген определяет строение одного из белков живой клетки и тем самым участвует в формировании признака или свойства организма.
Матричная и кодирующая цепи ДНК
Это значит, что в процессе «считывания» гена (транскрипции, или синтеза мРНК) в качестве матрицы выступает только одна — матричная — цепь ДНК. Продукт же этого процесса — мРНК — по последовательности нуклеотидов совпадает с кодирующей цепью ДНК (с заменой тиминовых оснований на урациловые).
Таким образом, получается что с помощью матричной цепи ДНК при транскрипции воспроизводится в структуре РНК генетическая информация кодирующей цепи ДНК.
Информация на кодирующей цепи записана в направлении от 5‘-конца к 3‘-концу. И этот же конец принято считать 5′-концом всего гена (хотя у его матричной цепи здесь находится 3′-конец).
Всего на длинной молекуле ДНК находится несколько тысяч генов. И, как правило, для всех этих генов кодирующей является одна и та же цепь ДНК. Но иногда бывает иначе: для одних генов в качестве смысловой выступает одна цепь ДНК, а для других генов — противоположная цепь. Такие гены, очевидно, читаются в разных направлениях. Подобная ситуация обнаружена, в частности, некоторых генов у дрозофилы.
Значение биосинтеза белка в процессах жизнедеятельности
Каждая живая клетка создаёт вещества, образующие её организм. Этот процесс называют биосинтезом. Реакции, обеспечивающие этот процесс, ферментативные, связаны с потреблением энергии и функцией внутриклеточных структур. Например, синтез углеводов в растительной клетке связан с энергией света и хлоропластами, а биосинтез белка — с энергией химических связей АТФ и рибосомами.
В биосинтезе молекул белка участвуют 20 видов аминокислот, разные виды РНК и многочисленные рибосомы, расположенные на мембранах ЭПС.
Биосинтез протекает в течение всей жизни клетки, но для каждого вида ткани характерны специфические белки. В костной ткани это оссеин, в мышечной — актин и миозин, в крови фибриноген, антитела и др. Каждый белок имеет свой состав аминокислот и последовательность их соединения, что определяет функции и свойства белковой молекулы.
Для продолжения изучения темы Вам необходимо вспомнить особенности строения молекулы ДНК.
ДНК служит матрицей для синтеза иРНК, которая переносит наследственную информацию из ядра к рибосоме, месту синтеза полипептидной цепи.
Процесс синтеза иРНК называют транскрипция . иРНК — это продукт, содержащий копии гена или группы генов.
Транскрипция
Структура любой белковой молекулы закодирована в ядерной ДНК, которая непосредственного участия в её синтезе не принимает. Она служит лишь матрицей для синтеза информационной РНК (иРНК), которая является переносчиком наследственной информации из ядра к рибосоме, месту синтеза полипептидной нити белка.
Процесс биосинтеза белка включает в себя ряд последовательно протекающих событий.
Роль тРНК в биосинтезе белка. Трансляция
К месту сборки белка поступают аминокислоты. Сюда их доставляют тРНК. Эти молекулы имеют форму клеверного листа, на вершине которого находятся три нуклеотида — триплет, или антикодон, кодирующий определённую аминокислоту.
Каждая тРНК может соединиться лишь с одной молекулой аминокислоты и доставить её к рибосоме. Например: антикодон в тРНК АЦГ комплементарен триплету УГЦ в иРНК. Эти два триплета кодируют аминокислоту серин. В ДНК серину будет соответствовать триплет АЦГ. Сравнение триплетов ДНК и тРНК показывает, что они одинаковы.
Активацию определённой аминокислоты осуществляет свой особый фермент. Механизм активации заключается в том, что фермент одновременно взаимодействует с аминокислотой и с АТФ, которая при этом теряет пирофосфат. Образуется тройной комплекс из фермента, аминокислоты и тРНК, способный сразу образовывать пептидную связь. Без такого взаимодействия свободная аминокислота не может образовывать пептидную связь.
Трансляция (от лат. translatio — «передача») — процесс синтеза полипептидных цепей на матрице информационной РНК в рибосомах.
Молекула тРНК отдаёт аминокислоту и вновь перемещается в цитоплазму, где снова присоединяет такую же аминокислоту, а рибосома перемещается на один триплет влево. Постепенно за счёт присоединения аминокислот нить белка удлиняется.
Если антикодон тРНК и кодон иРНК не комплементарны, то тРНК с аминокислотой уходят к другим иРНК и рибосомам.
Пептидная цепочка удлиняется до тех пор, пока не закончится трансляция и рибосома не соскочит с иРНК. Полипептидная цепочка погружается в канал ЭПС и там приобретает вторичную, третичную или четвертичную структуры.
Скорость сборки одной молекулы белка, состоящего из 200 — 300 аминокислот, составляет 1 — 2 минуты.
В процессе биосинтеза белка реализуются функции многих веществ и органоидов клетки и используется энергия АТФ.
Регуляция биосинтеза белка
Работа генов в любом организме — прокариотическом или эукариотическом — контролируется и координируется.
Различные гены обладают неодинаковой временной активностью. Одни из них характеризуются постоянной активностью. Это гены, которые отвечают за синтез белков, необходимых или организму на протяжении всей жизни, например ферменты.
Большинство генов обладает непостоянной активностью, они синтезируются, когда это необходимо клетке.
Различают структурные и регуляторные белки клетки. Структурные выполняют ферментативную, транспортную и структурную функции, а регуляторные управляют синтезом структурных генов.
Оперон — совокупность генов, которые расположены рядом на ДНК, контролируют один процесс и регулируются одними и теми же элементами.
Оперон является функциональной единицей транскрипции у прокариот.
В состав оперона прокариот входят структурные гены и регуляторные элементы. Структурные гены кодируют белки, осуществляющие последовательно этапы биосинтеза какого-либо вещества. Их может быть один или несколько, в ходе транскрипции они работают как единый ген. На них синтезируется единая молекула иРНК.
Регуляторные элементы
Промотор — это место начала транскрипции. Оно представлено нуклеотидами ДНК, с которыми связывается белок-фермент РНК-полимераза. Промотор определяет, какая из двух цепей будет служить матрицей для и-РНК.
Оператор — участок связывания регуляторного белка с ДНК. Этот белок репрессор, т.е. подавитель или белок-активатор процесса транскрипции. Оператор — это начало считывания генетической информации. На работу этих белков влияют вещества субстраты, которые могут взаимодействовать с белком-репрессором, освобождая проход для полимеразы, обеспечивая этим синтез и-РНК. Пока репрессор находится на операторе, полимераза не может сдвинуться с места и начать синтез.
Терминатор — участок в конце оперона, сигнализирующий о прекращении транскрипции.
Регуляция генной активности у эукариот сложнее, чем у бактерий.
В отличие от прокариот, образующиеся в ядре иРНК подвергаются ряду изменений. Сначала синтезируется длинная иРНК, а затем ферменты вырезают из неё участки, не несущие информацию о строении белка.
У эукариот, наряду с регуляторными процессами, влияющими на функции отдельной клетки, существуют системы регуляции целого организма. Гормоны образуются в клетках желёз внутренней секреции и с кровью разносятся по всему телу; регулируют процессы синтеза иРНК и белков только в клетках-мишенях. Гормоны связываются с белками-рецепторами клеточных мембран и включают системы изменения структуры клеточных белков, которые влияют на синтез белков на рибосомах и на транскрипцию определённых генов. Так, адреналин включает синтез ферментов, расщепляющих гликоген мышц до глюкозы, а инсулин способствует синтезу гликогена из глюкозы в печени.
Ген эукариот похож на оперон прокариот, хотя и отличается более протяжённой регуляторной зоной и тем, что он кодирует один белок, а не несколько, как оперон у бактерий. Познание регуляторных механизмов транскрипции и трансляции необходимо для управления процессами реализации генетической информации.