Скачать презентацию Элонгация трансляции Пептидилтрансфераза П Мет 5 -кэп АУГ А Скачать презентацию Элонгация трансляции Пептидилтрансфераза П Мет 5 -кэп АУГ А

Nuc4_kt.ppt

  • Количество слайдов: 41

Элонгация трансляции Пептидилтрансфераза П Мет 5’-кэп АУГ А АК аа-т. РНК ГТФ Элонгация трансляции Пептидилтрансфераза П Мет 5’-кэп АУГ А АК аа-т. РНК ГТФ

Элонгация трансляции П А Мет АК 5’-кэп АУГ Транслоказа (EF-2), ГТФ Элонгация трансляции П А Мет АК 5’-кэп АУГ Транслоказа (EF-2), ГТФ

Элонгация трансляции П Мет АК 5’-кэп АУГ А АК Элонгация трансляции П Мет АК 5’-кэп АУГ А АК

Терминация трансляции П А e. RF УАГ Терминация трансляции П А e. RF УАГ

Терминация трансляции e. RF УАГ Терминация трансляции e. RF УАГ

Постсинтетическая модификация белков n Частичный протеолиз (удаление N-концевого МЕТ и сигнального пептида, образование активных Постсинтетическая модификация белков n Частичный протеолиз (удаление N-концевого МЕТ и сигнального пептида, образование активных форм ферментов и гормонов)

Постсинтетическая модификация белков (продолжение) n n n n n Объединение протомеров и формирование четвертичной Постсинтетическая модификация белков (продолжение) n n n n n Объединение протомеров и формирование четвертичной структуры белков Образование внутри- и межцепочечных S—S –связей Ковалентное присоединение кофакторов (пиридоксальфосфат, биотин) Гликозилирование (гормоны, рецепторы) Модификация остатков аминокислот: гидроксилирование ПРО и ЛИЗ (коллаген) йодирование ТИР (тиреоглобулин) карбоксилирование ГЛУ (факторы свертывания крови) Фосфорилирование Ацетилирование (гистоны) Пренилирование (G-белки) Др.

Регуляция биосинтеза белка в клетке Регуляция биосинтеза белка в клетке

lac-оперон lac-оперон

lac-оперон Глюкоза + Лактоза - lac-оперон Глюкоза + Лактоза -

lac-оперон Глюкоза + Лактоза + lac-оперон Глюкоза + Лактоза +

lac-оперон Глюкоза – Лактоза + lac-оперон Глюкоза – Лактоза +

Регуляторная часть генов эукариот устроена более сложно Имеются энхансеры (элементы, усиливающие транскрипцию), сайленсеры (ослабляющие), Регуляторная часть генов эукариот устроена более сложно Имеются энхансеры (элементы, усиливающие транскрипцию), сайленсеры (ослабляющие), HRE (hormone response element) Белковые факторы транскрипции могут связываться с любым из этих элементов и, тем самым, регулировать функции генов В качестве индукторов биосинтеза белка на генетическом уровне могут выступать ü гормоны (стероидные, тиреоидные), ü жирорастворимые витамины (D, A), ü металлы и др.

Пример инициирующего комплекса транскрипции гена эукариот Пример инициирующего комплекса транскрипции гена эукариот

Природные и синтетические ингибиторы биосинтеза белка Ингибитор Доксорубицин Актиномицин D Рифампицин Стрептомицин Механизм действия Природные и синтетические ингибиторы биосинтеза белка Ингибитор Доксорубицин Актиномицин D Рифампицин Стрептомицин Механизм действия Антибиотики Внедряются между парами оснований ДНК и нарушают раскручивание цепей (репликацию и транскрипцию) Ингибирует РНК-полимеразу прокариот Тетрациклины Ингибирует инициацию трансляции (связываясь с 30 S-субъединицей) Блокируют поступление аа-т. РНК в А-центр (--//--) Левомицетин Ингибирует пептидилтрансферазу Эритромицин Подавляет транслокацию Токсины

Природные и синтетические ингибиторы биосинтеза белка (продолжение) Ингибитор Механизм действия Токсины α-Аманитин Ингибирует РНК-полимеразу Природные и синтетические ингибиторы биосинтеза белка (продолжение) Ингибитор Механизм действия Токсины α-Аманитин Ингибирует РНК-полимеразу II эукариот Рицин Катализирует распад р. РНК большой субъединицы рибосом эукариот Подавляет транслокацию рибосом (модифицирует EF-2) Дифтерийный токсин

Современные методы молекулярной биологии Современные методы молекулярной биологии

Ферменты – главный «инструмент» в работе молекулярного биолога n n n ДНК-полимеразы ДНК-лигазы Рестриктазы Ферменты – главный «инструмент» в работе молекулярного биолога n n n ДНК-полимеразы ДНК-лигазы Рестриктазы – «разрезают» молекулу ДНК в строго определенных местах (в области палиндромов) А РОЗА УПАЛА НА ЛАПУ АЗОРА 5’ -----GAATTC------3’ УМЕР И МИР ЕМУ 3’------CTTAAG------5’ MADAM, I’M ADAM Рестриктаза Eco. RI

Исследование последовательности нуклеотидов ДНК (метод Сэнджера) Основан на ДНК-полимеразной реакции Реакцию проводят в 4 Исследование последовательности нуклеотидов ДНК (метод Сэнджера) Основан на ДНК-полимеразной реакции Реакцию проводят в 4 -х пробирках, в каждую из которых вносится: § матрица (исследуемый фрагмент ДНК) § праймер § субстраты (д. АТФ*р/а, д. ГТФ, д. ЦТФ, д. ТТФ) § ДНК-полимераза § один из четырех видов дидезоксинуклеотидов (дд. АТФ, дд. ГТФ, дд. ЦТФ, дд. ТТФ)

После включения дидезоксинуклеотида в растущую цепь ДНК ее синтез останавливается НО – СН 2 После включения дидезоксинуклеотида в растущую цепь ДНК ее синтез останавливается НО – СН 2 3’ ОН О НО – СН 2 2’ ОН рибоза 3’ ОН О НО – СН 2 2’ Н дезоксирибоза 3’ Н О 2’ Н дидезоксирибоза

матрица 3’ ААТТГ -----Ц----------Ц-----5’ ТТААЦ -----Г дд. ГТФ, д. ГТФ и др. матрица 3’ матрица 3’ ААТТГ -----Ц----------Ц-----5’ ТТААЦ -----Г дд. ГТФ, д. ГТФ и др. матрица 3’ ААТТГ -----Ц----------Ц-----5’ ТТААЦ -----Г-----------Г

Блот-анализ ДНК (Саузерн-блот) Этапы: 1. Выделение ДНК из биологического материала 2. Разрезание ДНК рестриктазами Блот-анализ ДНК (Саузерн-блот) Этапы: 1. Выделение ДНК из биологического материала 2. Разрезание ДНК рестриктазами 3. Разделение фрагментов (электрофорез в агарозном геле) 4. Перенос на нитроцеллюлозу и денатурация ДНК 5. Блокирование пустых зон избытком ДНК 6. Обработка зондом и образование гибридов зонд – мишень (зондом является одноцепочечная молекула ДНК, комплементарная искомой и меченая р/а фосфором Р 32) 7. Отмывка несвязанного зонда и ауторадиография

Саузерн-блот Саузерн-блот

Геномная дактилоскопия (метод «отпечатков пальцев ДНК» ) Применение: § Идентификация личности § В судебной Геномная дактилоскопия (метод «отпечатков пальцев ДНК» ) Применение: § Идентификация личности § В судебной медицине – установление принадлежности пятен крови, спермы, др. биологического материала Жертва Обвиняемый

Геномная дактилоскопия (применение) § Установление отцовства (материнства) Геномная дактилоскопия (применение) § Установление отцовства (материнства)

Геномная дактилоскопия (применение) § Комплексная диагностика ряда наследственных заболеваний § Поиск участков в ДНК, Геномная дактилоскопия (применение) § Комплексная диагностика ряда наследственных заболеваний § Поиск участков в ДНК, ответственных за развитие определенной патологии

Биочипы (DNA microarray technology) ДНК-чип позволяет проводить анализ большого числа генов одновременно Этапы: n Биочипы (DNA microarray technology) ДНК-чип позволяет проводить анализ большого числа генов одновременно Этапы: n Изготовление чипа (иммобилизация небольших одноцепочечных фрагментов ДНК на ячейках пластины) n Проведение реакции гибридизации флюоресцентномеченых исследуемых образцов с чипом n Компьютерный анализ результатов

Биочипы (DNA microarray technology) Биочипы (DNA microarray technology)

ПЦР (полимеразная цепная реакция) Kary Mullis (р. 1944) Нобелевская премия по химии 1993 ПЦР (полимеразная цепная реакция) Kary Mullis (р. 1944) Нобелевская премия по химии 1993

ПЦР – это способ получения достаточного для анализа числа копий ДНК (гена или его ПЦР – это способ получения достаточного для анализа числа копий ДНК (гена или его фрагмента) В пробирке смешиваются: исследуемый материал (образец ДНК), д. НТФ (субстраты для синтеза), ДНК-полимераза (Taqполимераза), праймеры ТЕРМОЦИКЛЕР 1. Нагревание до 900 С (денатурация ДНК) 2. Охлаждение до 550 С ( «отжиг» праймеров) 3. Нагревание до 750 С (удвоение цепей) повторение цикла

ПЦР Применение: • Диагностика бактериальных и вирусных инфекций • Генетическое типирование (определение носительства мутантных ПЦР Применение: • Диагностика бактериальных и вирусных инфекций • Генетическое типирование (определение носительства мутантных генов)

Хорея Гентингтона (ПЦР-диагностика) N ХГ Хорея Гентингтона (ПЦР-диагностика) N ХГ

Хорея Гентингтона (ПЦР-диагностика) Хорея Гентингтона (ПЦР-диагностика)

Клонирование Клонирование

Клонирование клеток Клонирование клеток

Клонирование отдельных генов (основные понятия) Вектор – носитель, в который встраивается чужеродная ДНК с Клонирование отдельных генов (основные понятия) Вектор – носитель, в который встраивается чужеродная ДНК с целью клонирования Виды векторов: n плазмида n бактериофаг n хромосомы дрожжей

Клонирование отдельных генов (принцип) Клонирование отдельных генов (принцип)

Клонирование отдельных генов (применение) Ø Клонирование бактеральных и вирусных генов – создание вакцин Ø Клонирование отдельных генов (применение) Ø Клонирование бактеральных и вирусных генов – создание вакцин Ø Клонирование генов человека – 1. Получение лекарственных препаратов белковой природы. Уже получены: эритропоэтин, инсулин, соматотропин, интерфероны, VIII фактор свертывания крови, тканевый активатор плазминогена, факторы роста 2. Генная терапия

Спасибо за внимание! Успехов! Спасибо за внимание! Успехов!