Генный уровень организации наследственного материала Ген — единица

Генный уровень организации наследственного материала. Ген - единица наследственной информации: • занимающая определенное положение в хромосоме, • контролирующая выполнение определенной функции, • определяющая возможность развития признака Признак обозначают как качество или свойство организма : • по которому один организм можно отличить от другого, • который может наследоваться независимо от других признаков.

Ген - локус молекулы ДНК (цистрон), который включает в себя: • структурную часть • регуляторную часть

Поток генетической информации (эукариоты, прокариоты)

Экспрессия гена 1. Транскрипция ДНК 2. РНК-процессинг. 3. РНК- сплайсинг. 4. Трансляция РНК. 5. Фолдинг протеинов. 6. Пост-трансляционные модификации. 7. Белки управляют метаболизмом клеток, обеспечивая их дифференцировку и развитие признаков.

Транскрипция - синтез первичного РНК транскрипта на матрице одной из цепей ДНК. Единица транскрипции или транскриптон включает : • промотор, • точку старта • транскрибируемая часть гена • терминатор • регуляторные последовательности лежащие выше и ниже точки старта. Транскриптон может содержать информацию: • об одном отдельном полипептиде (моноцистронная РНК) • о нескольких полипептидах (полицистронная м. РНК)

1. Инициация- Формирование комплекса инициации

2. Элонгация - РНК-полимераза присоединяет нуклеотиды к 3’ концу растущей молекулы РНК.

3. Терминация. • Цепь РНК отсоединяется от ДНК • РНК-полимераза освобождается от ДНК • Останавливается синтез РНК

Посттранскрипционные процессы эукариот. 1. Процессинг - концы молекулы про-м. РНК модифицируются специфическим образом: а. Кэпирование. б. Трелирование.

сплайсинг включает: • вырезание из молекулы незрелой м. РНК участков, соответствующих интронам. • сшивание между собой последовательностей

Функциональное и эволюционное значение интронов. 1. Интроны возможно содержат нуклеотидные последовательности, которые контролируют активность генов. 2. Наличие в генах эукариот интронов и экзонов обеспечивает последним возможность альтернативного сплайсинга. 3. Во многих случаях разные экзоны кодируют разные домены протеина соответствующие различным функциональным частям белковой молекулы. 4. Наличие интронов повышает вероятность кроссинговера экзонов без нарушения их кодирующих последовательностей. 5. Возможно представить ситуацию перемешивания экзонов между неаллельными генами, что может привести к появлению протеинов с новыми комбинациями функций.

Трансляция РНК – управляемый синтез полипептидов. Свойства генетического кода. 1. Триплетность • триплеты или кодоны и. РНК (61) • стартовые кодоны АУГ и УГГ • антикодоны т. РНК (около 20) • нонсенс-триплеты (3) 2. Вырожденность 3. Специфичность 4. Универсальность 5. Неперекрываемость 6. Наличие рамки считывания

Молекулярные компоненты трансляции. 1. Рибосома имеет три функциональных участка: • А-участок • Р-участок • Е-участок

2. т. РНК, (более 20), В молекуле т. РНК выделяют 4 главных участка: • Акцепторный • Антикодоновый (иногда в первом положении антикодона стоит нетипичное для РНК азотистое основание инозин, которое способно комплементарно соединяться с любым из трех азотистых оснований - урацилом, аденином и гуанином кодонов м. РНК) • Участок D т. РНК служит для специфического узнавания конкретной т. РНК аминоацил-т. РНК синтетазой. • Участок T отвечает за связывание т. РНК, нагруженной аминокислотой, с рибосомой.

Инициация – образование стартового комплекса трансляции. • Малая субъединица рибосомы соединяется с лидерной областью м. РНК, которая находится на 5’ конце молекулы и предшествует стартовому кодону. • К стартовуму кодону (АУГ) м. РНК присоединяется своим антикодоном метиониновая т. РНК. • Затем присоединяется большая субъединица рибосомы.

Элонгация слагается из повторяющихся циклов.

Терминация - появление в А-участке нонсенс-кодона м. РНК. • рибосома освобождается от полипептида и м. РНК • распадается на две субъединицы.

Фолдинг - формирование пространственной структуры полипептида

Посттрансляционные модификации