Лекция 14 Биосинтез белка Фазы клеточного цикла

Лекция 14. Биосинтез белка.

Фазы клеточного цикла

Нуклеиновые кислоты – ДНК (DNA) и РНК (RNA) , это полимеры, состоящие из нуклеотидов. Нуклеотиды построены из трех компонентов: пиримидинового или пуринового основания, пентозы(сахара) и остатка фосфорной кислоты. Нуклеотиды связаны между собой в цепь фосфодиэфирной связью. Нуклеозиды состоят из азотистого основания и остатка фосфорной кислоты. У эукариот ДНК локализована в ядре, у прокариот 1 хромосома, замкнутая в кольцо – в цитоплазме. У прокариот и низших эукариот обнаружены внехромосомные ДНК – плазмиды. У всех организмов рибонуклеиновые кислоты: информационные (m. RNA), транспортные (t. RNA), рибосомальные (r. RNA) и малые ядерные (sn. RNA) находятся в цитоплазме клеток.

Универсальный генетический код Аминокислоты № 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 — Метионин Триптофан Фенилаланин Тирозин Гистидин Аспарагиновая кислота Цистеин Глутамин Лизин Глутаминовая кислота Изолейцин Валин Пролин Треонин Аланин Глицин Серин Лейцин Аргинин Кодоны Ter Met Trp Phe Tyr His Asn Asp Cys Gln Lys Glu Ile Val Pro Thr Ala Gly Ser Leu Arg TAA, TAG, TGA* ATG TGG TTT, TTC TAT, TAC CAT, CAC AAT, AAC GAT, GAC TGT, TGC CAA, CAG AAA, AAG GAA, GAG ATT, ATC, ATA GTA, GTC, GTG, GTT CCA, CCC, CCG, CCT ACA, ACC, ACG, ACT GCA, GCC, GCG, GCT GGA, GGC, GGG, GGT TCA, TCC, TCG, TCT, AGC CTA, CTC, CTG, CTT, TTG, TTA CGA, CGC, CGG, CGТ, AGG*, AGA*

Пиримидиновые азотистые основания

Пуриновые азотистые основания

Номенклатура азотистых оснований и нуклеотидов Основание Рибонуклеотид Рибонуклеозид Аденин (А) Аденилат (r. AMP) Аденозин Цитозин(C) Цитидилат (r. CMP) Цитидин Гуанин (G) Гуанилат (r. GMP) Гуанозин Урацил (U) Уридилат (r. UMP) Уридин Основание Дезоксирибонуклеотид Дезоксирибонуклеозид Аденин (А) Дезоксиаденилат(d. AMP) Дезоксиаденозин Цитозин(C) Дезоксицитидилат(d. CMP) Дезоксицитидин Гуанин (G) Дезоксигуанилат(d. GMP) Дезоксигуанозин Тимин (T) Дезокситимидилат(d. TMP) Дезокситимидин

Нуклеотид Сахара Аденозин – 5’ – монофосфат Эфиры – продукты замещения атома водорода гидроксильной группы спиртов или фенолов на какой –либо радикал R–O–H R – O – R 1 спирт эфир СН 3 СН 2 -ОН этиловый спирт СН 3 СН 2 – О – СН 2 СН 3 диэтиловый эфир

Двойная спираль ДНК

Соединение нуклеотидов в одной цепи молекул РНК и ДНК

Комплементарное соединение азотистых оснований двух цепей в молекуле ДНК

Строение т. РНК

Кольцевая молекула митохондриальной ДНК Гены nd 1 -nd 6, nd 4 l кодируют субъединицы NADHдегидрогеназного комплекса; ген coi. III - субъединицы цитохромоксидазы; ген cytb - цитохром Ь. Гены atp 8 и atp 6 кодируют субъединицы АТФсинтазы (NADH-дегидрогеназный комплекс, цитохромоксидаза, цитохром b - белки, участвующие в энергетическом обмене). Остальные гены кодируют рйбосомные (12 S РНК и 16 S РНК) и транспортные РНК соответствующих аминокислот

Центральная догма молекулярной биологии

Репликация

Образование двух репликативных вилок

Биосинтез белка Экспрессия генов – это процесс реализации информации, закодированной в структуре ДНК, на уровни м. РНК и белков. 1. Транскрипция – переписывание генетической информации с ДНК на м. РНК. 2. Процессинг - расщепление первичных транскриптов т. РНК, р. РНК и дальнейшая их модификация 3. Сплайсинг вырезание в молекуле м. РНК интронов (некодирующих последовательностей) и сшивание экзонов (кодирующих последовательностей) в единую цепь нуклеотидов у эукариот. 4. Трансляция – синтез пептидной цепи в соответствии с последовательностью кодонов (сочетаний из 3 -х нуклеотидов) м. РНК. Различают 3 этапа трансляции – инициация (начало), элонгация (продолжение) и терминация (окончание). 5. Последний этап: созревание белков – пострансляционная модификация полипептидных цепей.

Альтернативный сплайсинг

Рибосома

Электронная фотография рибосом

Общая схема трансляции