Лекция 7 Гены прокариот и эукариот Транскрипция Процессинг

Лекция 7. Гены прокариот и эукариот. Транскрипция. Процессинг РНК.

Ген – участок молекулы ДНК, включающий регуляторные и структурные области, и кодирующий молекулу РНК (? ) "ген" - В. Иогансен, 1909 г.

Гены q структурные q регуляторные (функциональные) Гены q конститутивные q индуцибельные q неработающие

Структура гена единица промотор +1 5’ транскрипции лидер терминатор трейлер 3’

Промоторы генов Прокариоты -10 - блок Прибнова (ТАТААТ) -35 – область узнавания (TTGACA) Эукариоты -25 – ТАТА-бокс (ТАТАА) -50/-150 – GCAATбокс -100/-300 – GCмотивы

Гены эукариот ex 1 ex 2 int 1 ex 3 int 2 Экзоны – транскрибируемые и транслируемые последовательности (1%) Интроны - транскрибируемые последовательности I – в генах р. РНК II – в генах митохондрий III – в генах м. РНК ядерных (5’ GU – AG 3’)

Терминатор 5’ палиндром 3’

Этапы реализации наследственной информации 1) 2) 3) Синтез РНК (транскрипция) процессинг РНК Синтез полипептида (трансляция) Фолдинг белка обратная транскрипция 1970, Темин и Балтимор независимо друг от друга открыли фермент обратную транскриптазу (ревертазу)

Принципы транскрипции матричность и комплементарность n антипараллельность n униполярность n

Условия транскрипции матрица n фермент (РНК-полимераза) n факторы транскрипции n NTP (рибонуклеозидтрифосфаты) n Mg 2+ n ATP n

Этапы транскрипции n • • n n • • • Инициация РНК-полимераза + транскрипционные факторы + промотор плавление ДНК синтез инициального дирибонуклеотида уход факторов инициации транскрипции Элонгация Терминация прекращение синтеза освобождение РНК освобождение ДНК от РНК-полимеразы

Транскрипция у прокариот один тип РНК-полимераз ’ n - фактор инициации n - фактор терминации n полицистронная м. РНК n м. РНК не подвергается процессингу n

Транскрипция у эукариот РНК-полимеразы нескольких типов n разрушение нуклеосом (srb-белки) n необходимо большое число транскрипционных факторов (TF) n фосфорилирование РНК-полимеразы n моноцистронная м. РНК n

РНК-полимеразы эукариот ь РНК-полимераза I → р. РНК 5, 8 S, 18 S, 28 S ь РНК-полимераза II → м. РНК, мя. РНК-полимераза III → т. РНК, р. РНК ь РНК-полимераза IV → некоторые ь РНК-полимераза мтх ь 5 S, некоторые мя. РНК м. РНК - аманитин

ТВР (TFIID) TFIIB РНК-полимераза II TFIIF геликаза TFIIE TFIIH cвязь PIC и TFIIH протеинкиназа и геликаза

Процессинг РНК q созревание м. РНК q альтернативный сплайсинг q транссплайсинг q процессинг р. РНК и т. РНК у эукариот q аутосплайсинг q процессинг р. РНК и т. РНК у прокариот

Созревание м. РНК кэпирование 5’ –конца n полиаденилирование 3’ – конца AAUAAA поли-А-полимераза n сплайсинг факторы сплайсинга – рибозимы U 1, U 2, U 4, U 5, U 6 n

Сплайсинг пре-м. РНК +

Нарушения сплайсинга фенилкетонурия n - талассемия n нарушения иммунитета (нарушение синтеза антител) n

Альтернативный сплайсинг ex 1 ex 2 Транссплайсинг Объединение экзонов разных генов и хромосом ex 3

Процессинг р. РНК и т. РНК у эукариот 18 S 5, 8 S 28 S U 3 ? Аутосплайсинг удаление последовательностей формирование 3’ – CCА модификация нуклеотидов int

Процессинг р. РНК и т. РНК у прокариот 16 S т. РНК 23 S 5 S эндонуклеаза РНКаза III РНК-экзонуклеазы • РНКаза D – 3’-конец т. РНК • РНКаза Р (рибозим) – 5’-конец т. РНК