Матричные биосинтезы Репликация Транскрипция Трансляция Репликация

Матричные биосинтезы Репликация Транскрипция Трансляция

Репликация – это удвоение ДНК, (от поздлатин. replicatio - повторение) Репликация обеспечивает точное копирование генетической информации, заключенной в молекулах ДНК n Биологическое значение – передача генетической информации от поколения к поколению n Репликация происходит в S фазе в клетке, готовящейся к делению n

Для человека характерен только ПОЛУКОНСЕРВАТИВНЫЙ путь РЕПЛИКАЦИИ ДНК. n n При полуконсервативной репликации полученные молекулы состоят из родительской ( «старой» ) и вновь синтезированной ( «новой» ) цепей. Синтез новой цепи ДНК осуществляется всегда в направлении 5'-3' По одной матричной цепи идет непрерывный синтез – это «лидирующая» цепь По комплементарной цепи - это «запаздывающая» цепь, синтез осуществляется участками. Эти участки называют фрагментами Оказаки.

Инициация n n ДНК-топоизомераза I разрывает фосфоэфирную связь в одной из цепей ДНК Образуются репликативные вилки (пузыри) одновременно в нескольких сайтах, которые называются ГЕЛИКАЗЫ расплетают цепи ДНК, они используют энергию АТФ в процессе разрыва водородных связей. биосинтез ПРАЙМЕРА – коротких последовательностей РНК, их называют ЗАТРАВКАМИ осуществляет фермент РНКполимераза или ПРАЙМАЗА

Элонгация n Элонгация – удлинение цепи ДНК Фермент – ДНК-полимераза α n Необходимым условием функционирования ДНК-полимераз является наличие затравки n Субстраты – d. АТФ, d. ГТФ, d. ЦТФ, d. ТТФ n

Терминация Завершение репликации n Теломеразы – ферменты, участвующие в биосинтезе теломер – синтез цепи ДНК от 31 к 51 n Теломера – специфическая нуклеотидная последовательность с многочисленными повторами -GGGTTA- называются n

Репарация ДНК n n n Частота возникновения ошибок при репликации и транскрипции НЕ ПРЕВЫШАЕТ 10 -8 -10 -9, то есть возможна лишь одна ошибка на сотни миллионов нуклеотидов. Белки mut S, mut L, mut H распознают и разрывают фосфоэфирную связь Экзонуклеаза удаляет некомплементарные нуклеотиды ДНК-полимераза β восстанавливает цепь ДНК-лигаза соединяет вновь ситезированный фрагмент

ТРАНСКРИПЦИЯ n Транскрипция- синтез молекул РНК на основании информации, записанной в ДНК n Транскриптон – участок на кодирующей цепи ДНК, ограниченный промотором и сайтом терминации n Осуществляется в ядрах при участии ДНК-зависимых РНК-полимераз I, II и III. n РНК-полимеразы I синтезируют рибосомальные РНК n РНК-полимеразы II синтезируют матричные и вирусные РНК. n РНК-полимеразы III синтезируют транспортные РНК.

Инициация транскрипции у эукариот • Инициация – присоединение ТАТА-фактора к промотору • Белок ТАТА-фактор облегчает взаимодействие промотора с РНК-полимеразой • Образование транскрипционной вилки • Для любого гена, кодирующего белок, есть энхансеры (усилители) и сайленсеры.

Кепирование "Сар" представляет собой метилированный ГТФ, присоединенный в необычной позиции 5'-5' и две метилированные рибозы в первых двух нуклеотидах m. РНК. По мере образования про-m. РНК (еще до 30 -ого нуклеотида), к 5'-концу, несущему пуринтрифосфат, присоединяется гуанин, после чего происходит метилирование.

Элонгация транскрипции Фермент РНК-полимераза осуществляет синтез м. РНК от 51 к 31 n Факторы элонгации n

Терминация Синтез м РНК завершается в сайтах терминации n Фактор терминации облегчает отделение пре-м. РНК n

Полиаденилирование n n Когда синтез пре-m. РНК завершен, то на расстоянии примерно 20 нуклеотидов в направлении к 3' - концу от последовательности 5'-AAУAA-3' происходит разрезание специфической эндонуклеазой и к новому 3'-концу присоединяется от 30 до 300 остатков АМФ (безматричный синтез). Каждый вид m. РНК имеет "поли-А хвост" определенной длины. Он защищает 3'-конец от гидролиза, т. к. покрыт поли. А-связывающими белками.

Процессинг или созревание пре-м. РНК Сплайсинг - вырезание копий интронов из прем. РНК и сшивание копий экзонов с образованием м. РНК. При этом образуются сплайсомы – рибонуклепротеидные комплексы Сплайсинг от англ. to splace - сшивать без узлов).

Lac-оперон E. coli содержит регуляторные и структурные гены (цистроны). Z -β- галактозидаза (расщепляет лактозу на глюкозу и галактозу). Y- β- галактозидпермеаза (переносит лактозу через мембрану клетки). А - тиогалактозидтрансацетилаза (ацетилирует галактозу).

Генетический код - это система записи информации о последовательности расположения аминокислот в белках с помощью последовательности расположения нуклеотидов в ДНК Ген- это участок ДНК, кодирующий белок (одну полипептидную цепь) или одну молекулу t. РНК, r. РНК или s. РНК.

Свойства генетического кода Универсальный n Линейный n Однонаправленный n Непрерывный n Триплетный n Вырожденный n

ТРАНСЛЯЦИЯ – синтез белка n n n Синтез любого полипептида у прокариот начинается с формилметионина, у эукариот – с метионина. Подготовительная стадия - активация аминокислоты - присоединение аминокислоты к т. РНК Инициация – образование инициаторного комплекса Элонгация – «чтение» м. РНК от 5’ к 3’ – удлинение полипептидной цепи Терминация – «стоп-кодон» Сворачивание белка с помощью шаперонов

Присоединение аминокислоты к т. РНК аминоацилирование Фермент аминоацил-т. РНК-синтетаза

К малой субъединице, на которой уже находится m. РНК, подходит формилметиониновая т. РНК, соединенная с формилметионином. В результате образуется инициаторный комплекс. При элонгация рибосома «передвигается на 1 кодон