Молекулярно-генетический уровень организации жизни Трансляционн ый аппарат

Молекулярно-генетический уровень организации жизни Трансляционн ый аппарат

Трансляционный аппарат клетки. Лектор – д. б. н. , профессор Ясакова Н. Т.

Трансляционный аппарат клетки • Цель лекции – ознакомить студентов с базовыми принципами работы трансляционного аппарата клетки. • Задача лекции – создать представление о роли отдельных элементов аппарата трансляции, работающего в клетке, и о последствиях нарушения его работы.

Трансляционный аппарат клетки • Трансляция — процесс биосинтеза белка, определяемый матричной РНК.

Трансляционный аппарат клетки • В 1968 г. За открытие генетического кода Р. Хорана, Р. Холли и М. Ниренберг получили Нобелевскую премию

Трансляционный аппарат клетки • Генетический код – это способ записи информации об аминокислотном составе белка с помощью нуклеотидов

Свойства генетического кода: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Триплетный Однозначный Вырожденный (избыточный) Существуют нонсенс-кодоны Неперекрывающийся Непрерывный Универсален для всех живых систем

Отклонения от универсального генетического кода

Типичная т-РНК

Строение рибосом

Трансляционный аппарат клетки В рибосоме имеются три различных участка, с которыми связывается РНК: один для м. РНК и два – для т. РНК.

Трансляционный аппарат клетки Участки для т. РНК называются Р (пептидильный) и А (акцепторный или аминоацильный) участки

Трансляционный аппарат клетки В фазе инициации субъединицы рибосомы объединяются с м. РНК и в систему поступает первая т. РНК. Старт-кодон для синтеза любого белка – АУГ.

Трансляционный аппарат клетки Элонгация (удлинение) – циклически повторяющиеся события, связанные с включением аминокислот в белковую цепочку.

Элонгация

Трансляционный аппарат клетки Терминация (окончание биосинтеза) связана с поступлением в рибосому одного из нонсенс-кодонов: УАА, УАГ или УГА.

Белки в эволюции и онтогенезе • Бактериальные и-РНК полицистронны, т. е. кодируют несколько белков по одной и-РНК, а эукариотические – моноцистронны.

Трансляционный аппарат клетки У прокариот скорость биосинтеза составляет 12 -17 аминокислот/сек. ; а у эукариот – 2 аминокислоты/сек.

Белки в эволюции и онтогенезе • На 10 000 аминокислот, в среднем, приходится одно «незаконное» включение.

Сдвиг рамки считывания= новый белок

Белки в эволюции и онтогенезе • Кинетическая коррекция трансляции осуществляется с помощью ферментного комплекса, называемого фактор элонгации.

Кинетическая коррекция трансляции

Трансляционный аппарат клетки • Убиквитин выполняет функцию «метки смерти» для дефектных белков: его присоединение к N-концу белка – сигнал для начала работы протеаз.

Трансляционный аппарат клетки • Посттрансляционная модификация заключается в укладке первичной структуры белка в структуры высшего порядка.

Типы белковых структур • Способ укладки определяется порядком аминокислот в первичной структуре белка

Белки в эволюции и онтогенезе • Может существовать более 10390 различных белков со средней типичной длиной около 300 аминокислот

Трансляционный аппарат клетки • Действие многих эффективных антибиотиков основано на подавлении биосинтеза белков.

Белки в эволюции и онтогенезе • Структурная молекулярная биология предсказывает на основе структуры гена трехмерную конфигурацию белка и его функцию.

Белки в эволюции и онтогенезе • Путем искусственного мутагенеза получают библиотеку новых генов, а из них – библиотеку белков.

Белки в эволюции и онтогенезе • Программа QSAR занимается анализом взаимодействия лекарств с рецепторными молекулами. Так идет поиск «кандидатов в лекарства» .

Ссылки: 1. Биология. В 2 кн. Под ред. В. Н. Ярыгина. 2. http: //www. razym. ru/5714 -biologija. -v-2 -kn. -pod-red. -v. n. -jarygina. html 3. http: //bril 2002. narod. ru/tr 2. html 4. http: //www. muldyr. ru/a/a/translyatsiya_biol ogiya 5. http: //humbio. ru/humbio/translation/0000 c 9 b 3. htm