ПЕРЕДАЧА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Передача генетической

ПЕРЕДАЧА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

• Передача генетической информации: ДНК DNA t RNA т-РНК m RNA м-РНК protein БЕЛОК rр-РНК RNA

• Генетическая информация передается от ДНК через РНК на белок центральный постулат молекулярной биологии (постулирован Криком). • Не возможен перенос информации от белка к РНК (возможен от РНК к ДНК(онковирусы).

Репликация ДНК Транскрипция РНК Трансляция БЕЛОК

Полуконсерватив ная репликация ДНК.

• Необходимые репликации: 1) Достаточное количество дезосирибонуклеотидов (д ATФ, d. TTФ, d ГTФ and d. ЦTФ); условия для 2) Расплетение двойной спирали ДНК; 1) Образование затравки (праймера); 2) Наличие необходимых ферментов.

Механизм репликации. 1) Расплетающие белки (ДНК хеликаза) расщепляют Hсвязи в двойной спирали ДНК. Расплетенный участок ДНКназывается репликативная вилка.

2) РНК полимераза (праймаза) (ДНК зависимая) образует РНК праймер, комплементарный ДНК в репликативной вилке. • Направление 5΄→ 3΄. • РНК-полимераза образует фосфодиэфирные связи. • После обраования праймера РНК-полимераза удаляется.

Образование РНК праймера для активации синтеза ДНК.

Правило комплементарности: • А комплементарен T (или У в РНК), а Г - Ц ( H-связи). • A – T (У) • Г – Ц

3) Дейтвие ДНК полимеразы III (I, II and III). Все ДНК полимеразы имеют 2 вида ативности : 1) полимеразную и 2) нуклеазную активности. Полимеразная ативность → образование 5΄→ 3΄ фосфодиэфирных связей между дезоксирибонуклеатидами. Нуклеазная активность – гидролиз фосфодиэфирных связей (н: ДНКполимераза I удаляет РНК-праймер (действует как РНКаза)).

Элонгация.

• ДНК-лигаза сшивает фрагменты Оказаки используя NAD+ как источник аденилила (направление 5΄→ 3΄). • ДНК- полимераза III может исправлять ошибки синтеза.

Удаление РНК праймера и достройка ДНК с помощью ДНК полимеразы I.

• Since the template strand is always read in the 5΄→ 3΄direction, only one of the strands can undergo continuous replication. • The direction in which the other strand is read in opposite of the direction of the fork movement.

Стадии репликации Образование реплика- Образование гибридной тивной вилки и РНКформы ДНК-РНК и праймера фрагментов Оказаки Сшивание фрагментов Оказаки Гидролиз РНК-праймера помощью рибонуклеазы и ДНК-полимеразы I Образование ДНК вместо РНК-праймера

Transcription. • Transfer of genetic information between different classes of nucleic acids (DNA→RNA) is called transcription.

Передача генетической информации помощью транскрипции.

• Элементарная транрипции единица называется трансриптон (оперон у прокариотов). • Информативные участки- ЭКЗОНЫ, Не информативные – ИНТРОНЫ.

• Initial part of transcription is called promotor. • Enzyme RNApolimerase is combined with promotor.

Структура транскриптона Genes ГЕНЫ Промотор Оператор regulation of transcripton (binds proteins – regulators of transcription) Терминатор sequence of nucleotides giving the signal about termination of tanscription.

Механизм трансрипции. 3 стадии: • 1) Инициация • 2) Элонгация • 3) Терминация.

RNA-polymerase

1) Инициация РНК полимераза II (in eukaryotic cell) связывается с промотором (σ-factor). 2) Элонгация 5΄→ 3΄ (5΄-end has 3 phosphate p~p~p and 3΄- free OH-group) Синтез начинается с ффф. A или с ффф. Г 1) Терминация (стоп-сигналы AAAA , фактор терминации ρ-фактор (Ро фактор)).

Процессинг • Неинормационные участки вырезаются с помощью Рибонуклеаз (экзо- или эндо). • Инормативные участки связываются с РНК лигазы.

Translation • Translation– transfer of genetic information between different classes of macromolecules (between nucleic acids and proteins). • The process of translation is governed by genetic code.

Свойства генетического кода. 1) ТРИПЛЕТНОСТЬ 2)СПЕЦИФИЧНОСТЬ

Properties of genetic code. 3) УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ 4) ВРОЖДЕННОСТЬ 5) НЕПЕРЕКРЫВАЕМОСТЬ CCAUUUCGA 1 2 3 independence CCAUUCGA 1 2 3 dependence

Protein biosynthesis 1) Initiation (from AUG or GUG – initiatition codones → interact with anticodone – methionyl-t. RNA. Reading of information in 5΄→ 3΄direction. Factors of initiation F 1, F 2, F 3).

2) Elongation (begins from N-end and finishes with C-end). a) Binding of aminoacyl t. RNA b) Transpeptidation (transport of peptide) c) Translocation (transfer of m. RNA on 1 triplet). There are A-site and P-site in ribosome.

3)Termination (presence in RNA stop-codones (UAA, UGA, UAG)).

Inhibitors of protein synthesis. Inhibitors of transcription. 1) Antibiotics rifamycin, which blocks RNA-polimease I (in nucleus). 2) Actinomycin D – it binds with DNA matrix and prevents transcription. 3) Oligomycin 4) Dactinomycin.

Inhibitors of translation. 1) Tetracyclines – It blocks binding of t. RNA with small subunit of bacteria ribosomes 30 S. 2) Streptomycin influences 70 S ribosomes (bacterial) and affects all phases of translation. 3) Erythromycin impairs the normal function of the large ribosomal subunit (inhibits translocation of peptidylt. RNA).

Inhibitors of translation. 1) Chloramphenicol – inhibits the peptidyl transferase (action on 70 S ribosomes). 2) Puromycin – mimics an aminoacylt. RNA, and thereby causes premature termination of elongation. 3) Lincomycin – like chloramphenicol.

Replication. • Transfer of genetic information within one class of nucleic acids between DNA to DNA (or between RNA to RNA in several viruses) is called replication. • In living organism replication is semiconservative.

• Transport of RNA from nucleus to cytoplasm occurs with the help of special protein informopher, which • helps to transport and • prevents denaturation and degradation.

Translation mechanism. 2 stages • Amino acid activation (in cytoplasm (with aminoacyl-t RNA synthetases) activation and binding of AAs with RNA). • Protein biosynthesis (translation itself), (in ribosomes).