Лекционный курс (1128712), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Отличия от ДНКМолекулы РНК в отличие от ДНК построены из одной полинуклеотидной цепи.6. Вторичная структура однотяжевой РНКВторичная структура РНК зависит от её функций: для м-РНК это α-спираль, аналогичнаяа-спиралям белков и удерживаемая за счёт стэкинг-взаимодействий между основаниями.Вторичная структура т-РНК «клеверный лист», три «шпильки» и стебликомплиментарных оснований; одна из «шпилек» обязательно содержит антикодон, астебель без «шпильки» - конец, способный удерживать аминокислоту.
Р-РНК образуютсложные структуры.217. Третичная структура РНК.Третичная структура РНК образование сверхспиралей м-РНК и т-РНК; механизмобразования таких сверхспиралей схож с механизмом образования сверхспиралей ДНКФункции РНК (на всякий случай) :1) Передача генетической информации.2) Синтез полипептидных цепей белка.3) Каталитическая (рибозимы ферменты, являющиеся комплексами РНК и белка; РНКтакже может катализировать сама себя, выступая в роли РНК-зависимой РНКполимеразы).8. Мимикрия пространственной структуры РНК и белка.Судя по всему подразумевается сравнение пространственных структур РНК и белка, споследующим выявлением сходств...
Можно посмотреть в 6 пункт этой главы и увидетьответ)) У них у обоих существуют α-спирали. Собственно – это всё, что я нашел в нихсхожего...9. РНК-ферменты – рибозимыРибозим (сокращение от «рибонуклеиновая кислота» и «энзим»), также называемаяферментативной РНК или каталитической РНК — это молекула РНК, обладающаякаталитическим действием.
Многие рибозимы естественного происхождениякатализируют расщепление самих себя или других молекул РНК, кроме того образованиепептидной связи в белках происходит при помощи рРНК рибосомы.Несмотря на то, что большинство рибозимов достаточно редко встречаются в клетках,иногда они очень важны для их существования. Например, активная часть рибосомы —молекулярной машины, осуществляющей трансляция(биология)трансляцию белков изРНК — является рибозимом.В качестве кофакторов некоторые рибозимы часто содержат двухвалентные ионыметаллов, например, Mg2+Ничего путного я больше тут не нашел...10. Функции нуклеиновых кислотНу, в начале я уже описал функции, но теперь это стоит сделать более подробно...Функции: химическая основа хромосомного генетического материала (гена).
Наименьшейединицей носителя генетической информации после нуклеотида являются три рядомрасположенных нуклеотида – триплет. В ДНК закодирована информация о структуребелков. ДНК является матрицей для создания молекул РНК, она формируется на основеодной из цепей ДНК по принципу комплементарности. Цепи ДНК антипараллельны. Цепизакручиваются друг вокруг друга, а также вокруг общей оси и образуют двойную спираль.Такая структура поддерживается в основном водородными связями: двумя между Т и А,тремя между Г и Ц.+ синтез полипептидных цепей белка (РНК).+ Катализ (рибозимы).Лекция 6.
Биосинтез нуклеиновых кислот.1. Понятие о репликации22Реплика́ция ДНК — это процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновойкислоты, который происходит в процессе деления клетки на матрице родительскоймолекулы ДНК. При этом генетический материал, зашифрованный в ДНК, удваивается иделится между дочерними клетками. Репликацию ДНК осуществляет фермент ДНКполимераза.Хеликаза, топоизомераза и ДНК-связывающие белки расплетают ДНК, удерживаютматрицу в разведённом состоянии и вращают молекулу ДНК. Правильность репликацииобеспечивается точным соответствием комплементарных пар оснований и активностьюДНК-полимеразы, способной распознать и исправить ошибку. Репликация у эукариотосуществляется несколькими разными ДНК-полимеразами. Далее происходитзакручивание синтезированных молекул по принципу суперспирализации и дальнейшейкомпактизации ДНК.
Синтез энергозатратный.Цепи молекулы ДНК расходятся, образуют репликационную вилку, и каждая из нихстановится матрицей, на которой синтезируется новая комплементарная цепь. Врезультате образуются две новые двуспиральные молекулы ДНК, идентичныеродительской молекуле.Процесс редупликации: раскручивание спирали молекулы - отделение одной цепи отдругой на части молекулы ДНК - воздействие фермента ДНК-полимеразы на молекулу присоединение к каждой цепи ДНК комплементарных нуклеотидов - образование двухмолекул ДНК из одной.2. Полуконсервативный механизмКаждая молекула ДНК состоит из одной цепи исходной родительской молекулы и однойрепликацииназываетсявновьсинтезированнойцепи.Такоймеханизмполуконсервативным. В настоящее время этот механизм считается доказанным благодаряопытам Мэтью Мезельсона и Франклина Сталя (1958 г.).
Ранее существовали и две другиемодели: «консервативная» — в результате репликации одна молекула ДНК состоит толькоиз родительских цепей, а другая — только из дочерних цепей; «дисперсионная» — всеполучившиеся в результате репликации молекулы ДНК состоят из цепей, одни участкикоторых вновь синтезированы, а другие взяты из родительской молекулы ДНК).3. Механизм полимеризации.
Три этапа - инициация, элонгация и терминация.Полимериза́ция (греч. polymeres - состоящий из многих частей) — процесс образованиявысокомолекулярного вещества (полимера) путём многократного присоединения молекулнизкомолекулярного вещества (мономера, олигомера) к активным центрам в растущеймолекуле полимера. Молекула мономера, входящая в состав полимера, образует т.наз.мономерное звено. Элементный состав (молекулярные формулы) мономера и полимераприблизительно одинаков.Обычно мономерами являются соединения, содержащие кратные связи, которыеспособны, раскрываясь, образовывать новые связи с другими молекулами, обеспечиваярост цепей.Механизм полимеризации обычно включает в себя ряд связанных стадий:- инициирование - зарождение активных центров полимеризации;- рост (продолжение) цепи - процесс последовательного присоединения молекулмономеров к центрам;- передача цепи - переход активного центра на другую молекулу;- разветвление цепи - образование нескольких активных центров из одного;- обрыв цепи - гибель активных центров.4.
ДНК - полимераза. Точность репликации.ДНК-полимераза — фермент, участвующий в репликации ДНК. Ферменты этого классакатализируют полимеризацию дезоксирибонуклеотидов вдоль цепочки нуклеотидов ДНК,которую фермент «читает» и использует в качестве шаблона. Тип нового нуклеотидаопределяется по принципу комплементарности с шаблоном, с которого ведётся23считывание. Собираемая молекула комплементарна шаблонной моноспирали и идентичнавторому компоненту двойной спирали.Как известно, две цепи молекулы ДНК антипараллельны.
Разные концы одной цепиназываются 3’-конец и 5’-конец. Репликация происходит путем непрерывного ростануклеотида за нуклеотидом обеих новых цепей одновременно. Матрица считываетсяДНК-полимеразой только в направлении 3’-5’, добавляя свободные нуклеотиды к 3’концу собираемой цепочки. Поэтому синтез ДНК происходит непрерывно только наодной из матричных цепей, называемой «лидирующей». Во второй цепи («отстающей»)синтез происходит короткими фрагментами.Ни одна из известных ДНК-полимераз не может создать цепочку «с нуля»: они всостоянии лишь добавлять нуклеотиды к уже существующей 3’-гидроксильной группе.
Поэтой причине ДНК-полимераза нуждается в праймере, к которому она могла бы добавитьпервый нуклеотид. Праймеры состоят из оснований РНК и ДНК, при этом первые дваоснования всегда РНК-основания. Праймеры синтезируются другим ферментом —праймазой. Еще один фермент — геликаза — необходим для раскручивания двойнойспирали ДНК с формированием одноцепочечной структуры, которая обеспечиваетрепликацию обеих цепочек в соответствии с полуконсервативной моделью репликацииДНК.Некоторые ДНК-полимеразы обладают также способностью исправлять ошибки во вновьсобираемой цепочке ДНК. Если происходит обнаружение неправильной парынуклеотидов, ДНК-полимераза откатывается на один шаг назад.
Благодаря своемуэкзонуклеазному действию ДНК-полимераза может исключить неправильный нуклеотидиз цепочки и затем вставить на его место правильный, после чего репликацияпродолжается в нормальном режиме.Точность копирования ДНК чрезвычайно высока. Ошибочное включение основанияпроисходит с частотой 10-8—10-10. Однако известно, что физико-химические свойстваоснований при образовании водородных связей должны давать более высокую частотуошибок - до 10-2. Высокая точность копирования достигается благодаря контрольным икорректорским функциям ДНК-полимераз, участвующих в репликативном синтезе ДНК.5. Проблема полярности.
Фрагменты ОказакиФрагменты Оказаки - это относительно короткие фрагменты ДНК (с РНК-праймером на 5'конце), которые образуются на отстающей цепи в течение репликации ДНК. Длинафрагментов Оказаки у E. coli составляет около 1000—2000 нуклеотидов, и обычно 100—200 нуклеотидов у эукариот.Каждый фрагмент Оказаки образуется рядом с репликационной вилкой после РНКпраймера, образуемого праймазой, и далее продолжается ДНК-полимеразой III в случаепрокариот. У эукариот отстающая цепь синтезируется ДНК-полимеразой δ. Праймерпозднее удаляется ферментом с эндонуклеазной активностью подобной РНКазе Н, flapэндонуклеазами и геликазой/нуклеазой Dna2.Что за проблема полярности, я так и не понял...6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
