Лекционный курс (1128712), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Переход генетической информации от ДНК к РНК и отРНК к белку является универсальным для всех без исключения клеточных организмов,лежит в основе биосинтеза макромолекул. Репликации генома соответствуетинформационный переход ДНК → ДНК. В природе встречаются также переходы РНК →РНК и РНК → ДНК (например у некоторых вирусов), а также изменение конформациибелков, передаваемое от молекулы к молекуле.2. Генетический код, его свойства.Генети́ческий код — свойственный всем живым организмам способ кодированияаминокислотной последовательности белков при помощи последовательностинуклеотидов.В ДНК используется четыре нуклеотида — аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин(T), которые в русскоязычной литературе обозначаются буквами А, Г, Ц и Т.
Эти буквысоставляют алфавит генетического кода. В РНК используются те же нуклеотиды, заисключением тимина, который заменён похожим нуклеотидом — урацилом, которыйобозначается буквой U (У в русскоязычной литературе). В молекулах ДНК и РНКнуклеотиды выстраиваются в цепочки и, таким образом, получаются последовательностигенетических букв.Свойства генетического кода1. Триплетность — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов(триплет, или кодон).2. Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информациясчитывается непрерывно.283.
Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно всостав двух или более триплетов (не соблюдается для некоторыхперекрывающихся генов вирусов, митохондрий и бактерий, которые кодируютнесколько белков, считывающихся со сдвигом рамки).4. Однозначность (специфичность) — определённый кодон соответствует толькоодной аминокислоте (однако, кодон UGA у Euplotes crassus кодирует двеаминокислоты — цистеин и селеноцистеин)5.
Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте можетсоответствовать несколько кодонов.6. Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разногоуровня сложности — от вирусов до человека (на этом основаны методы геннойинженерии; есть ряд исключений, показанный в таблице раздела «Вариациистандартного генетического кода» ниже).7.
Помехоустойчивость — мутации замен нуклеотидов не приводящие к смене классакодируемой аминокислоты, называют консервативными; мутации заменнуклеотидов, приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, называютрадикальными.3. Декодирование. Активация аминокислот. Аминоациладенилат.Декодирование — это перевод символов отправителя в мысли получателя. Если символы,выбранные отправителем, имеют точно такое же значение для получателя, последнийбудет знать, что именно имел в виду отправитель, когда формулировалась его идея.
Еслиреакции на идею не требуется, процесс обмена информации на этом должен завершиться.Чушь? Вроде да, а может нет? Ну короче тут смысл в том, что аминокислотызакодированы буквами типа А, Т, G и т.д. Их можно декодировать, т.е. определить, чтоэто за аминокислоты... Вроде так.Активация аминокислотДля каждой из 20 аминокислот имеется соответствующая аминоацил-тРНК-лигаза,которая в цитоплазме соединяет аминокислоту с тPHK(tRNA) (см. с.
88). Этот процессактивации аминокислот осуществляется в две стадии. Сначала аминокислота связываетсяс ферментом и реагирует с АТФ (АТР), образуя макроэргический смешанный ангидрид —аминоациладенилат. Затем аминоацильный остаток переносится на концевую 3'-ОНгруппу концевого остатка рибозы тРНК (другой группой лигаз аминоацил переносится на2'-ОН-группу). В аминоацил-тРНК карбоксильная группа аминокислотного остаткаэтерифицируется остатком рибозы 3'-концевого остатка аденозина, входящего впоследовательность ...ССА-3'.Точность трансляции зависит, прежде всего, от субстратной специфичности аминоацилтРНК-лигаз.
Корректирующий механизм активного центра лигазы обеспечиваетнемедленное удаление ошибочно присоединенных аминокислотных остатков. В среднемвстречается только одна ошибка на 1300 аминокислотных остатков — поразительновысокая точность «работы», если представить, насколько близки структуры некоторыхаминокислот.Аминоациладенилат – промежуточный продукт реакции активации аминокислот,представляет собой соединение, в котором карбоксил аминокислоты присоединён костатку АМФ высокоэнергетической связью.4. Рибосома - наноробот для биосинтеза белка.
Структура рибосомы.Рибосома — важнейший немембранный органоид живой клетки сферической или слегкаэллипсоидной формы, диаметром 100—200 ангстрем, состоящий из большой и малойсубъединиц. Рибосомы служат для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрицена основе генетической информации, предоставляемой матричной РНК, или мРНК. Этотпроцесс называется трансляцией.Каждая рибосома состоит из большой. и малой субчастиц .Они названы соответственно50S- и 30S-субчастицами. S - коэффициент седиментации (лат.
sedimentum - осадок), он29зависит от молекулярной массы и пространственной конформации частицы, осаждаемойпри центрифугировании. Коэффициент седиментации бактериальной рибосомы равен 70S(нельзя механически складывать 30S и 50S, так как конформация ассоциированнойрибосомы отличается от конформации каждой субчастицы). 308-субчастица содержит 21белок и одну молекулу 16S рибосомной РНК- В состав 50S-субчастицы входят 34молекулы белка и две молекулы рибосомных РНК (23S и 5S).
В цитоплазмеэукариртических клеток находятся рибосомы с коэффициентом седиментации 80S; Онисостоят из двух субчастиц - большой 60S и малой 40S, каждая из которых содержитбольшее количество разных белков, чем соответствующие субчастицы бактериальныхрибосом. В митохондриях и хлоропластах тоже содержатся рибосомы. Они большепохожи на 70S бактериальные рибосомы, чем на 80S цитоплазматические рибосомыэукариот. Между синтезом белка в бактериях, митохондриях и хлоропластах имеетсямного общего.Генетическая информация, находящаяся в клетке в виде ДНК и воспроизводящаяся вклеточных поколениях путем репликации ДНК , реализуется через биосинтез белка . Дляэтого отдельные участки ДНК - гены - сначала транскрибируются (переписываются) ввиде многочисленных копий РНК (информационной РНК, или мРНК ), а затем эти копиитранслируются (прочитываются) белоксинтезирующими частицами клетки - рибосомами ,результатом чего является продукция белков, определяющих всю совокупность свойств ипризнаков организма.305.
Цикл работы рибосомы. Схема образования пептидной связи.Идеальная картинка))Элементарный элонгационный цикл рибосомы, в результате которого прочитывается одинтриплет (кодон) мРНК и образуется одна пептидная связь (добавляется одна аминокислотак растущему полипептиду).6. Антибиотики.Антибио́тики (от др.-греч. ἀντί — anti — против, βίος — bios — жизнь) — веществаприродного или полусинтетического происхождения, подавляющие рост живых клеток,чаще всего прокариотических или простейших.Некоторые антибиотики оказывают сильное подавляющее действие на рост иразмножение бактерий и при этом относительно мало повреждают или вовсе неповреждают клетки макроорганизма, и поэтому применяются в качестве лекарственныхсредств;Некоторые антибиотики используются в качестве цитостатических (противоопухолевых)препаратов при лечении онкологических заболеваний.Антибиотики не воздействуют на вирусы, и поэтому бесполезны при лечениизаболеваний, вызываемых вирусами (например, грипп, гепатиты А, В, С, ветряная оспа,герпес, краснуха, корь).7.
Полисомы.Полисома, или полирибосома (англ. Polysome, Polyribosome) — несколько рибосом,одновременно транслирующих одну молекулу иРНК. Поскольку длина средней молекулымРНК значительно превышает количество нуклеотидов, занимаемых на РНК рибосомой,одну молекулу РНК, в зависимости от скорости инициации одновременно транслируютнесколько рибосом. Образование и количество рибосом в полисоме зависит от скоростиинициации, элонгации и терминации на данной конкретной РНК. В настоящее времяпринята модель, в которой у эукариот начало мРНК (5' нетранслируемый участок) и еёконец (3' нетранслируемый участок) расположены близко друг другу за счётвзаимодействия одного из факторов инициации трансляции IF4G/F с белком,ассоциированным с 3' нетранслируемый участком (ПАБ).318.
Пост-трансляционное формирование структуры белка.Белок способен к спонтанной самоорганизации и ренатурации, только если он неподвергся сильной пост-трансляционной модификации — т.е. если его химическаяструктура не была сильно нарушена после биосинтеза. Например, инсулин (где половинацепи вырезается уже после того, как он свернулся) не способен к ренатурации.Пост-трансляционные модификации бывают самые разные. Как правило, химическиемодификации контролируются специальными ферментами, а не "самоорганизуются" всамом белке.
Кроме расщепления белковой цепи (протеолиза: он часто способствуетпревращению зимогена в активный энзим), наблюдается модификация концов цепи,ацетилирование, гликозилирование, пришивание липидов в определенные точки цепи,фосфорилирование определенных боковых групп, и т.д., и т.п. Недавно был обнаружендаже "сплайсинг" белковых цепей (спонтанное вырезание куска цепи и склейкаобразовавшихся при этом концов). Изредка наблюдается и спонтанная циклизациякусочков белковой цепи.Лекция 8. Регуляция экспрессии генов.1. Прокариоты: Операторно - промоторный участок ДНК, регуляторный белок,оперон.Прокариоты (лат.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
