timin_o_a_lektsii_po_obschey_biokhimii (1) (832543), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Заболевание протекает бессимптомно ивстречается, в основном, у японцев и китайцев (около 25%).О Р ОТА ТА ЦИ Д УРИ ЯОротатацидурия (или оранжевая кристаллоурия) может быть наследственной и приобретенной.Наследственная формаНаследственная форма оротатацидурии весьма редка связана с одновременным дефектом оротатфосфорибозилтрансферазы и оротидилдекарбоксилазы, так как эти ферментыявляются двумя активными центрами одного белка.
Заболевание проявляется на втором полугодии жизни гипохромной мегалобластической анемией, лейкопенией, отставанием умственного и физического развития. Диагноз ставится при обнаружении в охлажденной мочеоранжевых игольчатых кристаллов оротовой кислоты. Болезнь осложняется тем, что при недостатке УТФ и ЦТФ активируются первые реакции синтеза оротовой кислоты. При отсутствии лечения гибель наступает в первые годы жизни.Однако, так как первопричиной заболевания является "пиримидиновый голод", егоможно достаточно успешно корректировать с помощью приема уридина, при этом серьезноне опасаясь передозировки.Приобретенная формаЭта более частая форма оротатацидурии может наблюдаться:o при дефекте каких-либо ферментов синтеза мочевины, кроме карбамоилфосфатсинтетазы.
При этом карбамоилфосфат митохондрий (в норме используемый для образования мочевины) выходит из них и используется для избыточного синтеза оротовойкислоты. Заболевание обычно сопровождается гипераммониемией.o при лечении подагры аллопуринолом, который превращается в оксипуринолмононуклеотид, являющийся ингибитором оротатдекарбоксилазы, что опять же ведет к накоплению оротата.Н У К Л Е О З И Д Ы И Н У К Л Е О Т И Д Ы К АКЛ Е К АР С Т В Е Н Н Ы Е П Р Е П АР АТ ЫАзотистое основание аллопуринол используется при лечении подагры, при мочекаменной болезни и синдроме Леша-Нихана.Лечебный эффект ряда антивирусных препаратов основан на их строении – они являются производными азотистых оснований и нуклеозидов.
Механизм действия различныхнуклеозидов основан на их фосфорилировании в зараженных вирусом клетках с превращением в нуклеотиды, в конкуренции с обычными нуклеотидами за встраивание в вирусныенуклеиновые кислоты, что останавливает размножение вируса.М АТ Р ИЧ Н Ы Е Б ИО С И НТ ЕЗ ЫОсновной фигурой матричных биосинтезов являются нуклеиновые кислоты. Они представляют собой полимерные молекулы, в состав которых входят азотистые основания пятитипов, пентозы двух типов и остатки фосфорной кислоты.Азотистые основания в нуклеиновых кислотах могут быть пуриновыми (аденин, гуанин) и пиримидиновыми (цитозин, урацил, тимин).В зависимости от строения углевода выделяют рибонуклеиновые кислоты – содержатрибозу (РНК), и дезоксирибонуклеиновые кислоты – содержат дезоксирибозу (ДНК).ОСНОВНО ЙПОСТ УЛ АТ МО ЛЕКУЛ ЯР НО Й Б ИО ЛОГ ИИВ подавляющем большинстве случаев передача наследственной информации от материнской клетки к дочерней осуществляется при помощи ДНК (репликация).
Для использования генетической информации самой клеткой необходимы РНК, образуемые на матрицеДНК (транскрипция). Далее РНК непосредственно участвуют на всех этапах синтеза белковых молекул (трансляция), обеспечивающих структуру и деятельность клетки.На вышесказанном основана центральная догма молекулярной биологии, согласнокоторой перенос генетической информации осуществляется только от нуклеиновой кислоты(ДНК и РНК). Получателем информации может быть другая нуклеиновая кислота (ДНК илиРНК) и белок.СТРОЕНИЕ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТС ТР ОЕ Н И ЕДЕ З ОК С ИР И БОН УК ЛЕ ИН ОВ ОЙ К И С ЛОТЫДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) представляет собой двухцепочечную молекулу, в каждой цепи мономерами выступают дезоксирибонуклеотиды – dАМФ, dГМФ, dЦМФ,dТМФ. Нуклеотиды связаны между собой через фосфатные мостики между 3' и 5' атомамиуглерода соседних дезоксирибоз. Сахарофосфатный остов в ДНК заряжен отрицательноблагодаря заряду фосфатных групп.
В то же время пуриновые и пиримидиновые основаниягидрофобны.Цепи ДНК обладают направленностью, т.е. имеют 3'-конец и 5'-конец, цепи антипараллельны, т.е. направлены в разные стороны. Имеется комплементарность азотистых оснований: аденин комплементарен тимину (А=Т), гуанин комплементарен цитозину (ГЦ).Матричные биосинтезы162С ТР ОЕ Н И ЕХ Р ОМА ТИН АДНК – наиболее важная часть хромосом: две двухцепочечные молекулы ДНК образуютодну хромосому.
Наиболее хорошо хромосомы видны перед митозом и во время него. В покоящихся клетках хромосомный материал выглядит нечетко и распределен по всему ядру. Втаком состоянии он получил название "хроматин". В составе хроматина выделяют 60% белка(гистоны и кислые белки), 35% ДНК и около 5% РНК.Хроматин уложен в виде сферических частиц – нуклеосом, соединенных друг с другомнитью ДНК.
Нуклеосома представляет собой комплекс участка молекулы ДНК и восьми молекул гистонов. В составе нуклеосомы находятся по 2 молекулы гистонов Н2, Н2, Н3, Н4.Нить ДНК, последовательно контактируя с гистонами Н2, Н2, Н4, Н3, Н3, Н4, Н2, Н2,наматывается на гистоновое ядро, которое "маскирует" 146 пар оснований ДНК. Гистон Н1связывается с нуклеосомой на участке входа и выхода ДНК, "склеивая" 2 оборота и "маскируя" еще 20 пар оснований.
Таким образом, с помощью одной нуклеосомы замаскировано166 пар оснований.Кроме нуклеосом, в ядре присутствуют еще 2 уровня укладки ДНК: фибриллы диаметром 10 нм, состоящие из цепочки нуклеосом, и волокна, диаметром 30 нм, образующиесяпри закручивании фибрилл в суперспираль. На виток такой спирали приходится 6-7 нукле-biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)163осом. Участок ДНК между нуклеосомами называется спейсерным (англ: space – пространство), его длина варьирует в зависимости от вида организма и типа клеток.
У человека онасоставляет около 50 пар нуклеотидов.Благодаря наличию нуклеосом достигается уменьшение размеров хромосомы в 7 раз,далее происходит укладка в суперспираль фибриллы и „суперсуперспираль" волокна.С ТР ОЕ Н И ЕР И БОН УК ЛЕ И Н ОВ ЫХ К И С ЛОТРибонуклеиновая кислота (РНК) представляет собой последовательность рибонуклеозидмонофосфатов – АМФ, ГМФ, ЦМФ, УМФ, связанных друг с другом 5'-3'-фосфодиэфирными связями.
По строению РНК отличается от ДНК однонитевой структурой, значительно меньшей молекулярной массой, наличием урацила вместо тимина и рибозы вместодезоксирибозы.В клетке присутствует четыре типа РНК:Матричные РНК (мРНК) представляют собой линейную последовательность нуклеотидов. К 5'-концу молекулы присоединен метилгуанозиндифосфат, на 3'-конце имеется полиадениловая последовательность (см ниже).
Их функция – информационная, т.е. переносинформации о структуре белков от ДНК к месту их синтеза.Малые РНК используются для созревания мРНК и некоторых других клеточных процессов.Рибосомальные РНК (рРНК) прокариот и эукариот различны и отличаются величинойседиментации (скорости оседания молекулы при центрифугировании). Они участвуют в построении рибосом.У прокариот есть три разновидности рРНК: 5S, 16S и 23S. Малую (30S) субчастицурибосом образуют белки и 16S-рРНК; большую (50S) субъединицу – белки, 23S-рРНК и5S-рРНК.
У эукариот – в составе рибосом четыре разновидности рРНК: 5S, 5,8S, 18S и 28S.Малую (40S) субчастицу образуют белки и 18S-рРНК, большую (60S) – белки и 5S-, 5,8S-,28S-рРНК.Матричные биосинтезы164Транспортные РНК (тРНК) бактерий и эукариот включают 73-93 нуклеотида. Они переносят аминокислоты из цитозоля к рибосомам. На 5'-конце тРНК находится гуаниловыйнуклеотид, на 3'-конце – триплет Ц-Ц-А.
Вторичная структура тРНК напоминает клеверныйлист, а третичная – латинскую букву L. В "клеверном листе" выделяют четыре участка (иливетви, петли), каждый из которых имеет собственную функцию:o антикодоновый – соединяется с кодоном матричной РНК в рибосоме,o псевдоуридиловый – отвечает за связывание с рибосомой,o дигидроуридиловый – отвечает за связывание с аминоацил-тРНК-синтазой,o акцепторный – связывает переносимую аминокислоту.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)165СИНТЕЗ НУКЛЕИНОВЫХ К ИСЛОТРЕПЛИК АЦ ИЯ ДН КСинтез ДНК происходит не беспорядочно, а встрого определенный период жизни клетки. Всеговыделяют 4 фазы клеточного цикла: митоз (М), синтетическую (S), пресинтетическую (G1, от англ. gap –интервал), постсинтетическую (G2).Важное участие в регуляции смены фаз клеточного цикла занимают циклины – белки массой35-90 кДа, уровень которых меняется в ходе клеточного цикла.
По функции циклины – это активаторныесубъединицы ферментов циклин-зависимых киназ(ЦЗК). Активные комплексы циклин-ЦЗК фосфорилируют внутриклеточные белки, изменяя их активность. Этим обеспечивается продвижениепо клеточному циклу.Синтез (репликация, удвоение) ДНК происходит в S-фазу клеточного цикла, когдаклетка готовится к делению.
Механизм репликации, как установили Мэтью Мезельсон иФранклин Сталь в 1957 г, полуконсервативный, т.е. на каждой нити материнской ДНК синтезируется дочерняя копия.Как любой матричный биосинтез, репликация требует наличия нескольких компонентов:матрица – в ее роли выступает материнская нить ДНК,растущая цепь – дочерняя нить ДНК,субстраты для синтеза – dАТФ, dГТФ, dЦТФ, ТТФ,источник энергии – dАТФ, dГТФ, dЦТФ, ТТФ,ферменты.Синтез ДНК начинается в определенных участках, получивших название точка ori(англ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
