26. Транскрипция у прокариот

Транскрипция – синтез РНК на ДНК-матрице. У большинства прокариот транскрипция осуществляется с помощью одной той же РНК-полимеразы(у эукариот мРНК,рРНК и тРНК транскриб-тся разными РНК-полимеразами).

Основные типы РНК:1)рибосомная рРНК (85-95%) (синтез-тся в ядрышке.Большая и малая субъединица). Более крупная рРНК образует с белками рибонуклеопротеидный комплекс, называемый большой рибосомной субъединицей, а рРНК меньшего размера – комплекс, называемый малой рибосомной субъединицей. Во время синтеза белков субъединицы объед-тся с образованием рибосомы.2)транспортная тРНК (4-10%).75 нуклеотидов. 60 видов тРНК. Структура клеверного листа; область кодона на 3'-конце и антикодона в центре молекулы. Антикодон – послед-сть из 3 нуклеотидов, кот. распознает специф. кодон в мРНК и опр-ет какая а.к. будет присоединена к 3'-концу с помощью спец. ф-тов – аминоацил-тРНК-синтетаз. 3) информационная мРНК (3-5%), гетерогенная группа, т.е. много типов иРНК.

Матрицей при синтезе РНК служит определенный участок одной из цепей ДНК. РНК-полимераза копирует этот участок, последовательно соединяя друг с другом с помощью 3'-5'-фосфодиэфирных связей рибонуклеотиды в соответ-ии с правилом комплем-сти. В ходе транскрипции новосинтез-ая м-ла РНК отсоединяется от ДНК, и двойная спираль восстанавливается.Чтобы обеспечить транскрипцию только отдельных сегментов ДНК, должны сущ-ать некие сигнальные послед-сти, указ-щие, где начинается транскрипция (точка инициации) и где она останавливается (точка терминации).Сигнал инициации обычно располагается перед кодирующей послед-тью, а сигнал терминации – вслед за ней. Промотор — участок ДНК длиной в несколько десятков нуклеотидов, куда присоединяется РНК-полимераза и откуда начинается транскрипция. Терминатор — участок ДНК, содержащий сигнал (последовательность) окончания транскрипции.

Цикл транскрипции состоит из трех стадий: инициации; элонгации; терминации. Им предшествует узнавание промотора или подготовительная стадия, на которой РНК-полимераза узнает промотор и связывается с ним. Одновременно происходит локальное расплетение ДНК примерно на 10 пар нуклеотидов.

1) Инициация. На этой стадии происходит образование нескольких начальных звеньев РНК.До этого комплекс полимераза-ДНК не стабилен и способен распадаться.

2) Элонгация. Продолжается дальнейшее расплетение ДНК и синтез РНК по кодирующей цепи. Он, равно как и синтез ДНК, осуществляется в направлении 5'- 3'.

3) Терминация. Как только полимераза достигает терминатора, она немедленно отщепляется от ДНК, локальный гибрид ДНК-РНК разрушается и новосинтезированная РНК транспортируется из ядра в цитоплазму. На этом транскрипция заканчивается.

У прокариот струк. ген – непрерывный участок м-лы ДНК. Транскрипция начинается со связывания РНК-полимеразы с промоторм, и далее последоват-но копир-тся весь структурный ген от первого нуклеотида до последнего с образованием функц-ой мРНК.

27. Транскрипция у эукариот

Транскрипция – синтез РНК на ДНК-матрице. в отличие от прокариот, у эукариот мРНК, рРНК и тРНК транскрибируются разными РНК-полимеразами. Цикл транскрипции состоит из трех стадий: инициации; элонгации; терминации. Им предшествует узнавание промотора или подготовительная стадия, на которой РНК-полимераза узнает промотор и связывается с ним. Одновременно происходит локальное расплетение ДНК примерно на 10 пар нуклеотидов.

1) Инициация. На этой стадии происходит образование нескольких начальных звеньев РНК.До этого комплекс полимераза-ДНК не стабилен и способен распадаться.

2) Элонгация. Продолжается дальнейшее расплетение ДНК и синтез РНК по кодирующей цепи. Он, равно как и синтез ДНК, осуществляется в направлении 5'- 3'.

3) Терминация. Как только полимераза достигает терминатора, она немедленно отщепляется от ДНК, локальный гибрид ДНК-РНК разрушается и новосинтезированная РНК транспортируется из ядра в цитоплазму. На этом транскрипция заканчивается.

У эукариот большинство структурных генов(на кот. синт-тся мРНК) состоит из нескольких дискретных кодирующих областей (экзонов), разделенных некодирующими областями (интронами). По завершении транскрипции эукариотического структурного гена интроны вырезаются из первичного продукта транскрипции с помощью ферментов, а экзоны сшиваются друг с другом «торец в торец» (сплайсинг) с образованием функц. мРНК. Первичный транскрипт сод-ит poly(А)-хвост на 3'-конце и метилированный нуклеотид G («кэп») на 5'-конце (защищает РНК от гидролиза 5'-экзонуклеазами). После транскрипции инторны вырезаются из первичного транскрипта (процессинг) и на образовавшейся функц-ой РНК синтезируется белк. мол-ла (трансляция).

Различия от прокариот: 1)В эукариотических клетках после инициации транскрипции происходит модификация 5'-трифосфата в образующейся цепи за счет присоединения так называемого кэпа – метилированного остатка гуанозина. 2)Кроме того, у большинства транскриптов происходит также модификация 3'-концов - по окончании транскрипции к ним присоединяется цепочка из остатков аденина, образующая характерный ро1уА-«хвост» (исключением из этого правила являются мРНК гистонных белков). 3)У всех эукариот при транскрипции ДНК образуются молекулы РНК трех вышеназванных классов. Все они участвуют в процессе трансляции - третьей разновидности матричных процессов передачи информации - от РНК к белку.