70. Альтернативный сплайсинг. Механизм. Биологическая роль.

Альтернативный сплайсинг – это вариант сплайсинга, при котором с одного и того же первичного транскрипта происходит образование нескольких зрелых мРНК. Структрыне и функциональные различия могут быть вызваны как выборочным включением экзонов в зрелую мРНК первичного транскрипта, так и сохранением в ней частей интронов.

Белки, получаемые трансляцией таких мРНК, в результате имеют разные аминоксилотные последовательности, таким образом при альтернативном сплайсинге один транскрипт обеспечивает синтех нескольких белков. Образование альтернативно сплайсированных мРНК находится под контролем транс-действующих белков, которые связываются с цис-сайтами первичного транскрипта. Среди факторов сплайсинга выделяют активаторы и репрессоры сплайсинга: первые способствуют использованию отдельных его сайтов, а вторые наоборот, предотвращают их использование.

Широкое распространение такого сплайсинга у эукариот приводит к значительному увеличению разнообразия белков, закодированных в геномах.

71. Трансляция, как стадия синтеза белка. Инициация, элонгация, терминация.

Трансляция – перевод последовательности нуклеотидов мРНК в последовательность аминокислот (синтез белка) на рибосомах с помощью тРНК. Трансляция состоит из трех этапов:

• Инициация. Инициация трансляции включает образование комплекса, содержащего инициирующую метионил-тРНК, которая связывается со стартовым кодоном АУГ на мРНК, в Р-сайте рибосомы. Для начала трансляции необходим гуанозинтрифосфат и факторы инициации.

• Элонгация. Элонгация полипептидной цепи включает в себя три стадии:

• Присоединение аминоацил – тРНК к а-сайту рибосомы, где она спаривается со вторым кодоном мРНК

• Образование пептидной связи между первой и второй аминокислотами

• Транслокация – перемещение мРНК относительно рибосомы, что приводит к перемещению третьего кодона в а-сайт. Эти три стадии повторяются до тех пор, пока не встретится стоп-кодон. Вместо аминоацил –тРНК со стоп-кодоном соединяются факторы терминации. После присоединения одонй рибосомы и ее движения вдоль мРНК и начала трансляции, к свободному участку присоединяется другая рибосома, которая также начинает трансляцию. Комплекс одной мРНК и нескольких рибосом называется полисомой.

• Терминация. Окончание синтеза белка, осуществляется, когда в а-сайте рибосомы оказывается один из стоп-кодонов. Из-за отсутствия тРНК соответствующих стоп-кодонам, пептидил-РНК остается связанной с Р-сайтом рибосомы. Здесь в действие вступают специфические белки, которые катализируют отсоединение полипептидной цепи от мРНК, а также белок вызывающий диссоциацию мРНк из рибосомы.

• тРНК – второй генетический код. Транспортная РНК содержит 70-90 нуклеотидов, формирующих вторичную структуру «клеверный лист». тРНК доставляет аминокислоты к рибосоме, где они присоединяются к растущей полипептидной цепи . 3 – конец тРНК (акцептор) содержит сайт для прикрепления аминокислоты. Другой конец тРНК содержит антикодон из трех нуклеотидов, который узнает соответствующий кодон мРНК и спаривается с ним в участке рибосомы. Избыточность генетического кода предполагает существование для одной аминокислоты нескольких тРНК. Поэтому тРНК несут 48 разных антикодонов.

• Рибосома состоит из большой и малой субъединицы, содержащих различные типы рРНК и активированными тРНК. Рибосома имеет три различных участка связывания РНК – один для мРНК и два для тРНК.

• Полирибосома – комплекс нескольких рибосом, расположенных на одной молекуле мРНК. Полирибосомы, как и отдельные рибосомы, находятся в цитоплазме в свободном состоянии или прикреплены к мембранам ЭПС. Свободные риосомы синтезируют белки и ферменты для самой клетки, а полирибосомы гранулярной ЭПС – предназначенные для хранения или выведения из клетки.

• Митохондриальные рибосомы. Кодируются митохондриальной ДНК.