Вопрос 15. Регуляция трансляции и посттрансляционных процессов. Фолдинг белков

Матрицей для образования полипептидной молекулы служит м- РНК.

Инициация : Малая субъединица садится на 5’-конец м-РНК в области кэпа и двигается вдоль молекулы, достигая стартового кодона м-РНК – АУГ. К нему присоединяется антикодоном т-РНК, связанная с метионином. Элонгация происходит на основе информации триплетов м-РНК, следующих за инициирующим кодоном. Связывание аминоацил-тРНК в А-центре рибосомы происходит лишь в том случае, если антикодон комплиментарен и антипараллелен кодону мРНК. Образуется первая пептидная связь. Затем происходит транслокация рибосомы,в результате синтезируемый пептид перемещается в Р-центр. Рибосома перемещается вдоль кодонов мРНК в том же направлении до достижения стоп-кодона, к которому затем присоединится фактор освобождения, вызывающий терминацию трансляции. Но образованный полипептид не обладает функциональной активностью, поэтому далее следует фолдинг

( процесс сворачивания полипептидной цепи в уникальную пространственную структуру).

Регуляция трансляции

Регуляция происходит:

• наиболее часто на стадии инициации.

• Начало синтеза протеина может быть блокировано регуляторными протеинами, которые связываются с мРНК, препятствия ее присоединению к рибосоме.

• После синтеза полипептидов на рибосомах они должны пройти посттрансляционную модификацию.

• Изменением скороси синтеза распада белковых молекул.

16. Хромосомный уровень организации наследственного материала. Компактизация и декомпактизация хроматина в ходе митотического цикла

Хромосомный уровень организации наследственного материала

Термин хромосома предложен в 1888 г. Вальдейером. Хромосомы – морфологические единицы ядра эукариотической клетки, функция которых состоит в хранении, реализации и передаче наследственной информации. Хромосомы, имеющие в процессе деления вид конденсированных отдельно хорошо различимых телец, в период интерфазы частично деконденсируются, и такое их состояние называется хроматин. Хроматин состоит из ДНК, белков, нескольких видов РНК, липидов, полисахаридов, ионов металлов. Гистоны – основные (щелочные) белки и представлены 5 класссами: Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4. Восемь молекул Н2А, Н2В, Н3, Н4 (по 2 молекулы каждого класса) образуют нуклеосому, на которую накручена ДНК (1,75 витка или примерно 146 пар нуклеотидов). Поверхность молекул гистонов заряжена положительно, а молекула ДНК отрицательно , что обеспечивает макромолекулярные взаимодействия между ними. Витки ДНК на коре нуклеосомы удерживаются гистоном Н1, который связывается с корой нуклеосомы на участках входа и выхода ДНК. Упаковка нуклеосом в ядре зависит от взаимодействия гистона Н1 с линкерным участком ДНК (60 пар нуклеотидов).

Фракция негистоновых кислых белков включает более 100 разновидностей. Среди них – ферменты транскрипции, процессинга, редупликации ДНК и ряд других. РНК в составе хромосом представлены как незавершенные транскприпты, сохраняющие связь с ДНК хромосомами,а также фракциями РНК небольшой молекулярной массы, выполняющими регуляторную функцию. Фунцкиональная роль липидов и полисахаридов до конца не ясна. Ионы металлов (MgCa) возможно участвуют в обеспечении условий для приобретения определеннойконформации макромолекул и их взаимодействия.

Х ромосомы отличаются друг от друга по форме и размерам. Каждая из них состоит обычно из двух хроматид, соединенных в области центромеры (первичной перетяжки). Участки хромосомы, отделяемые центромерой называются плечами хромосомы. В зависимости от положения первичной перетяжки хромосомы могут быть метацентрическими (равноплечими), субметацентрическими (одно плечо короче другого), акроцентрическми (большая разница), телоцентрическими (центромера расположена на конце хромосомы).

Компактизация и декомпактизация хроматина в ходе митотического цикла

Двойная спираль ДНК вследствие образования комплекса с гистонами образует нуклеогистоновую нить (фибриллу).Этот уровень организации хроматина обеспечивается четырьмя видами нуклеосомных гистонов: Н2А, Н2В, НЗ, Н4. Они образуют напоминающие по форме шайбу белковые тела — коры, состоящие из восьми молекул (по две молекулы каждого вида гистонов) Молекула ДНК комплектируетсяс белковыми корами, спирально накручиваясь на них. При этом в контакте с каждым кором оказывается участок ДНК. Свободные от контакта с белковыми телами участки ДНК называют связующими или линкерными.

Далее нуклеосомная нить скручивается в спираль – хроматиновую фибриллу.Компактизация нуклеосомной нити обеспечивается пистоном H1, который, соединяясь с линкерной ДНК и двумя соседними белковыми телами, сближает их друг с другом. В результате образуется более компактная структура, построенная, возможно, по типу соленоида. Такая Хроматиновая фибрилла, называемая также элементарной, имеет диаметр 20—30 нм

На стадии профазы клеточного деления укладка хроматиновой фибриллы образует хроматиновые петли. Дальнейшаякомпактизация приводит к образованию хроматид.

Метафазная хромосома состоит из 2 хроматид (2 молекулы ДНК), которые в анафазе попадают в дочерние клетки.