
- •А.С. Спирин
- •Дезоксирибонуклеиновая кислота – ДНК – как носитель генетической информации («вещество наследственности»)
- •Рождение молекулярной биологии: двойная спираль ДНК
- •Двойная спираль ДНК и принцип комплементарности
- •Принцип комплементарности и воспроизведение (редупликация) ДНК
- •РНК и ДНК: химические различия
- •Принцип комплементарности и репликация РНК
- •ПРИНЦИПЫ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ РНК
- •КОМПАКТНОЕ СВОРАЧИВАНИЕ ВЫСОКОПОЛИМЕРНОЙ РНК
- •Рибосомы на ультратонких срезах клеток
- •Электронно-микроскопические изображения бактериальных рибосом
- •КОНТУРЫ ДВУХ РИБОСОМНЫХ СУБЧАСТИЦ 70S РИБОСОМЫ В ДВУХ ПРОЕКЦИЯХ
- •ЦЕНТРАЛЬНАЯ ДОГМА МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ (F. Crick, 1953)
- •Сравнение нуклеотидного состава ДНК и РНК у бактерий
- •Сравнение нуклеотидного состава ДНК и РНК у бактерий
- •Малая фракция ДНК-подобной РНК на фоне основной массы эволюционно консервативной РНК
- •НЕКОДИРУЮЩАЯ РНК
- •Открытие информационной РНК (мРНК) (1961 г.)
- •ПОЛЯРНОСТЬ ПОЛИРИБОНУКЛЕОТИДНОЙ ЦЕПИ
- •ЭПИЦИКЛ ТРАНСЛЯЦИИ И ФОРМИРОВАНИЕ ПОЛИРИБОСОМЫ
- •ПРЕДСКАЗАНИЕ И ОТКРЫТИЕ АДАПТОРНОЙ, ИЛИ «ТРАНСПОРТНОЙ», РНК (тРНК)
- •КОДИРУЮЩИЕ И НЕКОДИРУЮЩИЕ РНК
- •ОБЩАЯ СХЕМА БИОСИНТЕЗА БЕЛКОВ
- •РАЗНООБРАЗИЕ НЕКОДИРУЮЩИХ РНК
- •Общие принципы структуры РНК
- •ПРИНЦИПЫ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ РНК
- •ОДНОЦЕПОЧЕЧНОСТЬ РНК И ФОРМИРОВАНИЕ КОРОТКИХ ДВОЙНЫХ СПИРАЛЕЙ ВНУТРИ ЦЕПИ
- •КАНОНИЧЕСКИЕ (УОТСОН-КРИКОВСКИЕ) ПАРЫ ОСНОВАНИЙ В
- •КОМПАКТНОЕ СВОРАЧИВАНИЕ ВЫСОКОПОЛИМЕРНОЙ РНК
- •ПРИНЦИПЫ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ РНК
- •ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ГЛОБУЛЯРИЗАЦИИ РНК
- •ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ГЛОБУЛЯРИЗАЦИИ РНК
- •КОМПАКТНОЕ СВОРАЧИВАНИЕ ЦЕПИ тРНК В СПЕЦИФИЧЕСКУЮ ТРЕТИЧНУЮ СТРУКТУРУ
- •СВОРАЧИВАНИЕ ЦЕПЕЙ РИБОСОМНЫХ РНК В СПЕЦИФИЧЕСКИЕ КОМПАКТНЫЕ КОНФОРМАЦИИ
- •ТРЕТИЧНЫЕ СТРУКТУРЫ ДВУХ РИБОСОМНЫХ РНК В СОСТАВЕ РИБОСОМЫ
- •Функции РНК
- •ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ РНК
- •ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ РНК
- •ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ РНК
- •БИОПОЛИМЕРЫ
- •КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ РНК (РИБОЗИМЫ)
- •ФУНКЦИЯ УЗНАВАНИЯ МАЛЫХ ЛИГАНДОВ (СУБСТРАТОВ)
- •МУЛЬТИФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ РНК
- •Таким образом, рибонуклеиновые кислоты
- •Таким образом, рибонуклеиновые кислоты
- •МИР РНК: САМОДОСТАТОЧНОСТЬ!
- •ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ
- •«В теплом маленьком пруду, содержащем наборы аммонийных и фосфорных солей, при наличии света,
- •DARWIN POND:
- •Происхождение жизни по А.И. Опарину (1924)
- •АБИОГЕННЫЙ СИНТЕЗ АМИНОКИСЛОТ
- •Происхождение жизни из древнего мира РНК
- •Древний мир РНК
- •УДЛИНЕНИЕ ОЛИГОНУКЛЕОТИДОВ ПУТЕМ ТРАНСЭСТЕРИФИКАЦИИ
- •Компартментализация как необходимое условие естественного отбора и эволюции
- •Колонии РНК на влажной поверхности геля:
- •КОЛОНИИ РНК КАК ПЕРВИЧНЫЕ ОСОБИ
- •Схема экспоненциального усиления (улучшения) искомого признака молекул РНК
- •Схема получения аптамера – РНК со специфическим сродством к некоему веществу Х
- •Гипотетическая схема первобытного SELEX’a
- •Древний мир РНК:
- •Высокая скорость эволюции древнего мира РНК
- •Эволюция древнего мира РНК:
- •Эволюция древнего мира РНК:
- •Возникновение и эволюция мира РНК:
- •Ancient RNA world
- •RNA world
- •КОНЕЦ
ПРЕДСКАЗАНИЕ И ОТКРЫТИЕ АДАПТОРНОЙ, ИЛИ «ТРАНСПОРТНОЙ», РНК (тРНК)
(1)Ввиду отсутствия явного стереохимического соответствия между
аминокислотами синтезируемого белка и нуклеотидами матричной РНК была предсказана необходимость адапторов в виде коротких РНК, способных присоединять к себе аминокислоты и комплементарных кодонам матричной РНК
(F. Crick, 1955).
(2)РНК с предсказанными свойствами были открыты, выделены и названы transfer RNA («транспортные» РНК, тРНК)
(M.B. Hoagland & P.C. Zamecnik, 1957;
K. Ogata & H. Nohara, 1957).

КОДИРУЮЩИЕ И НЕКОДИРУЮЩИЕ РНК

ОБЩАЯ СХЕМА БИОСИНТЕЗА БЕЛКОВ
Д Н К
|
ТРАНСКРИПЦИЯ |
|
|
|
|
|
Р Н К |
|
ПРОЦЕССИНГ И |
|
|
|
ТРАНСПОРТ РНК |
|
|
5 ' |
|
3 ' |
|
|
|
|
м Р Н К |
|
|
|
Три основных класса |
РИБОСОМА |
ТРАНСЛЯЦИЯ |
|
клеточных РНК: |
|
РИБОСОМА |
кодирующая РНК (мРНК), |
|
3 ' |
|
||
|
|
||
|
|
|
|
|
РИБОСОМА |
|
5 ' |
|
|
|
|
РАСТУЩИЙ |
|
|
рибосомная РНК, |
ПЕПТИД |
|
|
|
|
|
|
тРНК. |
|
|
т Р Н К |
|
т Р Н К |
т Р Н К |
|
|
|
|
|
СВОРАЧИВАНИЕ ПРОЦЕССИНГ И ТРАНСПОРТ ПОЛИПЕПТИДА
БЕЛОК

РАЗНООБРАЗИЕ НЕКОДИРУЮЩИХ РНК

Общие принципы структуры РНК
ПРИНЦИПЫ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ РНК
(1960 - 1962)
1)РНК, в отличие от ДНК, одноцепочечна.
2)Высокомолекулярные РНК представляют собой
ковалентно непрерывные цепи.
3)РНК формирует вторичную структуру за счет в основном
попарного антипараллельного взаимодействия смежных участков цепи.

ОДНОЦЕПОЧЕЧНОСТЬ РНК И ФОРМИРОВАНИЕ КОРОТКИХ ДВОЙНЫХ СПИРАЛЕЙ ВНУТРИ ЦЕПИ
«ШПИЛЬКИ»

КАНОНИЧЕСКИЕ (УОТСОН-КРИКОВСКИЕ) ПАРЫ ОСНОВАНИЙ В
РНК

КОМПАКТНОЕ СВОРАЧИВАНИЕ ВЫСОКОПОЛИМЕРНОЙ РНК
A. S. Spirin (1960) On macromolecular structure of native high-polymer ribonucleic acid in solution.
J. Mol. Biol. 2: 436-446.

ПРИНЦИПЫ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ РНК
(1960 - 1962)
1)РНК, в отличие от ДНК, одноцепочечна.
2)Высокомолекулярные РНК представляют собой
ковалентно непрерывные цепи.
3)РНК формирует вторичную структуру за счет в основном попарного антипараллельного взаимодействия
смежных участков цепи.
4)РНК способна образовывать компактные структуры за счет дальних парных взаимодействий внутри цепи и межспиральных взаимодействий.
5)РНК обладает значительной конформационной подвижностью (конформационные переходы).