33. Субстраты, ферменты и механизм синтеза и репарации днк.

Этапы синтеза ДНК. I этап – инициация биосинтеза ДНК– уч-ет минимум 8 разных ферментов и белков. Первая фаза – ферментативный биосинтез на матрице ДНК затравочного праймера (- это 10-60 нуклеотидов с которых начинается синтез ДНК). К цепям ДНК последовательно присоединяются ДНК-раскручивающие и ДНК-связывающие белки, а затем комплексы ДНК-полимераз и праймаз. II этап - элонгация синтеза ДНК– включает два синтеза лидирующей и отстающей цепей на обеих материнских цепях ДНК. Синтез лидирующей цепи начинается с синтеза праймера у точки начала репликации. Синтез отстающей цепи протекает в направлении обратном движению репликационной вилки и начинается фрагментарно. Элонгация завершается отделением праймеров, объединением отдельных фрагментов ДНК при помощи ДНК-лигаз и формированием дочерней цепи ДНК. Обе цепи реплицируются одновременно, хотя имеют разное направление (5΄-— 3΄ и 3΄--— 5΄). Элонгация каждой дочерней цепи может осущ-ся только в направлении 5΄-— 3΄, синтез одной из дочерних цепей осущ-ся непрерывно в одном направлении, соответствующем направлению движения репликационной вилки, в то время как синтез другой дочерней цепи происходит прерывисто путем соединения коротких фрагментов Оказаки, синтезирующихся в противопроложном направлении. Образование каждого фрагмента Оказаки требует наличия короткого затравочного праймера – уч-ка РНК, синтез которого катализируется праймазой. III этап- терминация синтеза ДНК– наступает когда исчерпана ДНК-матрица. Ферменты и энергия.Источником энергии является энергия, освобождаемая всеми четырьмя типами дезоксирибонуклеозидтрифосфатов, участвующих в синтезе белка. Образующийся пирофосфат расщепляется на 2 молекулы ортофосфата, давая дополнительную энергию. Ферменты. В биосинтезе ДНК уч-ет более 40 ферментов и белковых факторов, объединенных в единую ДНК-репликазную систему, называемую реплисомой. В стадии инициации репликации ДНК, клеточная РНК-полимераза (проймаза) катализирует синтез праймера. Основной фермент катализирующий биосинтез новой ДНК (стадия элонгации) является ДНК полимеразаIII(она катализирует сопряженный синтез ведущей и отстающей цепей ДНК). ДНК-полимеразаIкатализирует отщепление затравочного праймера и заполняет образующиеся после этого пробелы. ДНК-лигаза сшивает фрагменты ДНК, между собой функция раскручивания двойной спирали ДНК в репликационной вилке, происходящего за счет энергии гидролиза АТФ, выполняет хеликаза. Образовавшиеся на определенное время однолцепочечные участки ДНК служат в качестве матрицы при репликации и стабилизируются при помощи особых белков, препятствующих обратному комплиментарному взаимодействию цепей ДНК. Топоизомеразы играют особую роль в сверхспирализации. В репликации ДНК эукариот уч-ет два главных типа полимераз: альфа и дельта. ДНК-полимераза-альфа наделена праймазной активностью, катализирует р-цию полимеризации, преимущественно синтез отстающей цепи ДНК. ДНК-полимераза-дельта катализирует синтез ведущей цепи ДНК. Существует два белковых фактора репликации: фактор А связывает одноцепочечные ДНК, фактор С стабилизирует весь репликационный комплекс.

34) Субстраты, ферменты и механизм синтеза РНК.

Поток генетической информация - экспрессия генов. Он включает процесс транскрипции - биосинтез матричных РНК (или других клеточных РНК) на молекуле ДНК, и процесс трансляции - биосинтез белка на мРНК. Транскрипция пусть и похожа на репликацию ( особенно хим. механизмом, направлением синтеза и использованием матрицы) отличается от нее: - не требует синтеза праймера; - использует только отдельные короткие сегменты ДНК ( отдельные гены или их группы); - нужна лишь 1 цепь ДНК в качестве матрицы, которая сохраняется; Основными ферментами являются РНК- полимеразы, они требуют присутствия ионов магния и всех 4х рибонуклеозидтрифосфатов: АТФ, ГТФ, ЦТФ, УТФ. РНК- полимеразы катализируют синтез РНК из нуклеидтрифосфатов. На матриксе ДНК комплиментарно строиться полирибонуклеотид, являющийся копией первичной структыры ДНК, с той только разницей,что вместо тимидилового нуклеотида ДНК в РНК включается уридиловый нуклеотид. 35.) Субстраты, ферменты и механизм синтеза белка.

Биосинтез белка происходит во всех клетках, тканях и органах. Наибольшее кол-во белка синтезируется в печени. В белоксинтезирующую систему входят более 300 соединений: - 20 аминокислот, из который синтезируется белок; -минимум 20 различных тРКН; - минимум 20 различных ферментов ( аминоацитил - тРНК - синтаз); - рибосомы, АТФ и АТФ - генерирующую систему ферментов; - ГТФ, ионы магния, иРНК; - белковые факторы, принимающие участие в различных этапах синтеза; Выделают 2 механизма синтеза белка: матричный и мультиферментный (* о нем мало что написано) Мультиферментный механизм отличается тем,что для него не нужны рибосомы и нуклеотиды. Матричных механизм: Стадии синтеза: 1. Активация аминокислот специфическими синтетазами и их связывание с тРНК. Для синтеза белка необ ходимо наличие достаточного количества всех аминокислот. 2. Биосинтез пептидной цепи начинается в присутствии инициирующих факторов F1, F2 и F3 (все фак торы являются белками). мРНК, инициаторной тРНК, GТР, Мg2+ и рибосомальных субъединиц. 3. Образование пептидной связи и рост белковой цепи. Этот процесс происходит в несколько стадий. а)* ( Не знаю, как вам это сократить, решайте сами, как удобней вам) Ориентация отдельных АА-тРНК вдоль мРНК и их взаимодействие с рибосомой (в участке А); Для связывания необходимы СТР и цитоплазматический белок Т. Для того чтобы произошло связывание, в молекуле соответствующей тРНКАА. присутствовать антикодон, т.е. триплет оснований с составом, комплементарным триплетному мРНК. б) Образование пептидной связи (или удлинение существующей пептидной цепи на одну аминокислоту под действием пептидилтрансферазы). в) в) Перемещение пептида, связанного через последнюю тРНК, в участке А рибосомы на участок Р. 4. 4) Отделение пептидной цепи от рибосомы происходит в том месте, где на молекуле мРНК «стоп» (или «бессмысленный») кодон. По мере роста цепи она свертывается с образованием вторичной и третичной структур.