2.Елонгація траскрипцї.

Починаючи від старт сайту РНК-полімерази за принципом комплементарості в напрямку 5 ́'-3́' ́ будує ланцюг РНК на матриці ДНК.

3. Термінація транскрипції.

РНК-полімераза будує ланцюг РНК до тих пір поки вона на молекулі ДНК не натрапить на послідовності нуклеотидів, які однаково читаються в обох напрямках. Ці послідовності називаються паліндромами. Синтезована РНК у еукаріотів є незрілою і функціонально неактивною, тому потребує модифікації.

Посттранскрипційна модифікація РНК (процесінг, дозрівання)

Це утворення зрілих, функціонально активних РНК. Зрілі РНК не є повністю комплементарними матриці ДНК. Вони утворюється в ядрі, а потім направляються в цитоплазму.

Посттранскрипційна модифікація включає:

1.Кепування – це приєднання до 5'-кінця пре-мРНК 7-метилгуанозину. Проходить тільки при дозріванні м.РНК.

Значення: кеп-ініціює трансляцію м.РНК і захищає її від розщеплення РНК-азами.

2.Поліаденілування – це приєднання до 3'-кінця пре-мРНК поліаденілової послідовністі

(АААА…). Проходить лише при дозріванні м.РНК.

Значення: поліаденіловий фрагмент необхідний для руху м.РНК із ядра в цитоплазму, а також захищає м.РНК від розщеплення РНК-азами.

3.Сплайсінг - це вирізання неінформативних ділянок (інтронів) і зшивання екзонів. Вирізання інтронів проходить за участю малої ядерної РНК (мя.РНК), яка впізнає інрони, вирізає їх шляхом розщеплення 3'-5'-фосфодіефірних зв’язків на межі екзона і інтрона, а потім з’єднює екзони. Сплайсінг проходить у всіх видах РНК. Внаслідок даного процесу преРНК значно вкорочуються (наприклад мРНК вкорочюється в 4 рази).

4.Метилування - приєднання метильних груп до РНК. Проходить при дозріванні лише

рРНК і т.РНК.

Інгібітори транскрипції (пригнічують або повністю блокують транскрипцію)

1. Антибіотики:

протитуберкульозні (рифампіцин: інгібує РНК-полімеразу на стадії ініціації транскрипції)

протигрибкові (антиміцин Д, олігоміцин - пригнічують елонгацію транскрипції, так як зв’язуються з гуаніном і відповідно протидіють комплементарному утворенню пре-РНК).

2.Алкалоїди – протипухлинні засоби (вінкристин, вінбластин - інгібують посттранскрипційну модифікацію пре-мРНК і транспорт в цитоплазму зрілої м.РНК).

3. Токсини (α-аманітин - отрута блідої поганки, яка інгібує РНК-полімеразу ІІ).

Трансляція. Посттрансляційна модифікація. Інгібітори синтезу білка Трансляція - це переклад інформаціі з мови нуклеотидів мРНК на амінокислотну

послідовність в поліпептидному ланцюгу (біосинтез білка у рибосомах). Фактори трансляціі

1.Рибосоми - це органели клітин, що складаються з білка та рРНК. Вони містять 2 субодиниці: малу та велику. Cубодиниці рибосом можуть знаходитись в дисоційованому стані – що є неактивним і в асоційованому (активному) стані.

Велика субодиниця рибосом містить два центри (сайти):

∙аміноацильний (А) - з ним звязується аміноацил – тРНК;

∙пептидильний (П або Р) - на ньому формуються пептиди.

2.20 амінокислот.

3.Не менше 20 тРНК, так як всього 20 амінокислот, і не більше 61 т.РНК, так як всього 61 змістових кодонів.

4.мРНК (іРНК) - називається матричною, оскільки є матрицею для синтезу ДНК, а інформаційною, оскільки містить інформацію про амінокислотну послідовність у майбутньому білку.

5.Аміноацил-тРНК-синтетаза активує амінокислоти та забезпечує їх сполучення з акцепторною ділянкою тРНК.

6.Пептидилтрансфераза - це фермент, що утворює петидні зв’язки.

7.Білкові фактори ініціації: еукаріотичні ініціаторні факторні - eIF (відомо вісім).

8.Білкові фактори елонгації: еукаріотичні елонгаційні фактори: eEF (відомо три).

9.Білкові фактори термінації: еукаріотичний рилізінг фактор: eRF.

10.АТФ, ГТФ - джерела енергії.

11.Мg2+ - стабілізує структуру рибосом.

Механізми трансляції

∙Трансляція є матричним процесом, що забезпечує високу точність і швидкість процесу.

∙Зчитування інформації відбувається в напрямку 5'-3'.

∙В основі процесу лежить принцип комплементарності.

Етапи синтезу білка І. Активація амінокислот (проходить в цитоплазмі). За участю ферменту аміноацил-тРНК-

синтетази відбувається активація амінокислоти (до неї приєднюється АМФ), а потім сполучення з тРНК.

ІІ. Власне трансляція (проходить в рибосомі)

1.Ініціація трансляції. Виділяють 3 стадії:

∙утворення ініціаторного комплексу: до малоі субодиниці рибосоми приєднюються ГТФ, фактори ініціаціі та ініціаторна аміноацил-тРНК (якою у прокаріот є формілметіонінтРНК, а у еукаріот – метіонін-тРНК).

∙приєдання мРНК до малої субодиниці рибосоми своїм 5' кінцем (ділянкою кепа). Відбувається таким чином, щоб зберігалась комплементарність між кодоном мРНК та антикодом відповідної тРНК з ініціаторною амінокислотою.

∙приєднання великої субодиниці (затрачається енергія ГТФ) таким чином, щоб тРНК з амінокислотою розташовувалась в Р-центрі рибосоми.

2.Елонгація трансляції. Розрізняють 3 стадії:

∙приєднання аа-т.РНК до рибосоми. Вільний А-центр приймає нову аа-т.РНК (наприклад, валін), яка своїм антикодоном має бути комплементарною наступному кодону м.РНК. Для процесу необхідна енергія ГТФ.

∙утворення пептидного зв’язку. Залишок метіоніну з мет-тРНК переноситься на аміногрупу вал-тРНК, при цьому утворюється дипептидил (мет-вал) – т.РНК в А-центрі рибосоми. Відбувається утворення пептидного зв’язку за участю пептидилтрансферази. При цьому т.РНК метіоніну переходить в цитоплазму. На включення 1 амінокислоти в поліпептид необхідна енергія 2 АТФ (для активації амінокислоти) та 2 ГТФ (для зв’язування аа-т.РНК з рибосомою)

∙стадія транслокації. Для того щоб приєднати наступну аа-т.РНК потрібно щоб звільнився А-центр. Рибосома переміщується на один кодон відносно м.РНК в папрямку 3'. Це називається транслокацією. Внаслідок цього А-центр стає пустим, а на м.РНК з’являється новий кодон з яким буде взаємодіяти нова аа-т.РНК, антикодон якої комплементарний кодону м.РНК.

Далі процеси повторюються поки не буде синтезований весь поліпептидний ланцюг.

3.Термінація трансляції

Подовження поліпептидного ланцюга буде продовжуватись доки на мРНК не з’являться термінуючі триплети УАА, УАГ, УГА. В ділянці цих триплетів, за участі факторів термінаціі, проходить гідролітичне розщеплення зв’зків між поліпептидом і тРНК та вивільнюється окремо поліпептид та тРНК в цитоплазму.

ІІІ. Пострансляційна модифікація полпептиду – це сукупність процесів, що забезпечують дозрівання поліпептидів, утворених при трансляції. До них відносять:

∙формування вторинної, третинної і четвертинної структур - називається фолдінгом, який здійснюється за участю білків-шаперонів;