25. Отличия процесса трансляции у про- и эукариот.
25. Отличия процесса трансляции у про- и эукариот. Обобщение об различиях:
Механизмы инициации трансляции. Прокариотические рибосомы потенциально способны находить стартовый AUG и инициировать синтез на любых участках мРНК, в то время как эукариотические рибосомы обычно присоединяются к мРНК в области кэпа и сканируют её в поисках стартового кодона.
Сопряжение трансляции с синтезом мРНК. В прокариотических клетках процесс трансляции происходит практически одновременно с синтезом мРНК.
Первая аминокислота в пептидной цепи. У прокариот в качестве первой аминокислоты включается модифицированный метионин — формилметионин, с которого начинаются все вновь синтезированные пептиды.
Место трансляции. У эукариот трансляция осуществляется в цитоплазме, куда попадает из ядра зрелая мРНК.
Скорость трансляции. Прокариотическая трансляция происходит быстрее, чем эукариотическая, потому что мРНК короче, и в секунду добавляется 17–21 аминокислотный остаток.
26. Регуляция экспрессии генов прокариот на примере регуляции лактозного оперона e. Coli.
27. Организация и этапы экспрессии генов эукариот. Регуляторные элементы экспрессии.
Экспрессия
гена – это процесс реализации
наследственной информации гена в
признак. Основными этапами экспрессии
гена,кодирующего аминокислотную
последовательность молекулы белка,
являются:
– Транскрипция - синтез иРНК на матрице кодогенной цепи ДНК
– Трансляция - синтез полипептидной цепи белка на матрице иРНК.
В гене эукариот различают регуляторную и транскрибируемую зону.
К регуляторной зоне гена относятся:
– промотор с ЦААТ- и ТАТА- блоками – это точки "узнавания" и 34присоединения фермента транскрипции РНК-полимеразы,
– энхансеры - усилители транскрипции,
– сайленсеры - ослабители транскрипции.
В состав транскрибируемой зоны гена входят:
– экзоны - кодирующие участки,
– интроны - некодирующие участки,
– зона кэпирования и полиаденилирования – необходимы для формирования зрелой иРНК
Прямая транскрипция характерна для большинства генов эукариот, прокариот и ДНК-содержащих вирусов.
Встречная транскрипция описана для генов аденовируса, митохондриальной ДНК, для МГЭ и др. – при этом транскрибируются обе цепи ДНК.
Обратная транскрипция – это процесс образования ДНК на матрице иРНК. Обратная транскрипция характерна для РНКсодержащих вирусов (ВИЧ, полиомиелита, онкогенных РНК-вирусов и др.) и для эукариот при амплификации генов в эмбриональном периоде. Осуществляет обратную транскрипцию фермент обратная транскриптаза (ревертаза).
Созревание, или процессинг про-иРНК происходит путем удаления интронов и сшивания – сплайсинга – экзонов между собой. Процесс обеспечивают сплайсеосомы – «молекулярные машины», состоящие из белка и малых ядерных РНК (мяРНК). Также происходит модифицирование иРНК: на 5' - конце образуется кэп (химически измененный гуанин), а к 3' - концу присоединяется поли А (100-200 остатков адениловой кислоты).
Альтернативный сплайсинг – сшивание экзонов в иной последовательности, чем в гене; описан для более чем 50 генов человека. Благодаря альтернативному сплайсингу синтезируются тканеспецифические формы белков. Например, ген α-цепи тропомиозина кодирует 7 разных продуктов, ген тропонина – 64 белковых продукта.