7. Обратная транскрипция, её медицинское и хозяйственное значение

• В молекулярной биологии и анализе экспрессии генов. Она используется для преобразования мРНК в кДНК, которая затем может быть амплифицирована (образование доп. Копий участков хромосомной ДНК) и количественно определена. Этот метод применяется в исследованиях рака.

• Обнаружение вирусных инфекций (обратная транскрипция используется для выявления присутствия ВИЧ в образцах крови)

• В разработке противовирусных препаратов. Ингибиторы обратной транскриптазы предотвращают превращение вирусной РНК в ДНК, что замедляет размножение вирусов. Например, такие препараты используются при лечении ВИЧ и гепатита В.

• !!! В генетической инженерии для получения кДНК – копии эукариотического гена, не содержащей интронов, которую можно трансформировать в клетки бактерий для получения трансгенного продукта (генетически модифицированного).

8. Трансляция у прокариот и эукариот.

Трансляция – процесс синтеза полипептидной цепи на матрице иРНК

У прокариот:

- Сопряжён с процессом синтеза мРНК (транскрипцией) из-за недолговечности бактериальной мРНК (быстро распадается) и может проходить до завершения транскрипции

- Вместо простого метионина в пептидной цепи первой аминокислотой является формилметионин

- Нет этапа процессинга первичного транскрипта РНК в зрелую РНК

- мРНК часто полицистронные (содержат несколько независимых генов) (что частично объясняет сопряжённость процессов и отсутствие процессинга)

- Требуются рибосомы (70s)

- !!! Все этапы биосинтеза происходят в цитоплазме

У эукариот:

- Трансляция может начаться только после выхода мРНК из ядра в цитоплазму (после транскрипции, кэпирования, полиаденилирования (сплайсинга))

- Требуются рибосомы (80s)

- Относительно прокариот трансляция эукариот медленнее и включает этап инициации

- !!! Транскрипция и процессинг у эукариот проходят в ядре, а трансляция и конформация – в цитоплазме.

Этапы трансляции:

1) Инициация (узнавание рибосомой стартового кодона и начало синтеза). Сущность – образование пептидной связи между двумя первыми аминокислотами полипептида. Первоначально образуется инициирующий комплекс, в состав которого входят: малая субъединица рибосомы, специфические белки (факторы инициации) и специальная инициаторная метиониновая тРНК с аминокислотой метионином. Инициирующий комплекс узнает начало мРНК, присоединяется к ней и скользит до точки инициации (начала) биосинтеза белка (кодон АУГ). Между стартовым кодоном мРНК и антикодоном метиониновой тРНК происходит кодонзависимое связывание с образованием водородных связей. Затем происходит присоединение большой субъединицы рибосомы.

2) Элонгация (синтез белка). Сущность – присоединение последующих аминокислот (наращивание полипептидной цепи). 3 шага: кодонзависимое связывание мРНК и тРНК на А-участке; образование пептидной связи; транслокация с освобождением А-участка

3) Терминация. Узнавание терминирующего кодона (стоп- или нонсенс-кодона) и отделение продукта. Заключается в окончании синтеза полипептидной цепи.