[Мікробіологія] Лекції / #3 med Генетика
.pdf
Малые интерферирующие РНК (siRNA)
•РНК-интерференция (англ. RNA interference, RNAi) — процесс подавления экспрессии гена на стадии транскрипции, трансляции, деаденилирования или деградации мРНК при помощи малых молекул РНК.
1-2.Процесс РНК-интерференции начинается с действия фермента Dicer (РНКаза), который разрезает длинные молекулы двуцепочечной РНК (dsRNA-напр. вирусных) на короткие фрагменты 21-25 п.н., называемые siRNA.
3-5. Одна из цепей siRNA входит в состав РНК-белкового комплекса RISC и направляет разрезание гомологичных РНК (того же вируса) либо ингибирует трансляцию.
"interferon" и "(RNA) interference"
- найдите отличия
если интерферон просто "замораживает" работу клетки, не позволяя (на всякий случай) производство многих, в том числе и "невиновных" белков в клетке, то система siRNA отличается чрезвычайной разборчивостью: каждая siRNA будет распознавать и уничтожать только свою, специфическую мРНК.
Замена всего лишь одного нуклеотида внутри siRNA ведет к резкому снижению эффекта интерференции.
OAS
Функциональная геномика
ГЕНОМ-ТРАНСКРИПТОМ-ПРОТЕОМ
>200 bacterial genome projects underway
Pathogen Sequencing at the Sanger Centre
• |
Bordetella pertussis |
• |
M. leprae |
|
|
||
• |
B. bronchiseptica |
• |
N. meningitidis |
|
|
||
• |
B. parapertussis |
• |
Salmonella typhi |
|
|
||
• |
Campylobacter jejuni |
• |
Staphylococcus aureus |
|
|
||
• |
Clostridium difficile |
• |
Streptococcus pyogenes |
|
|
||
• |
Corynebacterium diphtheriae |
• |
Streptomyces coelicolor |
|
|
||
• |
Mycobacterium tuberculosis |
• |
Yersinia pestis |
|
|
||
• |
M. bovis |
|
|
Секвенирование - определение нуклеотидной последовательности патогенов
Центральная догма молекулярной биологии — обобщающее наблюдаемое в
природе правило реализации генетической информации: информация передаётся от нуклеиновых кислот к белку, но не в обратном направлении.
3 класса способов передачи информации, описываемые догмой
Общие |
Специальные |
Неизвестные и |
|
(у вирусов) |
малоизученные |
||
|
|||
ДНК → ДНК |
РНК → ДНК |
белок → ДНК |
|
(репликация) |
|||
|
|
||
ДНК → РНК |
РНК → РНК |
белок → РНК |
|
(транскрипция) |
|||
|
|
||
РНК → белок |
ДНК → белок |
белок → белок |
|
(трансляция) |
(прионы) |
||
|
Cхема реализации генетической
информации у про- и эукариот.
ПРОКАРИОТЫ. У прокариот синтез белка рибосомой (трансляция) пространственно не отделен от транскрипции и может происходить еще до завершения синтеза мРНК РНК-полимеразой. Прокариотические мРНК часто полицистронные, то есть содержат несколько независимых генов.
ЭУКАРИОТЫ. мРНК эукариот синтезируется в виде предшественника, пре-мРНК, претерпевающего созревание — процессинг -присоединение кэп- структуры к 5'-концу молекулы, присоединение нескольких десятков остатков аденина к ее 3'-концу (полиаденилирование), выщепление незначащих участков — интронов и соединение друг с другом значащих участков — экзонов (сплайсинг). При этом соединение экзонов одной и той же пре-мРНК может проходить разными способами, приводя к образованию разных зрелых мРНК, и в конечном итоге разных вариантов белка (альтернативный сплайсинг). Только мРНК, успешно прошедшая процессинг, экспортируется из ядра в цитоплазму и вовлекается в трансляцию.
97% мРНК может подвергаться редактированию
•до 97% всех транскриптов (мРНК) подвергаются редактированию. То есть фактически все гены могут транслировать генетический код, не идентичный тому что записано в хромосомах.
•РНК-редактирование (RNA-editing) - строго специфическое посттранскрипционное изменение информационных и структурных РНК, состоящее во вставках, заменах и делециях нуклеотидов. РНК-эдитинг обнаружен во множестве организмов, находящихся на разных ступенях эволюционной лестницы - от вирусов, простейших, до высших растений и млекопитающих.
В каждом цикле деления теломеры клетки укорачиваются из-за неспособности ДНКполимеразы синтезировать копию ДНК с самого конца. Они препятствуют концевой недорепликации значащих нуклеотидов. Предел
или лимит Хейфлика (англ. Hayflick limit) —
граница количества делений соматических клетоксвязан с сокращением размера теломер
(ТТАГГГ у позвоночных)
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2009
Elizabeth H. Blackburn Carol W. Greider Jack W. Szostak
старение |
опухоли |
Кольцевая ДНК бактерий не имеет теломеров и лимита делений