14. Строение м-рнк эукариот: информативная зона, регуляторные участки, кэп, нетранслируемые области.

мРНК считают РНК, которая в последовательности нуклеотидных остатков в молекуле несет информацию, обеспеч синтез специфического белка непосредственно на ней самой, а также информацию о времени, количестве, месте и условиях синтеза этого белка. Неинформативные участки: кэп, 5`-нетранслируемая область, 3`-нетранслируемая область, полиаделиновый фрагмент. Кэп – нуклеотидная последовательность, содержащая 7-метилгуанозин, присоединенный через трифосфатную группировку к первичному транскрипту. Кэп нужен для защиты мРНК от экзонуклеаз, а также для связывания белковых факторов при взаимодействии с рРНК в рибосоме (сигнальная роль). Поли(А) учавствует в процессе созревания мРНК из ядра в цитоплазму и принимает участие в трансляции. В 3`-НТО запрограммированы время полужизни, и момент деградации мРНК. Их называют элементами нестабильности. Отдельные белки узнают эти последовательности, связываются с ними и стабилизируют мРНК. Содержат сигналы цитоплазматического и ядерного полиаденилирования и сигналы внутриклеточной локализации для этим мРНК.

14. Этапы и направления эволюции наследственного аппарата.

3,5млрд лет назад – первые НК.

1 этап: отбор на способность к самосохранению через самовоспроизводство.

2 этап: некоторые участки НК приобрели функцию кодирования, т.е. стали структурными генами.

Сначала появилась РНК. Постепенно геномы увеличивались, появилась ДНК, функция которой хранение информации. РНК – посредник между ДНК и белком. Доказательством единства происхождения жизни – общие принципы организации наследственного материала, запись генетического кода у про и эукариот в форме генетического кода. В ходе эволюции размеры геномов увеличивались, происходила дивергенция, отбор и приспособления к разным условиям существования.

14. Геномы вирусов, прокариот, эукариот. Упрощенный геном прокариот, избыточность геномов эукариот.

У большинства вирусов геном – одноцепочечная НК, сложные – набор молекул НК (ротавирусы – 10 молекул) белок оболочки - капсид. Вироиды- суперскрученная кольцевая РНК – от 220п.о., нет оболочки. Размер 2*10(4) (фаги) – 10(5) (нуклотидный фаг).

Геном прокариот. Эволюция была направлена на минимальный геном за счет утраты некодирующих последовательностей. Экспрессия 95% ДНК. Прокариоты – тупиковая ветвь эволюции, высокая выживаемость, существуют 3,5 млн лет. Бактериальный геном. Размер от 580 тыс. до 95 тыс. н.п. Гены состоят из двух частей: кодирующей и реуляторной. Нетранслируемые последовательности вырезаются в ходе процессигна рРНК и тРНК. Промотор 5`- конец характеризуется последовательностью на расстоянии 50-70 нм от начала транскрипции, имеет 2 консервативные последовательности: 1)35-последовательности связывания РНК полимеразы, 2) 10 – последовательность или бок Прибнова???. РНК полимераза начинает локальное раскручивание спирали и создает условия для синтеза РНК. Транскрипционные терминаторы на 3`-конце гена стимулируют образование в мРНК шпильки, за ними несколько остатков, слабое связывание ДНК И РНК. У прокариот существует оперон система. Оперон – группа координировано экспрессирующих генов. Транскрибируется с одного промотора в виде одной молекулы РНК – полицистронный транскрипт. Принцип оперонов: координированная экспрессия генов, облегчает через перенос генов – способ эволюции прокариотических генов. Пример: лактозный оперон.

Избыточность генома эукариот. Генов значитаельно больше минимального набора. Феномен избыточности генома эукариот известен под названием «парадокс С». Существенная часть генома состоит из повторяющихся некодируемых последовательностей ДНК: 1)высокоповторяющаяся последовательность 10(5) копий/геном, 2)умеренно поврторяющаяся 10 – 10(4) копий, 3) уникальная.

Высокоповторяющиеся последовательности – сателитные ДНК – короткие тандемные повторы длинной 1-2 н.п, организованы в протяженные блоки. Содержание сат-ДНК 5-50% от суммарной ДНК. Свойства сателлитов: 1) быстрая и точная реасоциация в процессе ренатурации ДНК. 2) простоя первичная структура – базовая последовательность 5-7 нуклеотидов. 3) множество копий, нахождение в составе хромосом в виде тандемно расположенных протяжных кластеров. 4) пурин-перимединовая симметрия в распределении нуклеотидов по цепи ДНК. 5) концентрирование в процентромерном гетерохроматине.

Умеренно повторяющиеся последовательности. 1)гены домашнего хозяйства – гены гистоны, тРНК и рРНК. Построены из идентичных копий, тандемно повторяются. Сгруппированы в одной или нескольких районах для комбинированного синтеза. 2)гены, кодирующие гомологичные белки со сходными функциями: актины, табулины, глобулины, иммуноглобулины, гены теплового шока. Собраны в кластеры, специализированы. 3)подвижные генетические элементы (МГЭ) рассеяны по геному.

Уникальные последовательности 15098% ДНК, варьируе у разных организмов. Уникальны многие структуры генов белков. Большая часть уникальных последователньостей – некодирующая белки или РНК.

Значение избыточной ДНК. –Гипотеза «Эгоистичности» ее ненужности. –Гипотеза «альтруистичности» - принимает на себя действия.