
- •Транскрипция
- •Центральная догма генетики.
- •Транскрипция ДНК → РНК
- •Синтез РНК на ДНК-матрице – последовательность синтезированной мРНК комплементарна последовательности одной из цепей
- •Подтверждение роли РНК как посредника между ДНК и белком:
- •Все это говорит о том, что генетическая информация, записанная в ДНК, передается на
- •Гены – транскрибируемые участки ДНК
- •Знаки начала и окончания матричных синтезов
- •Принципы транскрипции
- •Асимметричность
- •Общие параметры транскрипции
- •Транскрипция генов в хромосоме
- •РНК-полимераза
- •Промоторы, связывание с ДНК-матрицей и -субъединица
- •У прокариот, подобных E. coli, σ (sigma) субъединица RNA polymerase связывается с районом
- •Промоторы разных генов слегка отличаются.
- •Важны два понятия 1) консенсусные последовательности ДНК – гомологичные
- •Инициация транскрипции и элонгация РНК
- •После инициации, σ (сигма) субъединица отделяется от холофермента, и продолжается удлинение цепи под
- •После прохождения всего гена фермент встречает сигнал терминации. Терминальная последовательность длиной около 40
- •Гены, кодирующие близкородственные продукты, у бактерий часто сгруппированы на хромосоме. Часто эти прилегающие
- •Транскрипция у эукариот
- •Первичный РНК-транскрипт подвергается процессингу или созреванию – обычно к 5’ концу добавляется кэп,
- •Инициация транскрипции у эукариот
- •Один из таких цис-элементов – ТАТА-бокс или блок Голдберга- Хогнесса – был обнаружен
- •Второй цис-элемент – СААТ-бокс локализован в промоторах большинства генов, примерно на 80 нуклеотидов
- •Другой класс цис-активирующих элементов – энхансеры, которые локализуются на обоих концах (3’ и
- •Эукариотическая РНК-полимераза (RNP) существует в трех уникальных формах, каждая из которых транскрибирует различные
- •Гетерогенные ядерные РНК и их процессинг – кэпы и хвосты
- •Первичная посттранскрипционная модификация эукариот
- •Затем обнаружили, что гяРНК и иРНК имеют на 3’ конце последовательность из 250
- •У эукариот, начальный транскрипт называется гетерогенной ядерной РНК (hnRNA), или пре-мРНК, содержащей некодирующие
- ••Поли-А "хвост" добавляется с разрезанному 3‘-концу.
- •Интроны и прерывистые гены
- •Большинство эукариотических генов содержат интроны. Ген овальбумина кур в основном «молчащий", содержит семь
- •Подавляющее большинство эукариотических генов содержит интроны, есть всего несколько исключений. Экзоны составляют 15%
- •Процессинг (созревание) пре-иРНК играет регуляторную роль в экспрессии генов. К примеру, некоторые интроны
- •Трансляция
- •и-РНК → БЕЛОК
- •Матричный принцип в трансляции – генетический код
- •Участники трансляции Переводчики:
- •Какие молекулы в клетке знают генетический код?
- •Адапторная гипотеза Крика
- •Транспортные РНК
- •Сколько разных т-РНК ?
- •АРСазы
- •Матричная РНК
- •Этапы трансляции
- •Инициация трансляции
- •Инициация
- •Элонгация
- •фМет
- •Терминация
- •Параметры трансляции
- •Структура рибосом
- •Рибосомы прокариот состоит из большой и малой субъединиц. Обе субъединицы состоят из одной
- •Эукариотические рибосомы структурно похожи на прокариотические, состоят из большой и малой субъединиц, каждая
- •Степеь избыточности генов, кодирующих рРНК.
- •Структура тРНК
- •1965 г. – Р. Холли расшифровал последовательность тРНК аланина. Оказалось, что ряд нуклеотидов
- •tRNA нуклеотиды могут содержать азотистые основания, модифицированные после
- •Холли предложил двумерную модель молекулы тРНК в виде клеверного листа – несколько спаренных
- •Молекула тРНК содержит много модифицированных оснований и содержит ряд стеблей и петель, сложенных
- •Анализ структуры других тРНК выявил много общего.
- •Зарядка молекул тРНК
- •«Зарядка» тРНК начинается, когда аминоацил-тРНК-синтетаза катализирует превращение аминокислоты в аминоациладениловую кислоту.
- •Инициация трансляции в E.coli затрагивает рибосомы, мРНК, энергоноситель GTP, несколько факторов инициации (IFs)
- •Инициация трансляции.
- •Элонгация трансляции: шаг 1.
- •Элонгация трансляции: шаг 2.
- •Элонгация трансляции: шаг 3.
- •Элонгация трансляции: шаг 4.
- •Элонгация трансляции: шаг 5.
- •Элонгация трансляции: шаг 6.
- •Терминация синтеза белка сигнализируется появлением стоп-кодона на A site: UAG, UAA, или UGA.
- •Полирибосомы
- •Полисома
- •Трансляция у эукариот
- •Инициация трансляции у эукариот имеет свои особенности. За счет появления на 5’ конце
- •В трансляции участвуют белки, сходные или гомологичные факторам инициации, элонгации и терминации у

Матричный принцип в трансляции – генетический код
Нужны еще и
молекулы-переводчики

Участники трансляции Переводчики:
3.т-РНК с аминокислотой
4.Аминоацил-т-РНК-синтетазы (АРСазы)
– ферменты, присоединяющие аминокислоту к т-РНК
+
На подготовительном этапе
Какие молекулы в клетке знают генетический код?
Молекулы-переводчики

Адапторная гипотеза Крика
Кодон данной аминокислоты в м-РНК
Ц Ц У Ц У У У Г А У Г
Гипотетический |
Участок |
|
связывания |
||
адаптор |
||
аминокислоты |
||
|
||
|
в адапторе |
аминокислота

Транспортные РНК
Амино- кислота
• |
Молекула-адаптор. |
• |
Один ее конец узнает |
3' |
кодон в м-РНК, а другой |
– несет аминокислоту. |
Антикодон
т-РНК 3' |
5' |
Г Ц У
|
м-РНК 5' |
Ц Г |
А |
3' |
|
Антикодон |
Кодон |
||||
|
|
||||
|
|
|
Сколько разных т-РНК ?
• Минимум – по числу аминокислот – 20
это реальное число пространственных форм
•Максимум – по антикодонам – 61
•В реальности – 30-40
Почему? Некоторые антикодоны подходят
более, чем к одному кодону за счет неточного спаривания по третьему нуклеотиду

АРСазы
аминоацил-тРНК-синтетазы
•Ферменты, присоединяющие аминокислоту к ее т-РНК
т-РНК
• Одна АРСаза узнает
одну аминокислоту и все ее т-РНК.
• Разных АРСаз –
20 |
Кодаза |
|

Матричная РНК
Лидерная
последовательность Шайна-Дальгарно
5' АУГ
Знак начала трансляции
3‘ нетранслируемый район
STOP 3'
Кодирующая часть, транслируется
а.к. а.к. а.к. а.к. а.к. а.к. а.к. а.к.
БЕЛОК
Этапы трансляции
1.Инициация (начало)
2.Элонгация (удлинение)
3.Терминация (окончание)
Инициация трансляции
У бактерий в связывании участвует последовательность длиной до 6 рибонуклеотидов (АГГАГГ), которая предшествует стартовому кодону АУГ и называется последовательностью Шайна-Дельгарно. Она состоит только из пуриновых оснований и вместе с участком 16S рРНК малой субъединицы облегчает инициацию трансляции

м-РНК + малая субъединица рибосомы
Последователь- ность Шайна- Дальгарно (лидерная) в м-РНК комплементарна участку р-РНК в малой субъединице