
- •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

Элонгация трансляции: шаг 1.
Вторая заряженная tRNA вступает в A site, при содействии EF-Tu.

Элонгация трансляции: шаг 2.
Пептидил трансфераза катализирует образование пептидной связи, которая связывает две аминокислоты. Незаряженная tRNA движется к E site (exit);
mRNA смещается на 3 основания, в результате движения tRNA дипептид переходит в P site.

Элонгация трансляции: шаг 3.
Первая связь выполнена и первая незаряженная tRNA удаляется из E site, при участии EF-G. Третья заряженная tRNA готова к вступлению в A site.

Элонгация трансляции: шаг 4.
Третья заряженная tRNA вступает в A site, при содействии EF-Tu.

Элонгация трансляции: шаг 5.
Вторая связь осуществлена, образовался трипептид который начинает проходить через туннель в большой субъединице. Вторая незаряженная tRNA вступает в E site, готовая к удалению.

Элонгация трансляции: шаг 6.
Целая полипептидная цепь синтезирована и освобождается от рибосомы, когда встречается один из кодонов терминации.

Терминация синтеза белка сигнализируется появлением стоп-кодона на A site: UAG, UAA, или UGA.
Эти кодоны не связывают тРНК на A site, поэтому A site пустой. GTP-зависимые release factors отрезают полипептидную цепь от terminal tRNA на P site,
освобождая ее от трансляционного комплекса, который диссоциирует
Полирибосомы
После завершения элонгации часть молекулы мРНК проходит через рибосому и ассоциирует с малой субъединицей другой рибосомы, формируя второй инициирующий комплекс. Этот процесс может повторяться несколько раз, и в результате возникают полирибосомы или полисомы. Образование полисомного комплекса говорит о высокой эффективности механизма трансляции

Полисома
иРНК полипетидРастущий
старт
Трансляция у эукариот
Основное различие между трансляцией у прокариот и эукариот состоит в том, что эукариотические рибосомы значительно больше и сложнее по составу белков и рРНК. Кроме того, молекулы эукариотической мРНК существуют в клетке значительно дольше – несколько часов, а не минут, т.е. мРНК достаточно долго участвует в синтезе белков, а затем деградирует под действием нуклеаз.