БХ - 4 семестр / Разное / Б

Содержание:

1.Митохондриальный геном. Митохондриальная патология

2.Биосинтез белка, условия и стадии

3.Патология обмена белков

Митохондриальный геном в клетках человека представлен множеством кольцевых, 2-нитевых молекул ДНК.

Одна молекула mtДНК имеет размер 16599 пар оснований (п.о.) и содержит 13 генов, кодирующих белки – субъединицы ферментных комплексов системы окислительного фосфорилирования.

161

В структуру mt ДНК также входят 2 гена рРНК и 22 гена tРНК, которые необходимы для производства этих белков.

mt ДНК несет некодируемую

последовательность размером 1000 (тысячи) п.о., так называемую Д-петлю (D-loop).

162

mtДНК наследуется исключительно по материнской линии без гомологичной рекомбинации с

mt ДНК мужских половых клеток.

mtДНК связана с матриксом и внутренней мембраной митохондрии , поэтому является объектом постоянного воздействия активных форм кислорода (АФК).

Действие АФК на mtДНК приводит к ее повреждению и закреплению мутационных событий в последующих кругах репликации.

В mtДНК частота эндогенных окислительных повреждений в 10-20 раз выше, чем в яДНК (ядерной).

163

После воздействия ионизирующей радиации или алкогольного окислительного стресса, в mtДНК

клеток человека и животных

образуется в несколько раз больше повреждений, чем в яДНК.

Накопление мутационных нарушений или структурных первичных повреждений в mt ДНК связано с тем , что в митохондриях системы репарации ДНК функционируют менее эффективно, чем в ядрах клеток.

Активность системы репарации значительно снижается в митохондриях половых и соматических клеток организма с

возрастом.

164

Митохондриальные болезни

Митохондриальные болезни характерны для тканей с повышенной потребностью в АТФ (ЦНС, скелетные и сердечная мышцы, почки, печень) наиболее зависящие от дефектов ОФ.

К митохондриальной патологии относят также

миопатии, наследственную оптическую нейропатию и гипераммониемию.

165

Стадии биосинтеза белка

1.Активация аминокислот

2.Инициация

3.Трансляция

4.Терминация

5.Процессинг

Общая схема биосинтеза белков в клетке (ДНК—РНК—белок ).

166

Условия биосинтеза белка

В биосинтезе белка участвует более 300 молекул, которые формируют три потока.

1 поток- Информационный.

Он включает следующие элементы: генетический код( с его особенностями), молекулы ДНК, mРНК,

ферменты репликации, и репарации, ферменты транскрипции, альтернативный сплайсинг.

Генетический код

167

2 поток – Пластический.

Он включает рибосому; 20 протеиногенных аминокислот;

64 tРНК;

20 а-а-tРНК синтетаз (амино-ацил-тРНК- синтаз, которые адаптируют аминокислоту к tРНК);

факторы инициации; факторы элонгации; фактор терминации.

168

Т Р А Н С Л Я Ц И Я .

Рибосомы являются молекулярными машинами, транслирующими генетическую информацию с языка нуклеотидной последовательности мРНК на язык аминокислотной последовательности синтезируемой полипептидной цепи белка.

Каждая рибосома последовательно сканирует цепь mРНК, и соответственно выбирает из среды только те а-а—tРНК, которые комплементарны триплетным комбинациям нуклеотидов, находящимся в данный момент на рибосоме.

169

3 потокЭнергетический. Это энергия всех нуклеотидтрифосфатов - АТФ, ГТФ, ЦТФ, УТФ, ЦТФ.

Кроме того, это энергия активации для всех факторов, участвующих в каждой из стадий биосинтеза белка.

Активация аминокислот -1 стадия биосинтеза белков

Протеиногенные аминокислоты являются исходным материалом, из которого синтезируется белок, однако в свободном виде они (аминокислоты) не могут использоваться рибосомой. Каждая аминокислота сначала активируется с помощью АТФ.

170