Тема лекции:
Экспрессия
генов.
Биосинтез
белка
1
1.ДНК является носителем
Фгенетической
Уинформации.
НФункция обеспечивается фактом существования
К |
генетического кода. |
Ц |
|
И2. Воспроизведение и передача генетической
Иинформации
впоколениях клеток и организмов.
Функция обеспечивается
процессом Репликации
Д(редупликации) самовоспроизведения ДНК
Н
3. Реализация генетической информации в виде
Кбелков,
атакже любых других соединений,
образующихся с помощью белков ферментов.
Функция обеспечивается процессами транскрипции и трансляции.
3 109
Генетический материал живых организмов имеет огромные размеры и реплицируется с высокой точностью:
скорость (до 50 нуклеотидов/ с. у Mam., у бактерий -500 нуклеотидов /с.)
В процессе воспроизведения генома
млекопитающего
(ДНК длиной 3 млрд. пар нуклеотидов)
-не более 3 ошибок.
Впроцессе эволюции возникла очень точная, хотя и не вполне свободная от ошибок система репликации ДНК
2
В 1957 г. Артур Корнберг
обнаружил у E. coli фермент, катализирующий процесс полимеризации ДНК из нуклеотидов
===ДНК-полимераза.
Необходимые компоненты для синтеза ДНК in vitro:
1.ДНК-матрица - образец, по которому строится новая цепь ДНК.
2.Активированные нуклеотиды – то, из чего строятся дочерние цепи.
3.ДНК-полимераза - то, что строит новую цепь ДНК.
4.Ионы магния - то, без чего фермент не работает.
3
Субстрат ДНК полимеразы-
дезоксирибонуклеозидтрифосфаты (дНТФ),
полимеризующиеся на 1-цепочечной ДНК-матрице.
ДНК-полимераза последовательно |
|
наращивает 1-цепочечную цепь ДНК, |
|
шаг за шагом присоединяя к ней |
|
следующие звенья в направлении 5\-3\. |
4 |
Присоединение каждого нового нуклеотидного остатка
к 3\ концу
растущей цепи сопровождается
гидролизом
богатой энергией связи между 1ым и 2ым фосфатными остатками в дНТФ и отщеплением
пирофосфата.
5
Для матричного синтеза новой молекулы ДНК необходимо, чтобы старая молекула была
1Деспирализована,
2Вытянута.
Механизм раскручивания или
1.денатурации двойной спирали,
а также
2. стабилизации открытой конфигурации
6
ЭТАПЫ РЕПЛИКАЦИИ
1.Разрыв водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями двух полинуклеотидных
цепей осуществляет фермент ДНК-хеликаза, расплетая двойную спираль ДНК.
7
2.ДНК-топоизомераза разрывает фосфодиэфирную
связь в одной из полинуклеотидных цепей ДНК, снимая расхождение цепей в репликационной
вилке.
8
3.Дестабилизирующие белки
(ssbp-single-stranded binding proteins),
Белки Альбертса, обнаруженные в 1968г ,
выпрямляют участок ДНК, растягивают одиночные цепи ДНК,
не позволяя им сомкнуться
У них повышенное сродство к одноцепочечной ДНК.
Белок не связывается с двуцепочечной ДНК, не имеющей9 расплавленных участков.
РЕПЛИКАЦИОННАЯ (РЕПЛИКАТИВНАЯ) ВИЛКА-
та часть молекулы ДНК,
которая уже расплелась
и
в данный момент служит матрицей для синтеза дочерней ДНК
10