28. Рівні структурної організації хроматину. Хромосома, теломера та теломеразна активність.

Хроматин являє собою надмолекулярний комплекс дволанцюгової ДНК і пістонів, який становить основу еук хромосом ( гетерохроматин-транскрипційно неактивний, еухроматин- акт синтезує РНК ). Рівні структурної організації хроматину:

1 - подвійна спіраль ДНК

2 - нуклеосомна нитка (спіраль ДНК + гістоновий кор та міжнуклеосомні ділянки )

3 - нуклеосомна фібрила ( нуклеосоми з’єднані пістоном Н1 )

4 - суперскручена структура ( вкорочена, бо утворюються петлі хроматину )

5 - метафазна хромосома ( посмугованість хромосоми відповідає петлям хроматину ).

Хромосома є результатом видозміни хроматину у ядрі перед поділом. Це молекули нуклеїнових кислот, які є місцем зберігання спадкової інформації організму, належать до найбільших клітинних молекул і можуть містити тисячі генів та великі ділянки міжгенної ДНК.

Теломери – це кінцеві ділянки хромосом, що характеризуються відсутністю здатності до поєднання з іншими хромосомами чи їх фрагментами та виконують захисну функцію. У еук теломери складаються з спец лінійної ДНК, що має лише короткі тандемні повтори. Це консервативні послідовності ( у людини TTAGGG ), які не кодують білкові молекули. У кожному циклі поділу теломери вкорочуються, тобто довжина теломерної ділянки визначає вік клітини – чим коротший теломерний хвіст, тим вона старша ( пройшла більшу кількість поділів). Існує фермент теломераза, що нарощує гексануклеотид на 3-кінець. У складі теломерази є своя РНК, що містить гексамер комплементарний гексануклеотиду, який необхідно наростити. Теломераза являється зворотною транскриптазою, тобто ферментом, що створює одноланцюгову ДНК на основі шаблону одноланцюгової РНК. Фермент зв’язує перші кілька нуклеотидів шаблону з останньою теломерною послідовністю на хромосомі, додає нову повторювальну ділянку, відокремлюється, зв’язує новий 3- кінець теломери з шаблоном й повторює весь процес знову. Клітини, в яких працює теломераза (статеві, ракові) безсмертні. В звичайних (соматичних) клітинах цей ензим не працює, тому теломери при кожному поділі клітини вкорочуються, що призводить до її загибелі.

29. Загальні шляхи обміну амінокислот: трансамінування, процеси дезамінування та декарбоксилювання.

Перший етап процесу катаболізму більшості L-амінокислот, що надійшли до печінки, – це видалення α- аміногруп, яке виконують ензими амінотрансферази або трансамінази. У ході реакцій трансамінування α-аміногрупа амінокислоти переміщаються на α-вуглецевий атом α-кетоглутарату, унаслідок чого амінокислота перетворюється на відповідну α-кетокислоту. Справжнього дезамінування (тобто втрати аміногруп) у таких реакціях не відбувається, оскільки дезамінування α-амінокислоти супроводжується амінуванням α-кетоглутарату. Значення реакцій транс амінування полягає у тому, що аміногрупи багатьох різних амінокислот накопичуються у формі L-глутамату. Утворений глутамат згодом виконує функцію донора аміногруп у біосинтетичних шляхах чи у шляхах, що ведуть до видалення з організму непотрібних азотовмісних сполук. Усі амінотрансферази містять однакову простетичну групу і всім їм властивий однаковий механізм дії. Роль простетичної групи відіграє піридоксальфосфат (ПЛФ)

– коензимна форма піридоксину, або вітамін В6. Піридоксальфосфат функціонує як проміжний переносник аміногруп в активному центрі амінотрансфераз. Під час каталітичного циклу відбуваються оборотні переходи двох форм коензиму: альдегідна форма – піридоксальфосфат – акцептує аміногрупу і перетворюється на аміновану форму – піридоксамінфосфат, – здатну віддавати свою аміногрупу α-кетокислоті. В активному центрі ензиму піридоксальфосфат, як звичайно, перебуває у ковалентно зв’язаному стані з ε-аміногрупою залишку Lys за допомогою альдимінового (характерного для основи Шиффа) зв’язку. Аміногрупи, відщеплені від багатьох амінокислот, накопичуються у печінці у формі аміногрупи молекули L-глутамату. Далі ці аміногрупи повинні вивільнитись з глутамату і перетворитися на сполуки, придатні для виведення (екскреції). Дезамінування супроводжується утворенням кетокислоти та аміаку. Існує кілька шляхів: відновне дезамінування, шляхом гідролізу та окисне. У гепатоцитах глутамат переміщається з цитозолю у мітохондрії, де відбувається його окисне дезамінування під дією ензиму Lглутаматдегідрогенази, яка у ссавців локалізована у мітохондріальному матриксі. Це єдиний ензим, здатний використовувати NAD+ чи NADP+ як акцептори відновних еквівалентів.

Перетворення, яке відбувається за спільної дії амінотрансферази та глутаматдегідрогенази, називають

трансдезамінуванням. Утворений у реакції дезамінування глутамату α-кетоглутарат, може вступати у цикл лимонної кислоти або витрачаються для синтезу глюкози.

Декарбоксилування не дуже поширене, але воно супроводжується утворенням біогенних амінів. Виявлено 4 типи: 1. декарбоксилування природних амінокислот та їх похідних шляхом відщеплення карбоксильної групи, сусіднього до α-вуглецевого атома, з утворенням СО2 та відповідних біогенних амінів. 2. ω-декарбоксилювання моноамінодикарбонових кислот, що у мікроорганізмів. 3. декарбоксилування, що поєднане з трансамінуванням з утворенням альдегіду, нової амінокислоти та СО2. 4. декарбоксилування з конденсацією двох молекул. Реакції є незворотними та каталізуються специфічними декарбоксилазами, простетичною групою є піридоксальфосфат.