Временная орг-ция кл-ки.

В рез-те проц-ов обмена в-в и Е кл-ка всё вр-мя измен-ся, присх-дит её онтогенез – жизн-й цикл кл-ки, кот-й приводит к размн-нию (пролиферация). Кл-ки размн-ся делением. Спос-бы дел-я: амитоз – это прямое дел-е ядра. При этом сохр-ся интерфазное сост-е Я, кот-е дел-ся на 2 равные части без образ-я ахроматинового аппарата. Возникает 2-х Я кл-один из них. Опер-тор контролир-ся регулятором, кот-й кодир-т синтез белка – репрессора, кот-й м.б-ть в 2-х формах: акт-й и неакт-й. В акт-й форме он присоед-ся к оператору, блокир-т транскрип-ю и счит-е ген-й инф-и прекращ-ся, оперон выкл-ся. Пока репрессор связан с оператором, оперон не раб-т. При переходе в неакт-ю форму белка-репрессора, ген-оператор освобожд-ся и происх-дит включ-е оперона, нач-ся синтез РНК→ферментов. Ген-кий аппарвт эукариот представл-н: акцепторная зона (регул-ная) – экзон – интрон – экзон. Это обусловл-т особ-ти транляции. На структ-х генах синтезир-ся про-мРНК, комплиментарно транскрибир-е экзонные и интронные части генов. Затем с пом-ю ферм-тов-рестриктаз вырез-ся интронные уч-ки, а экзоны сшиваются при пом-щи лигаз. В итоге получ-ся окончат-е м-лы иРНК или тРНК меньших размеров. Интроны – это запас инф-ции, обусл-ей изменчивость. Спейсеры – небольшие нетраскрибируемые участки ДНК, кот-е разделяют многчисленные повторы генов.

Строение лактозного оперона: РИС!!!

Регул-я акт-ти генов у прокариот (по теории Ф.Жакоба и В. Моно). Бактерии нач-ют синтезир-ть опред-й ферм-т тогда, когда в среде им-ся в-во, расщ-мое данным ф-том (субстрат р-ции). Напр-р, если в среде одновр-но прис-ет глюк-за и лакт-за, то размн-е б-рий нач-ся сразу же, т.к ф-ты для их расщ-я им-ся постоянно. После истощения зап-сов гл-зы на нек-е вр-мя размн-е прекращ-ся, а затем нач-ся синтез ферм-тов, необ-х для разлож-я лактозы и кол-во кл-ток вновь возрастает. Кл-ка нач-ет продуц-ть ф-т только тогда, когда в этом возник-т необх-ть. Сх-ма ген-кого контр-ля белк-го синт-за получ-ла назв-е гипотезы оперона. СХЕМА!!!

По этой сх-ме гены функц-но неодинаковы: одни сод-жат инфу о расп-нии а.к-т в м-ле б-ка-ферм-та (структурные гены), др-е выполн-т регуляторные ф-ции, оказ-е вл-е на акт-ть структ-х генов (гены-регуляторы). Струк-е гены распол-ны рядом и обр-ют оперон.

Репрессия – не синт-ся мРНК, не синтезир-ся б-ки-ф-ты

РИС!!!

Индукция – идёт транскр-ция и транл-ция. Синтезир-щие б-ки ф-ты расщ-ют лактозу.

РИС!!!

Центральная Догма (основн-й постулат) мол-ной б-гии. ДНК - репликация↔ ДНК - транскрипция → РНК – транл-ция → белок. Ген-кая инфа хр-ся в ДНК и таким обр-ом перед-ся от кл-ки к кл-ке из покол-я в покол-е, реализ-ся путём транскр-ции в РНК и след-щей за ней трансл-цией, опред-щей синтез белка. Дополнения: передала не только ч.з ДНК, к РНК, но и в обр-ом напр-нии – от РНК к ДНК. Это было обнар-но у РНК-сод-щих вирусов, а затем доказана и в кл-ках многих орг-ов от бакт-рий до млекоп-щих и чел-ка. Осущ-ся она с пом-щью ферм-тов ревертаз. Этот термин предложен В.А.Энгенльгардтом. Тким обр-зом: ДНК↔ДНК↔РНК→белок. Биол-кое знач-ние обратной транскр-ции заключ-ся в увелич-нии числа одинак-х генов (кодонов ДНК), благ-ря чему резко возраст-ет кол-во РНК и риб-сом и повыш-ся обр-е белка. Такой проц-с особ-но в развив-ся орг-мах.

Ген-кий код – это сист-ма распол-ния нукл-дов в м-ле ДНК, контролир-ая послед-ть распол-я а.к-т в м-ле белка. Кодон – это группа осн-ний, кот-я кодир-ет 1 а.к-ту. 4 осн-я в комб-циях по 3, т.е-ть 4³, даёт 64 разных кодона. В м-ле ДНК каждый нукл-тид входит лишь в какой-либо один кодон. Поэт-му код ДНК неперекрыв-щийся. Вырожденный (избыточный) – кодоны распол-ся др за др без перерыва. Так как кодонов возможно 64, то одни и те же а.к-ты могут кодир-ся разл-ми триплетами. Дублир-щие триплеты отлич-ся по третьему нукл-ду. Посл-ть триплетов опред-ет порядок распол-ния а.к-т в м-ле б-ка, т.е им-т место коллинеарность – это св-во, осущ-щее такую послед-ть а.к-т в б-ке, в какой соотв-щие кодоны распол-ны в гене.

Синтез белка. 1. Транскрипция – первый этап реализ-ции ген-й инф-ции, передача её с ДНК-матрицы на обр-ся РНК, осущ-ся ф-том ДНК-завис-мой РНК-полимеразой. Ф-т «узнаёт» уч-ток ДНК-промотор (нач-дло транкр-ции), присоед-ся к нему, расплет-т двойн-ю спираль ДНК и синтезир-т, нач-я с этого места, на 1 из цепей ДНК в соотв-вии с принципом комплиментарности м-лу РНК. Когда ферм-т достигает конца кодир-го уч-ка (терминатора), синтезир-я м-ла РНК отдел-ся от матрицы. Затем происх-дит процессинг, после чего обр-ся зрелая м-ла мРНК. 2. Процессинг – это совокупн-ть р-ций, ведущих к посттранкр-онным измен-ем структуры про- мРНК. В рез-те из м-лы предшеств-ка мРНК удал-ся уч-ки, соответ-щие интронам, а экзоны соед-ся др. с другом (сплайсинг). При этом от исходной длины м-лы первичного транскрипта сохр-ся в виде зрелой мРНК 30-70%. 3. Сплайсинг – это 1 из видов посттранскрипц-ных изм-ний м-лы про- мРНК, кот-й сост-ит в удалении интронов и соед-нии экзонов. 4. Трансляция – это перевод ген-кой инф-ции с нукл-ного кода, запис-ного в м-лах мРНК, в опред-ную послед-ть а.к-т в полипептидной цепи синтезир-го белка. Стадии: инициация (начало синтеза), элонгация (удлин-е, наращ-е полипепт-й цепи), терминация (оконч-е синт-за).

Синтез б-ков осущ-ся на рибосомах. Информ-ция к риб-мам перенос-ся иРНК (транляция). Зрелые м-лы иРНК попад-ют в цитопл-му прикрепл-ся к риб-мам, протягив-ся ч.з тело р-мы. А.к-ты доставл-ся в риб-мы тРНК, т.к они им-ют 2 акт-ных центра. К 1-му прикрепл-ся а.к-ты с участием АТФ при пом-щи белков-синтетаз, число кот-рых ок-ло 20. В рез-те обр-ся комплекс аминоацил-тРНК, а.к-ты при этом активир-ся. Процесс узнав-я а.к-т тРНК наз-ся рекогниция. Вотрой акт-й центр в аминоацил-тРНК сост-т из 3-х нукл-тов и наз-ся антикодоном, кот-й может взаимод-ть с комплиментарным кодоном на м-ле иРНК и передавать соотв-щую а.к-ту для синтеза б-ка. тРНК осущ-ет счит-е с иРНК. Рибосома движ-ся по иРНК, перемещ-сь на 1 триплет. Синтез б-ковой м-лы происх-дитв большой субъед-е, где против одного триплета распол-ен аминоац-ный центр, а против др-го пептидный. АТФ необх-мо для синт-за б-ка, т.к этот проц-с идёт с затратой Е. Схема биосинтеза белка: ДНК → про-иРНК → иРНК → полипепт-я цепь → белок→ комплексир-е б-ков с др-ми в-вами.