Тезисы лекции

Этапы синтеза белка

Синтез белка

Фаза терминации

Завершение синтеза полипептида, происходит узнавание специфическим рибосомным белком терминирующего кодона (УАА, УАТ или УГА). При этом к последней аминокислоте присоединяется вода, теряется связь с рибосомой, которая распадается на 2 субъединицы, и могут начинать синтез новой пептидной цепи.

Начинается с образования комплекса рибосома-мРНК, в котором участвуют факторы инициации белковой природы (ФИ1, ФИ2, ФИ3).

Рибосома содержит 2 функциональных участка:

1. Пептидный (Р) – происходит рост полипептидной цепи;

2. Аминоацильный (А) – происходит узнавание кодонов.

1. Инициация;

2. Элонгация;

3. Терминация.

1. Инициация – узнавание антикодоном тРНК – кодона иРНК и движение тРНК с аминокислотой в центре Р, где она ее оставляет.

2. На стадии элонгации процесс повторяется снова, аминокислоты соединяются пептидной связью, мРНК перемещается относительно рибосомы. За 1 мин-100 пептидных связей.

3. Стадия терминации начинается с появлением нонсенса-кодона и соединением белка от рибосомы.

Процесс синтеза белка контролируется 9-ю факторами белковой природы:

3-на инициации;

3-на элонгации;

3-на терминации.

После окончания синтеза белок попадает в полость ЭПС, приобретает вторичную, третичную структуру и используется в процессах жизнедеятельности.

План лекции:

1.Механизм репликации.

2.Понятие репликон, репликационная вилка.

3.Компоненты ферментного комплекса.

4.Синтез лидирующей цепи и фрагментов Оказаки.

5.Теломеры и функции теломер.

6.Понятие репарации.

Репликация - это важнейший внутриядерный процесс. Это способность к самокопированию, приводит к удвоению количества ДНК. Репликация происходит благодаря особенностям химической организации молекулы ДНК, состоящей из двух комплементарных цепей.

В процессе репликации на каждой полинуклеотидной цепи материнской молекулы ДНК синтезируется комплементарная ей цепь.

В итоге из одной двойной спирали ДНК образуются две идентичные двойные спирали. Такой способ удвоения, при котом каждая дочерняя молекула содержит одну материнскую и одну вновь синтезированную цепь называется полуконсервативным.

Механизм репликации.

Для осуществления репликации цепи материнской ДНК отделяются друг от друга и становятся матрицами, на которых будут синтезироваться комплементарные цепи дочерних молекул.

Расплетание спирали ДНК в отдельных зонах происходит с помощью фермента геликазы. Образующиеся одноцепочечные участки связываются специальными дестабилизирующими белками. Молекулы этих белков способствуют связыванию азотистых оснований с комплементарными нуклеотидами, находящимися в нуклеоплазме.

Области расхождения полинуклеотидных цепей в зонах репликации называют репликационными вилками.

В процессе синтеза репликационная вилка движется вдоль материнской спирали, захватывая все новые зоны.

Конечным результатом процесса репликации является образование двух молекул ДНК, нуклеотидная последовательность которых идентична материнской двойной спирали.

Последовательность событий репликации сходна у прокариот и эукариот, но скорость синтеза ДНК у прокариот выше (1000 нуклеотидов/сек), у эукариот ниже (100 нуклеотидов /сек).

Высокая скорость репликации становится возможной из-за участия системы ферментов: геликазы, топоизомеразы, дестабилизирующих белков, ДНК-полимеразы, РНК-праймазы, ДНК-лигазы и др.

Фрагмент ДНК от точки начала репликации до точки ее окончания – называется – репликон.

Кольцевые ДНК прокариот представляют отдельный репликон.

Эукариотические хромосомы содержат много репликонов. Поэтому удвоение молекулы ДНК у эукариот начинается в нескольких точках. В разных репликонах удвоение может идти в разное время или одновременно.

Удлинение цепи ДНК (или ее отдельного фрагмента) всегда происходит в направлении от 5'- конца к 3'- концу, т.е. нуклеотиды присоединяются к 3' концу растущей цепи.

Так как в молекуле ДНК комплементарные цепи антипараллельны, то растущая цепь также антипараллельна матричной, которая считается от 3' → к 5'- концу.

Ферментные комплексы функционирую так, что одна из двух синтезируемых цепей растет с опережением, по сравнению с другой, поэтому первая цепь называется лидирующей, а вторая- запаздывающей или отстающей.

Лидирующая цепь образуется в виде длинного непрерывного фрагмента, (для сперматогоний это 1 млн. 600 тыс. нуклеотидов).

Запаздывающая цепь образуется в виде коротких фрагментов. Это фрагменты Оказаки, их синтез так же идет в направлении от 5' → 3' концу (по типу шитья «назад иголкой»).

У прокариот фрагменты Оказаки содержат 1000-2000 нуклеотидов, у эукариот 100-200 нуклеотидов.

Синтез каждого такого фрагмента предшествует образование РНК-затравки длиной около 10 нуклеотидов. Вновь образованный фрагмент с помощью фермента ДНК-лигазы соединяется с предшествующим после удаления его РНК-затравки. (РНК-затравка необходима для работы основного фермента ДНК- полимеразы, синтезирующей ДНК).

Компоненты ферментного комплекса.

В процессе репликации участвуют от 15-20 белков. Все эти белки делятся на 3 группы:

I.Белки, подготавливающие родительскую ДНК к репликации. Специальные узнающие белки связываются со специфической последовательностью оснований (чаще А-Т) (Считают, что эти белки появляются в результате модификации). Это и будет точка начала репликации. Эти белки перемещаются по ДНК в составе ДНК - реплицирующего комплекса. Первый фермент этой группы – геликаза он обеспечивает расплетание двойной спирали ДНК в районе репликативной вилки.

Но расплетание спирали вызывает суперспирализацию перед этим участком, т.к. ДНК в некоторых местах зафиксирована на ядерном матриксе и не может свободно вращаться.

Поэтому на этих участках работает фермент топоизомераза, предупреждая образование супервитков.

Дата добавления: 2015-06-04