Биосинтез белка. Транскрипция

Способ записи генетической информации

Свойства генетического кода

На 20 аминокислот-61 смысл. кодон триплетов, на 1 аминокислоту- 1-6 триплетов.

1) Вырожденность - генетического кода, когда одну и ту же аминокислоту можно зашифровать несколькими триплетами. Суть аминокислоты в первых двух нуклеотидах, а 3-я зависит от внешних факторов

2) Специфичность - каждому триплету соответствует 1 аминокислота.

3) Последовательность или линейность - триплеты следуют линейно, один за другим, 1 не может наслаиваться и т.п. Первичная структура белка определяется в будущем пространственной конфигурацией молекулы, ее физико-химические и биологические свойства.

4) Колинеарность ген. кода – линейное соответствие между последствием триплетов в гене и аминокислоты в пептидной связи.

Реализация генетической информации в живых клетках (то есть синтез белка, кодируемого геном) осуществляется при помощи двух матричных процессов: транскрипции (то есть синтеза мРНК на матрице ДНК) и трансляции генетического кода в аминокислотную последовательность (синтез полипептидной цепи на мРНК). Для кодирования 20 аминокислот, а также сигнала «стоп», означающего конец белковой последовательности, достаточно трёх последовательных нуклеотидов. Набор из трёх нуклеотидов называется триплетом.

Единица ген. кода-триплет-1 аминокислота

Триплеты ДНК копируются на матричную РНК при замене Т на У (транспорт)

I смысловая ДНК

II матричная ДНК

III матричная РНК- кодон

IV транспортная- антикодон

V рибосомальная-аминокислота

Биосинтез белка- сложный многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи, из аминокислот, происходящих на рибосомах с участием молекул мРНК и тРНК.

Транскрипция у любого организма является первым этапом реализации генетической информации – экспрессии генов. Однако первичные транскрипты, как правило, представляют собой лишь предшественники зрелых мРНК – пре-мРНК, которые перед выполнением своих функций должны претерпеть многочисленные изменения, называемые посттранскрипционными модификациями. Кроме того, у эукариот зрелые мРНК должны быть доставлены от места их биосинтеза (ядра) к месту трансляции (цитоплазматическим рибосомам), т.е. экспортироваться из ядра в цитоплазму.

1. Активация аминокислот. Каждая из 20 аминокислот белка соединяется ковалентными связями к определённой т-РНК, используя энергию АТФ. Реакция катализуется специализированными ферментами, требующими присутствия ионов магния.

2. Инициация белковой цепи. и-РНК, содержащая информацию о данном белке, связывается с малой частицей рибосомы и с инициирующей аминокислотой, прикреплённой к соответствующей т-РНК. т-РНК комплементарна с находящимся в составе и-РНК триплетом, сигнализирующим о начале белковой цепи.

3. Элонгация. Полипептидная цепь удлиняется за счёт последовательного присоединения аминокислот, каждая из которых доставляется к рибосоме и встраивается в определённое положение при помощи соответствующей т-РНК. В настоящее время генетический код полностью расшифрован, то есть всем аминокислотам поставлены в соответствие триплеты нуклеотидов. Элонгация осуществляется при помощи белков цитозоля (так называемые факторы элонгации).

4. Терминация - разрезание на экзоны и интроны. После завершения синтеза цепи, о чём сигнализирует ещё один специальный кодон и-РНК, полипептид высвобождается из рибосомы.

5. Сворачивание и процессинг. Чтобы принять обычную форму, белок должен свернуться, образуя при этом определённую пространственную конфигурацию. До или после сворачивания полипептид может претерпевать процессинг, осуществляющийся ферментами и заключающийся в удалении лишних аминокислот, присоединении фосфатных, метильных и других групп и т. п.

Ингибиторы транскрипции: Аманитин - токсин ядовитых грибов, прочно связывает РНК-полимеразу, блокирует мРНК (на стадии элонгации)

Актиномицин D –антибиотик, связывается с ГЦ-богатыми участками ДНК. Блокирует продвижение РНК-полимеразы-из-за невозможности локального расплетения цепей.

(из лекции) Во время транскрипции различают 3 этапа: Инициация, Элонгация, Терминация. Результат транскрипции также образуются пре-м-РНК (в несколько раз длиннее чем зрелые мРНК), в которой имеется информационные и неинформационные зоны, а в процессе процессинга- удаление одних, присоединение других и модификация, сплайсинг- сшивание информационных и неинформационных зон, в котором образуется короткая, зрелая м-РНК

Процесс транскрипции происходит в ядре. Для связывания промоутэра и молекулы фермента РНК-полимеразы нужны определенные условия. Фермент находит начало гена. Условия: У бактерии фермент РНК-полимераза узнает определенную последовательность нуклеотидных пар в сотсаве промоутэра. Это называется бокс-Прибного. У эукариот намного сложнее.

Полипептид и белок понятия разные!!!

Определенная последовательность аминокислот образуют полипептидную цепь, она в свою очередь образует белок, белок выполняет конкретные функции

Дата добавления: 2015-06-04