Шпаргалки для студентов

готовимся к сессии

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Шпаргалки по генетики. Часть 2 - ТРАНСКРИПЦИЯ

Индекс материала
Шпаргалки по генетики. Часть 2
ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ГЕНЕТИЧЕСКОЙ РОЛИ ДНК И РНК.
ОСОБЕННОСТИ РЕПЛИКАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ ГЕНОМОВ У ПРО- И ЭУКАРИОТ
ХАРАКТЕРИСТИКА ПОВРЕЖДЕНИЙ ДНК
СИСТЕМА РЕСТРИКЦИИ И МОДИФИКАЦИИ
ТРАНСКРИПЦИЯ
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА
СТРОЕНИЕ ОПЕРОНОВ
КАТАБОЛИТНАЯ РЕПРЕССИЯ
МУТАЦИИ
КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕННЫХ МУТАЦИЙ
ИНДУЦИРОВАННЫЕ ГЕННЫЕ МУТАЦИИ И МЕХАНИЗМ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ
ХРОМОСОМНЫЕ МУТЦИИ ТИПА ДЕЛЕЦИЙ
ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ ТИПА ТРАНСЛОКАЦИЙ
АВТОПОЛИПЛОИДИЯ И АЛЛОПОЛИПЛОИДИЯ
ГАПЛОИДИЯ И ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В БИОТЕХНОЛОГИИ РАСТЕНИЙ
АНЕУПЛОИДИЯ
ОНТОГЕНЕЗ
МЕХАНИЗМЫ РЕАЛИЗАЦИИ ДЕЙСТВИЯ ГЕНОВ В ПРОЦЕССЕ ОНТОГЕНЕЗА
ТИПЫ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИХ НАСЛЕДСТВЕННЫХ СТРУКТУР
ЯВЛЕНИЕ ЦМС И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ГЕНЕТИКИ ЧЕЛОВЕКА
ТИПЫ НАСЛЕДСТВЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЧЕЛОВЕКА
СЕЛЕКЦИЯ КАК НАУКА
Все страницы
 

 


ТРАНСКРИПЦИЯ. СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ИХ СТРУКТУРА И ФУНКЦИЯ.ЭТАПЫ ТРАНСКРИПЦИИ

Транскрипция – первая стадия реализации генетической информации в клетке. В ходе процесса образуются молекулы мРНК, а так же тРНК, рРНК и тд, выполняющие структурные, адапоторные и каталитические функции.Транскрипция у эукариот происходит в ядре, в основе механизма лежит принцип комплементарного спаривания оснований в молекуле РНК, ДНК служит только матрицей и в ходе транскрипции не изменяется. Источники энергии – рибонуклеозидтрифосфаты (ЦТФ, ГТФ, АТФ, УТФ), необходимы для протекамия полимеразной реакции образования 3’-5’-фосфодиэфирной связи между рибонуклеозидмонофосфатами. Синтез молекул РНК начинается в определенных последовательностях(сайтах) ДНК, которые называют промоторы и завершается в терминирующих участках(сайт терминации). Участок между промотором и сайтом терминации называется транскриптон, он яв-ся единицей транскрипции. У эукариот в состав транскриптона входит 1 ген, у прокариот несколько. В каждом транскриптоне есть неиформативная зона, она содержит последовательности нуклеотидов, с которыми взаимодействуют регуляторные транскрипционные факторы(это белки, которые взаимодействуют с определенными регуляторными сайтами и ускоряют или замедляют процесс трансляции). Соотношение информативной зоны к неинформативной равно у прокариот 9:1, а у эукариот 1:9. Соседние транскриптоны могут быть отделены друг от друга нетранскрибируемыми участками ДНК. Разделение ДНК на большое количество транскриптоов позволяет осуществлять с разной активностью индивидуальное считывание разных генов. В каждом транскриптоне транскрибируется только одна из двух цепей ДНК, которая и называется матричной, а вторая комплементарная ей – кодирующая.Синтез цепи РНК идет от 5’-3’-концу. Биосинтез РНК осуществляется ДНК-зависимыми РНК-полимеразами.У эукариот выявлены 3 РНК –полимеразы. РНК-полимераза I – синтезирует рРНК, II – синтезирует мРНК, III- синтезирует тРНК. Стадии транскрипции: инициация: активация промотора происходит с помощью белка –ТАТА- фактора( так называется потому, что он взаимодействует со специф.последовательностью нуклеотидов промотора ТАТААА(ТАТА-бокс). Присоединение ТАТА-фактора облегчает взаимодействие промотора с РНК-полимеразой. Факторы инициации вызывают изменение конформации РНК-полимеразы и обеспечивают раскручивание ≈ одного витка спирали ДНК, т.е образуется транскрипционная вилка. Промоторные элементы – специфические последовательности нуклеотидов , характерны для любого промотора, связывающего РНК-полимеразу. Первый промоторный элемент – ТАТА-бокс отделен от сайта начала транскрипции ≈ 25 пар п.н. На расстоянии ≈40(120)п.н располагается СААТ-бокс, в которой матрица доступна для инициации синтеза цепи РНК. Элонгация. Факторы элонгации повышают активность РНК-полимеразы и облегчают расхождения цепей ДНК. В области транскрипционной вилки одновременно разделены ≈ 18 нуклеотидные пар ДНК. Растущий конец цепи РНК образует временную гибридную спираль(≈12 пар нуклеотидных остатков с матричной цепью ДНК) По мере продвижения РНК-полимеразы по матрице в направлении от 3’-5’-концу впереди неё происходит расхождение, а позади – восстановление двойной спирали ДНК. Терминация: Раскручивание двойной спирали ДНК в области сайта терминации делает его доступным для фактора терминации. Завершается синтез РНК в строго определенных участках матрицы – терминаторах. Фактор терминации облегчает отделение первичного транскрипта комплементарного матрице, и РНК-полимеразы от матрицы. РНК-полимераза может вступить в слудеющий цикл траскрипции.

ТРАНСЛЯЦИЯ. СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИХ СТРУКТУРА И ФУНКЦИЯ. ЭТАПЫ ТРАНСЛЯЦИИ.

Трансляция – это осуществляемый рибосомами синтез белка из аминокислот на матрице мРНК(или иРНК). Составляющие элементы процесса трансляции: аминокислоты ( в синтезе белка учавствуют 20 аминокислот), тРНК(размер тРНК примерно 80 нуклеотидов, тРНК действуют как адапторы между кодонами на мРНК и аминокислотами, которые они кодируют, каждая тРНК специфичка к каждой аминокислоте и к одному кодону мРНК), рибосомы, мРНК, ферменты для аминоацилирования тРНК, белковые факторы трансляции(белковые факторы инициации, элонгации, терминации – специфические внерибосомные белки, необходимые для процессов трансляции), источники энергии АТФ и ГТФ, ионы магния( стабилизируют структуру рибосом). Для каждой из 20 аминокислот в клетках есть фермент, осуществляющий синетз соответствующей аминоацил-тРНК( общее название аминоацил-тРНК-синтетаза). Аминокислота активируется ( с использованием АТФ) и присоединяется к тРНК с помощью фермента аминоацил-тРНК синтетазы. Чтобы аминокислота «узнала» свое место в будущей полипептидной цепи, она должна связаться с тРНК, выполняющей адапторную функцию. Затем тРНК, связавшаяся с аминокислотой «узнает» соответствующий кодон на мРНК. Рибосомы. Рибосома состоит из большой и малой субъединицы. Основу структуры каждой субъединицы составляет сложносвернутая рРНК, к каркасу из рРНК присоединяются рибосомные белки.Рибосомы на 40% состоят из рРНК и на 60% из рибосомальных белков. рРНК- однонитчатая цепь длиной от 100-3000 нуклеотидов в зависимости от типов рРНК. Инициации трансляции. 30 S субчастица рибосомы прикрепляется к мРНК, дальше фактор IF2 осуществляет посадку тРНК в Р-сайт, после IF-факторы удаляются и собирается комплекс 30S+50S/На стадии инициации у бактерии E.coli участвуют три белковых фактора IF1,2,3.Третий прикрепляется к 30S-субчастице рибосомы и способствует его взаимодействию с мРНК. Первый закрывает А-сайт на 30S-субчастице рибосомы обеспечивая посадку первой метиоонил-тРНК на Р-сайт рибосомы и защищая А-сайт от посадки какой-либо другой нагруженой аминокислотой тРНК.Второй фактор помогает мет-тРНК сесть на малую субъединицу рибосомы. Так же имеется последовательность Шайно-Дальгарно, служит чтобы отличить инициирующий AUG от кодирующего метионинюУ эукариот есть два механизма нахождения рибосомой стартового AUG: кэп-зависимый(сканирующий) и кэп-независимый.(внутреняя инициация). При первом малая часть рибосомы садится на 5’-конец мРНК в области кэпа и двигается вдоль молекулы мРНК, «сканируя» один кодон за другим, пока не наткнется на AUG.При внутреней инициации(IRES-зависимый механизм)рибосома садится на внутренний участок мРНК- позволяет направлять к старт-кодону. Элонгация – требует участия факторов элонгации ( у эук – EF1,2; у прокариот EF-Tu, EF-Ts, EF-G.) Первые переносят аминоацилированую ( заряженную аминокислотой) тРНК в А(аминоацил_-сайт рибосомыю Рибосома катализирует образование пептидной связи, происходит перенос растущей цепи пептида с Р-сайтовой тРНК на находящуюся в А-сайте, пептид удлиняется на один аминокислотный остаток. Затем второй белок катализирует «транслокацию»( перемещение рибосомы по мРНК на один триплет, в результате которого пептидил-тРНК оказывается вновь в Р-сайте, а «пустая»тРНК из Р-сайта переходит в Е-сайт. Элонгация завершается когда тРНК с нужным антикодоном приходит в А-сайт. Терминация трансляции – окончание синтеза белка , осуществляется когда в А-сайте рибосомы оказывается один из стоп кодонов(UAG,UAA,UGA.) У стоп-кодонов нет соответствующих тРНК, вместо этого к рибосоме присоединяются 2 белковых высвобождающих фактора RF или фактора терминации.