Содержание книги
Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Отличие процесса транскрипции у про- и эукариот
РН-полимераза прокариот обеспечивает транскрипцию генов, несущих информацию о последовательностях молекул РНК всех трех классов: рибосомной РНК (рРНК), транспорт-ной РНК (тРНК) и информационной (или матричной) РНК (мРНК). В эукариотических клетках имеются три различные РНК-по-лимеразы, каждая из которых специфически узнает промоторы, контролирующие транскрипцию трех различных классов молекул РНК. РНК-полимераза I локализуется в ядрышке и синтезирует основные рибосомные РНК. РНК-полимераза III осуществляет транскрипцию транспортных РНК и одного ком-понента рибосом - 5SPHK. Транскрипция молекул мРНК, не-сущих информацию о структуре белков, осуществляется РНК-полимеразой II. Ферменты II и III типа локализуются в нуклеоплазме. Процессы образования мРНК в прокариотических и эукариотических клетках характеризуются существенными различиями. В эукариотических клетках после инициации транскрипции происходит модификация 5'-трифосфата в образующейся цепи за счет присоединения так называемого кэпа – метилированного остатка гуанозина. Кроме того, у большинства транскриптов происходит также модификация 3'-концов - по окончании транскрипции к ним присоединяется цепочка из остатков аденина, образующая характерный ро1уА-«хвост» (исключением из этого правила являются мРНК гистонных белков). У всех эукариот при транскрипции ДНК образуются молекулы РНК трех вышеназванных классов. Все они участвуют в процессе трансляции - третьей разновидности матричных процессов передачи информации - от РНК к белку. 49. Асимметричность транскрипции Принципы транскрипции 1.Комплемептарность. 2.Антипараллельность. 3.Униполярность. 4.Беззатравочностъ. 5.Асимметричность. Асимметричность. В качестве матрицы используется одна цепь ДНК. Не совсем ясно, как ферментная система осуществляет правильный выбор нужной цепи. Видимо, ключевую роль играют какие-то последовательности нуклеотидов на одной из цепей, узнаваемые системой.
50. РНК-полимеразы эукариотических организмов Транскрипционный аппарат эукариотических клеток устроен значительно сложнее и изучен хуже, чем бактериальный. У эукариот обнаружены 3 ядерные РНК-полимеразы, отличающиеся разной локализацией в ядре и состоящие из большого числа субьединиц. Кроме того, в митохондриях и хлоропластах эукариотических клеток имеются свои собственные РНК-полимеразы. Основная часть полимеразной активности приходится на долю РНК Pol І, которая обнаруживается в ядрышках и ответственна за транскрипцию генов рРНК. На долю этого фермента приходится 50-70% клеточного синтеза РНК и эта РНК-полимераза стимулируется в равной степени ионами Mn2+ и Mg2+ Другим важным ферментом является РНК Pol ІІ. Она локализована в нуклеоплазме (всё ядро за исключением ядрышка). Этот фермент синтезирует 20-40% всех молекул РНК в клетке и ответственен за синтез гетерогенныхядерных РНК (гяРНК), которые являются предшественниками иРНК. Эта РНК-полимераза намного сильнее стимулируется ионами Mn2+, чем ионами Mg2+. РНК Pol ІІІ представляет собой минорную ферментативную активность, обеспечивающую 10% клеточного синтеза РНК, локализована в нуклеоплазме и осуществляет синтез малых ядерных РНК (мяРНК) и тРНК. РНК-полимеразы эукариот имеют большую молекулярную массу и представляют собой комплекс мультимерных белков (500 –700 кД). От 14 до 17 субъединиц в зависимости от типа полимеразы. НК-полимеразы различаются количеством субьединиц, их аминокислотным составом, и зависимостью от катионом магния и марганца. Для РНК-полимераз І и ІІІ необходимое для работы соотношение [Mn2+]/[Mg2+]=2. Для РНК-полимеразы ІІ - [Mn2+]/[Mg2+]=5. Наиболее яркое различие – чувствительность к α-аманитину(токсину бледной поганки). Он полностью подавляет работу РНК-полимеразы ІІ в концентрации 10-8 М и РНК-полимеразы ІІІ (в концентрации 10-6 М). РНК-полимераза І фактически не чувствительна к этому токсину. Помимо ядерных РНК-полимераз у эукариот есть ещё РНК-полимеразы хлоропластов и митохондрий. Они кодируются в ядре, а не в соответствующих органеллах. В органеллах образуются свои tРНК и rРНК и рибосомные белки.
51. РНК-полимеразы прокариот Прокариоты содержат одну РНК-полимеразу. РНК- полимераза Е.Coli – белок, имеющий четвертичную структуру. В клетке присутствует около 7000 молекул РНК-полимеазы. Субьединичный состав РНК-полимеразы Е.Coli: 2 αββ’ σ ω – holo-фермент (полный фермент). 2αββ’ω – core-фермент (150×115×110 А). Без σ -фактора это core-фермент. σ -фактор – сменный фактор специфичности(σ 70 , σ 28, σ 54 и др.) Две α-субьединицы – каркас РНК-полимеразы. К ним крепятся остальные субьединицы. β’ - субьединица отвечает за прочное связывание с ДНК за счёт кластера положительно заряженных аминокислот. β – в субьединице находятся два каталитических центра. Один отвечает за инициацию, а другой – за элонгацию РНК-цепи. Один центр работает в holo-, а другой в core-ферменте. Для элонгации необходим комплекс α2ββ’, а для инициации к нему должна быть присоединена σ−субъединица. σ−субъединицы различаются в зависимости от того, какую группу промоторов должна узнавать РНК-полимераза. После инициации σ−субъединица диссоциирует и к элонгирующей РНК-полимеразе могут присоединяться ассоциированные факторы. Когда РНК-полимераза доходит до терминатора транскрипции, синтез РНК останавливается, РНК-полимераза и синтезированная РНК диссоциируют. Кор-фермент α2ββ’ω обладает полимеризующей активностью. σ-фактор обеспечивает узнавание промотора и инициацию. Полный фермент- холофермент (Mg2+) α2ββ’ω σ.
52. Строение РНК-полимеразы прокариотических организмов РНК-полимераза бактерий сосотоит из 5 субьединиц – (кор-фермент) 2αββ’ω+ σ-фактор (полный holo-фермент). У прокариот имеется 2 типа РНК-полимеразы: одна из них синтезирует РНК-затравки для фрагментов Оказаки, а другая - все остальные типы РНК. Синтез РНК (транскрипция) осуществляется ферментами ДНК-зависимыми РНК-полимеразами. РНК-полимеразы используют в качестве субстратов нуклеозидтрифосфаты и активны только в присутствии ионов Mg2+. РНК-полимеразы не нуждаются в праймере. Бактериальные РНК-полимеразы – сложные белки, состоящие из нескольких субъединиц. Наиболее изученный фермент кишечной палочки содержит 5 субъдиниц: две субъединицы α и по одной β, β´, ώ (основа фермента – кор). После присоединения к кору еще одной субъединицы – σ-фактора – образуется холофермент РНК-полимераза. Функцией холофермента РНК-полимеразы является связывание с промотором и инициация транскрипции. Кор-фермент (α,α,β,β´) осуществляет элонгацию, т.е. собственно синтез РНК. 53. Структура промоторов прокариотических организмов Прокариотические промоторы варьируют в размерах–от 20 до 200п.н., но наиболее типичным является промотор, величиной 40п.н. Промотор - это участок ДНК, ответственный за связывание с РНК-полимеразой. В случае прокариот, наиболее важными для регуляции транскрипции являются последовательности, обозначаемые «—35» и «— 10». Нуклеотиды, расположенные до инициирующего кодона («вверх по течению») записываются со знаком «-», а со знаком «+» - все нуклеотиды, начиная с первого в инициирующем кодоне (стартовая точка). Направление, в котором продвигается процесс транскрипции, называется «вниз по течению». Последовательность, обозначаемая «-35» (TTGACA), отвечает за узнавание промотора РНК-полимеразой, а последовательность «-10» (или бокс Прибнова) является тем участком, с которого начинается раскручивание двойной спирали ДНК. В состав этого бокса наиболее часто входят основания ТАТААТ. Такая последовательность оснований чаще всего встречается в промоторах прокариот, ее называют консенсусной. В состав ТАТА-бокса входят аденин и тимин, между которыми имеются только две водородные связи, что облегчает расплетание цепей ДНК в этом районе промотора. В случае замен пар оснований в указанных последовательностях промотора нарушается эффективность и правильное определение точки начала транскрипции, с которой фермент РНК-полимераза начинает синтез РНК. Когда благодаря действию специфических регуляторных элементов уровень экспрессии генов возрастает, регуляция называется позитивной. Позитивная регуляция может осуществляться путем связывания специфических белков с нуклеотидными последовательностями, расположенными в области промотора. Считается, что связанный активаторный белок способствует ассоциации РНК-полимеразы с промотором и, следовательно, увеличивает вероятность инициации транскрипции. 54. Строение мРНК эукариот Эукариотические мРНК довольно стабильны. Период их полураспада измеряется часами и даже сутками. Эукариотические мРНК синтезируются в виде предшественников и проходят в своем биогенезе стадию довольно сложного созревания, или процессинга. Каждая мРНК содержит информацию о составе той или иной полипептидной цепи, количество разных мРНК в клетке очень велико. линейная цепь мРНК содержит несколько областей с различной функциональной ролью: а) На 5'-конце находится КЭП (участок из 1-4 модифицированных нуклеотидов). Такая стр-ра защищает 5‘-конец мРНК от экзонуклеаз. б)У эукариот за «колпачком»(КЭП) идет 5'-нетранслируемый участок — последовательность из нескольких десятков нуклеотидов. Она комплементарна одному из отделов той рРНК, которая входит в малую субъединицу рибосомы. За счет этого она служит для первичного связывания мРНК с рибосомой,но сама не транслируется. в) Трансляция мРНК начинается всегда с инициирующего кодона. Во всех мРНК он всегда один и тот же — АУГ,т. е. кодирует метионин. Поэтому после синтеза пептидной цепи с ее N-конца,отщепляется метионин (если последний не нужен для функционирования белка). г) За инициирующим кодоном в мРНК следует кодирующая часть, которая, содержит информацию о последоват-ти АК в белке. У эукариот зрелые мРНК являются моноцистронными т. е. каждая из них несет информацию о структуре только одной полипептидной цепи. иногда пептидная цепь вскоре после образования на рибосоме разрезается на несколько более мелких цепей. У эукариот кодирующая часть зрелой мРНК лишена интронов — каких-либо вставочных некодирующих последовательностей. д) По окончании кодирующего участка имеется кодон терминации — один из трех кодонов: УАА, УАГ или УГА. е) За этим кодоном м.следовать еще 3'-нетранслируемый участок, значит.превышающий по длине 5'-нетранслируемую область. ж)почти все зрелые мРНК эукар(кроме гистоновых мРНК)на З'-конце содержат поли(А)-фрагмент из 150-200 адениловых нуклеотидов. И З'-нетранслируемый участок, и поли(А)-фрагмент имеют отношение к регуляции продолжительности жизни мРНК, поскольку разрушение мРНК осуществляется 3-экзонуклеазами. В клетках молекулы мРНК практически всегда связаны с белками. Последние, стабилизируют линейную структуру мРНК, т. е. предупреждают образование в кодирующей части «шпилек». белки могут защищать мРНК от преждевременного разрушения. Такие комплексы мРНК с белками иногда называют информосомами.
55. Узнавание промотора в процессе транскрипции Механизм транскрипции 4 этапа: 1.Узнавание промотора 2. Инициация 3.Элонгация 4.Терминация Инициация транскрипции происходит на специфическом участке ДНК, называемом промотором. Для узнавания промотора необходим σ−фактор, причем различные σ−факторы отвечают за узнавание различных классов промоторов. Как правило узнаются блоки, отстоящие на 10 и 35 нуклеотидов от точки начала транскрипции. Затем присоединяется РНК-полимераза, представляющая собой тетрамер из субьединиц трёх видов: α, β, β’. В некоторых оперонах,например в лактозном, необходимо ещё предварительное взаимодействие с промотором дополнительного белка (CAP). У эукариот всегда требуется предварительное связывание с промоторм целой совокупности белков – общих факторов транскрипции, с образование комплекса TFIID
Похожие статьи вашей тематики
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; просмотров: 1702; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.173.48.18 (0.009 с.) |