Синтез белка в клетке. Генетический код. Функция информационной, транспортной и рибосомной рнк.

 

Синтез белка осущ-ся в 2 этапа

 

Транскрипция -синтез РНК на матрице ДНК (у эукариот в ядре, у прокариот-в цитоплазме). В процессе транскрипции строится комплемент копия одной из нитей ДНК. В рез-те транскрипции синтезир-ся иРНК, рРНК и тРНК. Транскр-ю осущ РНК-полимераза. У эукариот транскрипцию оскществл три разные РНК-полимеразы:

- РНК-полимераза I синтезир рРНК

- РНК-полимераза II синтезир иРНК

- РНК-полимераза III синтезир тРНК

 

РНК-полимераза связыв-ся с молекулой ДНК в области промотора. Промотор – это участок ДНК, отмечающий начало транскрипции. Он расположен перед структурным геном. Присоединившись к промотору, РНК-полимераза раскручивает участок двойной спирали ДНК и раздел комплемент-ые цепи. Одна из двух цепей – смысловая – служит матрицей для синтеза РНК. Нуклеотиды РНК комплементарны нуклеотидам смысловой цепи ДНК. Транскрипция идёт от 5' конца к её 3' концу. РНК-полимераза отдел синтезиров-ый уч-к РНК от матрицы и восстанавливает двойную спираль ДНК. Транскрипция продолжается до тех пор, пока РНК-полимераза не доёдет до терминатора. Терминатор – это уч-к ДНК, обозначающий конец транскрипции. Достигнув терминатора, РНК-полимераза отделяется и от матричной ДНК и от новосинтезированной молекулы РНК.

Транскр-я дел на 3 этапа:

Инициация –присоед-е РНК-полимеразыи помогающих ей белков-факторов транскрипции к ДНК и начало их работы.

Элонгация -наращив- полинуклеот-ой цепи РНК.

Терминация -оконч-е синтеза мол-лы РНК.

 

Трансляция - процесс синтеза полипепт-ной цепи, проходящей на рибосоме. Происх в цитоплазме. Рибосома сост из двух субъединиц: большой и малой. Субъединицы построены из рРНК и белков. Неакт рибосома находится в цитоплазме в диссоциированном виде. Активная рибосома собирается из двух субъединиц, приэтом в ней образ-ся активные центры, в том числе – аминоацильный и пептидильный. В аминоацильном центре происход образ-е пептидной связи. Транспортные РНК специфичны, т.е. одна тРНК может перенос только одну определ-ую а/к. Эта а/к зашифрована кодоном, которому комплементарен антикодон тРНК. В процессе трансляции рибосома переводит последоват-ть нуклеотидов иРНК в последоват-ть а/к полипептидной цепи.

Трансляция дел на 3 этапа. Инициация -сборка рибосомы на инициирующем кодоне иРНК и начало её работы. Инициация начинается с того, что с иРНК соедин-ся малая субъединица рибосомы и тРНК, несущая метионин, к-рый соответствует инициирующему кодону АУГ. Затем к этому комплексу присоедин-ся большая субъединица. В рез-те инициирующий кодон оказыв-ся в пептидильном центре рибосомы, а в аминоацильном центре наход-ся первый значащий кодон. К нему подходят различные тРНК, а останется в рибосоме только та, антикодон к-рой комплементарен кодону. Между комплемент-ми нуклеотидами кодона и антикодона образ-ся водородные связи. В итоге в рибосоме с иРНК оказыв-ся временно связаны две тРНК. Кажд тРНК принесла в рибосому а/к, зашифрованную кодоном иРНК. Между этими а/к образ-ся пептидная связь. После этого тРНК, принесшая метионин, отдел-ся от своей а/к и от иРНК и уходит из рибосомы. Рибосома перемещ-ся на один триплет от 5' конца к 3' концу иРНК.

Элонгация – процесс наращив-я полип-ой цепочки. В аминоацильный центр рибосомы будут подходить различн тРНК. Процесс узнавания тРНК и поцесс формирования пептидной связи будет повтор-ся до тех пор, пока в аминоацильном центре рибосомы не окажется стоп-кодон.

Терминация – заверш-е синтеза полипептида и диссоциация рибосомы на две субъединицы. Существ три стоп-кодона: УАА, УАГ и УГА. Когда один из них оказыв-ся в аминоацильном центре рибосомы, с ним связыв-ся белок – фактор терминации трансляции. Это вызывает распад всего комплекса.

Генетич код -способ записи инф-ции об аминок-тах белка при помощи нуклеотидов ДНК. Св-ва: 1-триплетность (одна а/к кодир-ся тремя нуклеот-ми, 3 нуклеотида-триплет) 2-избыточность(нек-рые а/к кодир-ся неск-ми триплетами) 3-однозначность(кажд триплету соотв одна а/к) 4-универсальность(для всех орг-в на Земле генетт код одинаков) 5-линейность (читается последоват-но)

По выполн-м ф-циям РНК делят на: тРНК сост из 80-100 нуклеотидов, содерж в цитоплазме. Ф-ция: перенос а/к к месту синтеза белка (в рибосомы). Полинуклеотидн цепь тРНК образ три петли. рРНК сост из 3-5 тыс нуклеотидов, составл-х основу рибосомы. иРНК от 300 до 30000 нуклеотидов в завис-ти от длины уч-ка ДНК, на котором синтезируется иРНК, содерж в ядре и цитоплазме. Ф-ция: перенос инф-ции о стр-ре белка от ДНК к месту синтеза белка в рибосомах

12. Особенности образования иРНК в клетках эу- и прокариот.

 

У прокариот новосинтезир-ые мол=лы иРНК на 5' конце им неинформативн уч-к, за к-рым следует инициирующий кодон АУГ, обозначающ начало трансляции. Далее наход информативн уч-к, на к-ром записана инф-ция о стр-ре белка. За ним следует стоп-кодон (УАА//УАГ//УГА), определ конец трансляции. На 3' конце наход концев неинформативн последоват-ть.

 

 

У эукариот новосинтезиров иРНК претерпев посттранскрипц измен-я-процессинг. К 5' концу пре-иРНК присоедин кэп-метилированный гуанозинтрифосфат. К 3' концу присоедин фрагмент, состоящ из 100-300 адениловых нуклеотидов –поли-А последоват-ть. Кэпирование(присоед-е кэп) и полиаденилиров-е (присоед-е поли-А последоват-ти) происх в ядре в момент оконч-я синтеза иРНК. В рез-те образ-ся пре-иРНК, к-ая им следующее строение: на 5' конце наход кэп, за ним неинформативная последоват-ть, инициирующий кодон АУГ, далее – отрезок, где информативные уч-ки – экзоны – черед-ся с неинформативными – интронами. Этот отрезок заканчив стоп-кодоном, за к-рым идёт неинформативная последоват-ть и поли-А последоват-ть. У эукариот в ядре происх сплайсинг – вырез-е интронов и сшивание экзонов.