протеин биосинтеза

Транскрипция - синтеза на РНК на ДНК матрица. Изработено от полимераза на ензима РНК. РНК полимераза може да се придържат само към промотор, който се намира в 3'-края на ДНК веригата на шаблон, и се движи само от 3 'до 5'-края на този шаблон ДНК верига. РНК синтеза се извършва в една от двете вериги на ДНК в съответствие с принципите на допълване и антипаралелен. Строителни материали и енергия за преобразуване са рибонуклеозидни трифосфати (АТР, UTP, GTP, CTP). В резултат на транскрипцията се образува "незрели" иРНК (про-иРНК), който преминава през етап на съзряване или обработка. Обработка включва: 1) ограничаване на 5'-край, 2) полиаденилирането на 3'-края (свързваща няколко десетки аденин нуклеотиди), 3), снаждане (рязане и шев на екзони интрони). В зрялата иРНК, изолирана CEP превод област (омрежен интегрално екзони) нетранслираната област (UTR), и полиаденилова "опашка". Консерви област започва с кодон инициира, завършваща с кодон-терминатори. НОТ съдържат информация, която определя поведението на РНК в клетката: понятието "живот", дейност, местоположение. Транскрипция и обработка се случи в клетъчното ядро. Възрастни иРНК придобива определена пространствена конформация и заобиколен от протеини в тази форма се транспортира чрез ядрено порите на рибозомите; иРНК еукариоти обикновено моноцистронна (кодират само една полипептидна верига).

процеса на сглобяване на протеинови молекули в рибозомите се нарича превод. От една молекула РНК и последователно разположени няколко рибозоми. В центъра на всяка функционална рибозоми са в състояние да побере два триплета на иРНК. Триплет код на нуклеотиди - тРНК молекула, приближаването към мястото на синтеза на протеини съответства на триплет от нуклеотиди и РНК, докато в момента е във функционалната центъра на рибозомата. След рибозома на веригата и РНК прави стъпка, равна на три нуклеотиди. Аминокиселината се отделя от т-РНК и протеин се превръща в мономери верига. Освободен тРНК отива и след известно време може да се свърже отново с определена киселина, която ще се транспортира до мястото на синтеза на протеини. Така, последователността на нуклеотиди в ДНК триплет съответства на последователността на нуклеотиди в триплет и РНК.

22) Зреене на РНК на РНК. Обработка и иРНК сплайсинг.

обработка на РНК (пост-транскрипционни модификации на РНК) - набор от процеси в еукариотни клетки, които водят до превръщането на първичния транскрипт РНК в зрелия РНК.

Ограничението се присъединява към 5'-края на транскрипта 7-methylguanosine на РНК чрез необичайно 5 ', 5'-трифосфат мостови и рибоза остатъци метилиране първите два нуклеотида. Функции на капачката и свързаните с нея протеините: участва в снаждане;

участващи в обработката на 3'-края на тРНК;

износ на иРНК от ядрото;

защита на 5'-края на препис от екзонуклеази;

участва в откриването на превода.

Ензим поли (А) полимераза отдава на 3'-края на транскрипт от 100 до 200 остатъци adenylic киселина. Полиаденилиране извършва в присъствието на сигнална последователност 5'AAUAAA-3 'в 3'-края на транскрипта, която е последвана от 5'-CA-3'. Втората последователност е сайт рязане.

След подлага на иРНК сплайсинг, полиаденилиране, по време на който процес премахва интрони (региони, които не кодират протеини) и екзони (кодиращи региони протеини) са омрежени и образуват една молекула. Цепене се катализира от голям нуклеопротеин комплекс - spliceosome, състояща се от протеини и малък ядрен РНК. Много предварително иРНК може да бъде подложен на снаждане по различни начини, като по този начин формира различни зрели иРНК, кодираща различна аминокиселинна последователност (алтернативен сплайсинг).

23) Понятието условия сгъване. Ролята на чаперони в протеин биосинтеза.

Метод за сгъване протеин се нарича спонтанно сгъване на полипептидната верига в уникална пространствена структура роден (т.нар третична структура).

Участва в сгъване хаперонови протеини. Въпреки че повечето от ново синтезирано протеин може да се сгъва и в отсъствието на придружители, някои малцинство изисква задължително присъствието им.

В синтеза на протеините N-терминалния регион на полипептид се синтезира преди региона на С-терминал. необходимо за образуването на протеин конформация своята пълна аминокиселинна последователност. Поради това, в периода на протеиновия синтез в рибозом защита на реактивни радикали (по-специално хидрофобни) W-70 се извършва.

W-70 - силно консервативен клас на протеини, което присъства във всички клетки отдели: в цитоплазмата, ядрото, митохондрии.

Сгъваем много високи протеини, имащи молекулно тегло по-комплексен конформация (например, структура домейн), се извършва в специално място, образуван от W-60. III-60 функционира като олигомерен комплекс, съставен от 14 субединици.

Shaperonovy комплекс има висок афинитет към протеини на повърхността, където има елементи, характерни nesvornutyh молекули (предимно сайтове обогатени с хидрофобните радикали). След като в кухината shaperonovogo комплекс протеин се свързва към хидрофобните радикали апикални порции W-60. В специфичната среда на кухината, в изолация от други молекули на клетката има избор на възможните протеинови конформации, докато се установи само един енергично най-благоприятната конформация.

Освобождаването на протеин с нативна конформация Образуваното придружава от АТР хидролиза в екваториална домен. Ако протеинът не е придобил родната структура, тя отново влиза в отношения с shaperonovym комплекс. Такава shaperonzavisimy протеин сгъване изисква повече разходи за енергия.

24) Молекулни механизми на прокариотен ген експресиране.

Gene Expression - е процес, чрез който генетична информация от ген (ДНК нуклеотидна последователност) се превръща във функционален продукт - РНК или протеин. Генната експресия може да се регулира във всички етапи на процеса: време на транскрипцията, и по време на предаването, и етап на пост-транслационни модификации на протеини.

Отличителна черта е прокариотна транскрипцията на иРНК от всички структурни гени на оперона като единична полицистронен транскрипт, от които се синтезират след избрани пептиди. Следователно, регулирането на генната експресия в прокариоти, организирани в оперони се координира. Синтез полицистронен иРНК осигурява същото ниво на синтез на ензимите, участващи в биохимичен процес.

25) регулиране на генната експресия в еукариоти. Med. Стойност.

Оперони еукариотни клетки имат редица гени - регулатори, които могат да бъдат разположени на различни хромозоми.

Структурните гени, контролиращи синтеза на ензими на биохимичен процес могат да бъдат концентрирани в няколко оперони разположени не само в една ДНК молекула, но и много други.

Сложна поредица от ДНК молекули. Има информация и без информация за обекти, уникални и информативни повтарящи се нуклеотидни последователности.

Еукариотните гени са съставени от ексони и интрони, узряването на иРНК, последвано от отстраняване на интрони от съответните първичния РНК транскриптите (про-иРНК), т.е. снаждане.

Процесът на генна транскрипция зависи от състоянието на хроматин. Локално ДНК уплътняване напълно блокира синтеза на РНК.

Транскрипция в еукариотни клетки не винаги са в двойка с излъчването. Синтезиран и РНК може да се съхранява дълго време под формата на informosom. Транскрипция и транслация prois-отиват в различни отделения.

Някои еукариотни гени имат нестабилна локализация-ЛИЗАЦИЯ (лабилни гени или транспозони).

техники на молекулярната биология показват, инхибиращо действие върху хистон синтеза на протеини и РНК.

При разработването и диференциацията на органи генна активност зависи от хормони, които се движат в тялото и да причини специфични реакции в някои клетки. При бозайниците-Ing важно действие на полови хормони.

В еукариоти, на всеки етап от онтогенията 5-10% от експресираните гени, а другият трябва да бъде блокирана.

26) функция оперон регулиране механизъм индуцирането на.

Operon - група от тясно свързани гени, които са програмирани образуване на структурни протеини и ензими в клетката. Механизмът на индуциране:

При липса на активен лактоза репресорен протеин се свързва с оператора и блокира синтеза на иРНК, кодираща катаболитни ензими лактоза. В резултат на тези ензими, които не са образувани.

Ако няма глюкоза, лактоза и е, последните се свързва с репресорния протеин и инхибира, той предотвратява контакт с оператора на ген и възпрепятстват работата на РНК полимеразата. Това позволява на РНК полимеразата да чете информация, който е отговорен за синтеза на ензими катаболизъм на лактоза и синтезиране на иРНК. По този начин, лактоза е индуктор на транскрипция.

27) оперони функция, регулиране на механизма на потискане.

Триптофан оперон (механизма на потискане)

Триптофанът оперон като цяло е отговорен за синтеза на триптофан.

Функционирането на триптофан оперон в известен смисъл обратното на лактоза. Регламент се извършва от механизма на репресии.

За разлика от лактоза оперон репресорен протеин се синтезира в неактивно състояние и не може да блокира транскрипцията на гени, кодиращи ензими триптофан синтез. Синтезата на тази аминокиселина в клетката ще продължи, докато се появи среда триптофан.

Триптофанът е свързан към репресорен протеин и го активира. Освен това, такъв активен комплекс свързан към транскрипцията на ген-оператор и блокове. По този начин, в присъствието на триптофан в средата престане си вътреклетъчния синтез, спестяване на ресурси и енергия на бактериалната клетка. В този случай, триптофан репресор на транскрипцията.

28) Понятието ген. Структурната организация на прокариотни гени.

Генът може да бъде дефинирана като единица на генетична информация заема определена позиция в генома или хромозомата и контрол на изпълнение на специфична функция в организма. В прокариоти регулаторна зона "служи" множество гени. Тези гени, заедно с регулаторни елементи се наричат ​​оперон. Така оперона се състои от две функционално различни части (виж фигура 18, A ..).

Кодираща област, която съдържа няколко структурни гени. Регулаторен регион. който включва следните раздели: старт кодон - мястото (място) за иницииране на транскрипцията, Терминатор - край място на транскрипция, водеща област област трейлър, промотор, оператор, активатор, дистанционни елементи. трети елемент - регулаторна гените, които със сигурност са част от най-малкия функциониращ сайт няма да бъдат разглеждани в този раздел.

29) Понятието ген. Структурната организация на еукариотни гени.

Генът може да бъде дефинирана като единица на генетична информация заема определена позиция в генома или хромозомата и контрол на изпълнение на специфична функция в организма. Като цяло структурата на ген про- и еукариоти, по принцип едни и същи. Генни еукариоти, както прокариоти оперира само заедно с регулаторните зони. Но това тандем в еукариоти не се нарича оперон. Еукариотни гени е основно, кодираща част от ДНК и регулаторния регион - не кодираща ДНК. Както и в прокариоти, помислете не само структурата на гена - кодиране част, но също така служи на своите елементи - регулаторната зона. 1. ген (кодиращ част) се състои от екзони, интрони.

2. Регулаторните генни части включват: стартов кодон - сайт (местоположение) започва транскрипция терминатор - мястото на прекратяване на транскрипцията, лидерна секвенция, последователността ремарке, промотор, контрол на зоната, разположена в близост до сервират генни модулатори (подобрители, шумозаглушители) - намира далеч от ген ,

30) Класификация на гени. Клъстер гени.

От функционална значимост разграничи структурни гени, регулаторни гени.

Поради естеството на взаимодействието в алелен двойка: - доминиращ (ген, способен да потиска експресията на рецесивен ген алелен към него); - рецесивен (ген, чиято експресия се потиска алелен му доминантен ген).

В клъстера на гени (генен клъстер) [Engl. клъстер - клъстер, клъстер; Гр. Genos - пол, произход раждане] - група, съседна на хромозомни повторения на едни и същи или свързани гени, които са част от един мултиген семейство. Напр. алфа- и бета-глобин човешки гени са подредени в две KG на различни хромозоми; еубактери са идентифицирали 16 KG състояща се от 2 или повече гени, взаимното разположение на гените, които са силно консервативни. Често, гените, включени в KG Те принадлежат към една и съща функционална група.