biosinteza proteinelor

Transcrierea - sinteza de ARN pe matriță de ADN. Efectuate de ARN polimeraza enzima. ARN polimeraza poate adera numai la promotor, care este situat la capătul 3 'al catenei ADN și mutați numai de la 3'- la capătul 5' al acestei catene matriță ADN. sinteza ARN are loc la una din cele două catene ale ADN-ului, în conformitate cu principiile complementarității și antiparalel. materiale de constructii si sursa de energie pentru transcrierea sunt trifosfați de ribonucleotide (ATP, UTP, GTP, CTP). Ca rezultat, transcrierea se formează „imature“ ARNm (pro-ARNm), care trece prin etapa de maturare sau de prelucrare. Prelucrarea include: 1) plafonarea terminația 5 ', 2) poliadenilarea capătul 3' (care unește mai multe zeci de nucleotide adenina), 3), despicare (tăierea și împletit de exonilor introni). In ARNm matur izolat regiunea CEP translatable (reticulată integral exoni) netranslatată (UTR) și poliadenilic „coadă“. Regiunea Conserve începe codonului-a inițiat, se termină cu un codon terminatori. NTO conțin informații care definesc comportamentul ARN-ului în celula: termenul „viata“, activitatea, locația. Transcrierea și procesarea apar în nucleul celulei. ARNm matur capătă o anumită conformație spațială și înconjurat de proteine, în această formă este transportată prin porul nuclear la ribozomi; Eucariotele ARNm de obicei monocistronici (codifice lanț doar o polipeptidă).

Procesul de asamblare a moleculelor proteice în ribozomi se numește translație. Pe de o moleculă de ARN și aranjate succesiv mai multe ribozomi. În centrul fiecărui ribozomilor funcționale sunt în măsură să se potrivească două triplete de ARNm. Codul triplet de nucleotide - molecula ARNt, apropierea de locul sintezei proteinelor corespunde unei triplet de nucleotide și ARN în timp ce este în prezent în centrul funcțional al ribozomului. Apoi ribozomului lanț și ARN-ul face un pas egal cu trei nucleotide. Aminoacidul este separat de o m-ARN și proteina devine în monomeri în lanț. Freed ARNt dispare iar după ceva timp se poate reconecteze cu un anumit acid care va fi transportat la locul de sinteza proteinelor. Astfel, secvența de nucleotide într-un triplet ADN corespunde secvenței de nucleotide într-un triplet și ARN.

22) modificarea posttranscriptional a ARN-ului. Prelucrarea și despicare mRNA.

procesarea ARN (modificări post-transcriptional de ARN) - un set de procese în celule eucariote, care duc la transformarea transcriptului primar ARN în ARN matur.

Plafonarea este aderarea la capătul 5 'al transcriptului 7-methylguanosine la ARN printr-un neobișnuit 5“, 5'-trifosfat punte și riboza resturile de metilare primele două nucleotide. Funcțiile capacului și proteinele sale asociate: implicat în despicare;

implicat în prelucrarea capătului 3 'al ARNm;

exportul de ARNm din nucleu;

protecția capătul 5 'al transcriptului din exonucleaze;

participă la inițierea traducerii.

Enzimă polimerazei poli (A) se atașează capătul 3 'al transcriptului de la 100 până la 200 resturi de acid adenilic. Poliadenilare efectuate în prezența unei secvențe semnal 5'- AAUAAA-3 „la capătul 3 'al transcriptului, care este urmat de 5'-CA-3“. A doua secvență este un site de tăiere.

După supus mRNA despicare, poliadenilare, în timpul căreia procesul elimină introni (regiunile care nu codifică proteine) și exoni (codificare proteine ​​regiuni) sunt reticulați și formează o singură moleculă. Matisirea este catalizata de complex nucleoproteine ​​mare - spliceosome, constând din proteine ​​si ARN nuclear mic. Multe pre-ARNm poate fi supus splicing în moduri diferite, astfel formate diferite ARNm matur care codifică secvență de aminoacizi diferită (splicing alternativ).

23) Noțiunea de condiții de pliere. Rolul chaperones în biosinteza proteinelor.

proces de pliere proteine ​​este numita pliere spontană a lanțului polipeptidic în structura spațială nativă unică (așa-numita structură terțiară).

Implicat in pliere proteine ​​chaperon. Deși cea mai mare parte a proteinei nou sintetizat poate plia și în absența chaperones, unele minorități implică în mod necesar prezența lor.

In sinteza proteinelor regiunea N-terminală a polipeptidei este sintetizat înainte de regiunea C-terminală. necesar pentru formarea proteinei conformație secvența sa de aminoacizi completă. Prin urmare, în perioada sintezei proteice la protecția ribozom a radicalilor reactivi (în special hidrofobe) W-70 este realizată.

W-70 - o clasă foarte conservate de proteine, care este prezentă în toate celulele departamente: citoplasmă, nucleu, mitocondrii.

Plierea multe proteine ​​cu greutate moleculară mare având o conformație complex (de exemplu, o structură de domeniu), se realizează într-un spațiu special format prin W-60. III-60 care funcționează ca un complex oligomeric compus din 14 subunități.

complex Shaperonovy are afinitate mare de proteine ​​de pe suprafața unde există elemente molecule nesvornutyh caracteristice (în principal, site-uri îmbogățite cu radicali hidrofobi). O dată în proteine ​​complexe cavitatea shaperonovogo se leagă la radicalii hidrofobi porțiunile apicale W-60. În mediul specific al cavității, în izolare de alte molecule ale celulei există o alegere de conformații posibile de proteine, până când găsește numai o conformație energic cea mai favorabilă.

Eliberarea de proteine ​​cu o conformație nativă format însoțită de hidroliza ATP în domeniul ecuatorial. În cazul în care proteina nu este dobândită conformația nativă, este re-intră în relație cu complexul shaperonovym. O astfel de pliere proteine ​​shaperonzavisimy necesită mai multe costuri de energie.

24) Mecanismele moleculare ale expresiei genei procariote.

Gene Expression - este procesul prin care informația genetică dintr-o (secvență de nucleotide ADN) gena este transformată într-un produs funcțional - ARN sau proteine. Expresia genelor poate fi reglată în toate etapele de proces: în timpul transcripției și în timpul emisiunii, iar etapa de modificări post-translaționale ale proteinelor.

O caracteristică este o transcriere procariotă a ARNm din toate genele structurale ale operonului ca o singură transcriere policistronici, din care au fost sintetizate peptide selectate ulterior. Astfel, reglarea expresiei genice la procariote organizate în operons este coordonată. Sinteza policistronici ARNm asigură același nivel de sinteză a enzimelor implicate în procesul biochimic.

25) Reglarea expresiei genei la eucariote. Med. Valoare.

Operons celule eucariote au un număr de gene - regulatoare, care pot fi amplasate pe diferite cromozomi.

Genele structurale care controlează sinteza enzimelor ale procesului biochimic pot fi concentrate în mai multe operons situate nu numai într-o singură moleculă de ADN, dar, de asemenea, câteva.

O secvență complexă de molecule ADN. Există site-uri informative și non-informative, secvențe de nucleotide repetitive unice și informative.

Genele eucariotice sunt compuse din exoni și introni, maturarea ARNm urmată de excizia intronilor din transcriptele de ARN primare corespunzătoare (pro mRNA), adică despicare.

Procesul de transcriere a genei depinde de starea de cromatină. compactarea ADN local blochează complet sinteza ARN.

Transcrierea în celulele eucariote nu sunt întotdeauna asociate cu transmisia radio. Sintetizat și ARN-ul poate fi depozitat pentru o lungă perioadă de timp în formă de informosom. Transcripția și translația PROIS-go în diferite compartimente.

Unele gene eucariote au o instabilă localizare-TION (gene labili sau transpozoni).

Tehnicile de biologie moleculară au relevat o acțiune inhibitoare asupra sintezei proteinei histonice și ARN.

În dezvoltarea și diferențierea activității genei organe este dependentă de hormoni care circulă în corp și pot provoca reacții specifice în anumite celule. La mamifere-ing acțiune importantă de hormoni sexuali.

In eucariotelor, la fiecare etapă a ontogenezei 5-10% din genele exprimate, cealaltă trebuie să fie blocate.

26) Funcția de operon mecanism de reglare inducție.

Operonului - un grup de gene strâns legate care sunt programate formarea proteinelor structurale si enzime in celula. Mecanismul de inducție:

În absența proteinei represoare lactoză activă se leagă la operatorul și blochează sinteza ARNm care codifică enzime catabolice de lactoză. Ca urmare, aceste enzime nu sunt formate.

Dacă nu există nici glucoză și lactoză este, acesta din urmă se leagă de proteina represoare si inhiba aceasta, împiedicând contactul cu operatorul de gene și să împiedice activitatea polimerazei ARN. Aceasta permite ARN polimerazei pentru a citi informații care este responsabil pentru sinteza catabolism enzimelor de lactoză și sintetiza ARNm. Astfel, lactoza este un inductor al transcripției.

27) operons funcție, reglementarea mecanismului de represiune.

operon Triptofan (mecanismul de represiune)

Operon Triptofanul ca un întreg este responsabil pentru sinteza triptofanului.

Funcționarea operonului triptofan într-un sens opus de lactoză. Regulamentul se realizează prin mecanismul de represiune.

Spre deosebire de operon lactoza proteină represoare este sintetizat într-o stare inactivă și nu poate bloca transcripția genelor care codifică enzime de sinteza triptofan. Sinteza acestui aminoacid în celula va continua atâta timp cât mediu apare triptofan.

Triptofanul este conectat la proteina represoare și activează-l. Mai mult, un astfel de complex activ legat la gena operator și blochează transcripția. Astfel, în prezența triptofanului în mediul încetează sinteza intracelulară, economisirea resurselor și energiei a celulei bacteriene. În acest caz, un represor triptofan de transcriere.

28) Noțiunea unei gene. Organizarea structurală a genelor procariote.

Gena poate fi definită ca o unitate de informație genetică care ocupă o anumită poziție în genomul sau cromozom și controlul execuției unei funcții specifice în organism. În procariote zona de reglementare „servesc“ gene multiple. Aceste gene, impreuna cu elemente de reglementare sunt numite operon. Astfel, operonul este compus din două părți diferite funcțional (a se vedea figura 18, A ..).

Regiunea de codificare care conține mai multe gene structurale. Regiunea de reglementare. care cuprinde următoarele secțiuni: codonul start - site-ul (locul) de inițiere a transcripției, Terminator - end site-ul de transcriere, o regiune remorca lider zonă, promotor, operator, activator, distanțiere. Al treilea element - gene de reglementare, care sunt cu siguranță o parte a celei mai mici site-ul de funcționare nu vor fi luate în considerare în această secțiune.

29) Noțiunea unei gene. Organizarea structurală a genelor eucariote.

Gena poate fi definită ca o unitate de informație genetică care ocupă o anumită poziție în genomul sau cromozom și controlul execuției unei funcții specifice în organism. În general, structura pro- genică și eucariotele, în principiu, aceleași. Gene eucariotelor precum și procariote funcționează numai împreună cu zonele de reglementare. Dar acest tandem în eucariotele nu este numit Operon. genă eucariotă este codifică practic o parte a ADN-ului și a regiunii de reglementare - nu codifică ADN. La fel ca în procariote, ia în considerare nu numai structura genei - o parte de codare, dar, de asemenea, servind elementele sale - zona de reglementare. 1. O genă (parte de codare) este format din exoni, introni.

2. porțiuni de gene de reglementare cuprind: codon start - site-ul (locație) începe terminatorul de transcriere - locul de terminare a transcripției, o secvență lider, secvența remorcii, promotor, zona de control situate în vecinătatea modulatori genei deservite (potențiatori, amortizoare de zgomot) - situate departe de gene .

30) Clasificarea genelor. Genele Clustered.

Prin semnificație funcțională distinge gene structurale, gene de reglementare.

Prin natura interacțiunii în perechea alelică: - dominant (gena capabilă să suprime expresia alelice gene recesive la ea); - recesiv (gena a cărei expresie este suprimata alelică gena lui dominantă).

Mănunchiul de gene (cluster de gene) [Engl. grup - cluster, un cluster; Gr. Genos - sex, origine naștere] - grupa adiacentă repetări cromozomiale ale acelorași gene înrudite sau care fac parte dintr-o singură familie multigenică. Ex. alfa-beta globinei genele umane sunt aranjate într-o două KG pe cromozomi diferiti; eubacteriile au identificat 16 KG format din 2 sau mai multe gene, aranjamentul reciproc al genelor care sunt extrem de conservatoare. De multe ori, genele incluse in KG Ei fac parte din același grup funcțional.