ТРАНСЛЯЦИЯ
ТИПЫ РЕГУЛЯЦИИ ГЕНОВ.
ОСОБЕННОСТИ ТРАНСКРИПЦИИ У ПРОКАРИОТ.
У прокариот гены принимающие участие в каком-либо метаболическом процессе обычно транскрибируется вместе. Транскрипционная единица, содержащая структурные гены и регуляторные элементы называется опероном. Оперон состоит из промотора, оператора, структурных генов, терминатора. Геноператор узнаётся некоторыми регуляторными белками, которые блокируют процесс транскрипции. Регуляторные гены (которые кодируют регуляторные белки) переписываются индивидуально, отдельно и находятся в других хромосомах (гипотеза Жакоба и Моно, 1960г).
Отрицательная регуляция - белок регулятор (репрессор), имеющий два активных центра, с аллостерическим эффектом присоединяется или к промотору, в результате происходит инактивация транскрипционной единицы, или к индуктору, в результате чего происходит активация транскрипционной единицы. Встречается чаще у прокариот.
Положительная регуляция - для активизирования генов необходимо присутствие белка регулятора (активатора) в области промотора. Встречается чаще у эукариот.
Информация заложенная в ДНК, а потом в РНК экспрессируется в процессе -биосинтеза белка согласно основному постулату молекулярной
биологии (↑ДНК < - > ↑РНК —» белок-----> белок, причем последняя пунктирная
стрелка имеет место в случае участия белков - шаперонов в формировании пространственной структуры белков.
Трансляция - это процесс перевода последовательности кодонов уРНК последовательностей аминокислот полипеитида.
Этот процесс реализуется в цитоплазме при участии следующих компонентов:
- мРНК
- рибосомы
- тРНК
- аминоацил-тРНК-синтетаза
- аминокислоты
- источники энергии (АТФ, ГТФ)
- белковые факторы инициации, элонгации, терминации транскрипции
1. Компоненты трансляционного аппарата.
1.1 м-РНК
5` 7 Me G5ppp5A(G*)NNNNNN…AUG……………………..UAA+poliA 3`
9--------------------------------------------------------------- ►
7 Me G5ppp, “CAP”- сайт узнавания рибосомой:
A(G)NNNNNN....- рибосом-связывающие последовательности RBS - Ribosome Binding Sequence (5-K) нуклеотида);
AUG..........UAA - нукдеотидная последовательность для синтеза полипептида:
AUG - инициирующий кодон, кодирует метионин:
UAA (либо UGA. либо UAG) - стоп-кодоны:
PoliA - «хвост», определяющий переход мРНК в цитоплазму, стабилизирует мPHK.
1.2тРНК
■ адапторы для перевода генетического кода в аминокислотную последовательность;
■ селекционирует аминокислоты и транспортирует к месту синтеза полипептида:
■ каждой аминокислоте соответствует как минимум один вид тРНК:
■ в эукариотических клетках существуют как минимум 50 видов тРНК;
■ Состоит из 75-80 нуклеотида, имеет вид трилистника.
тРНК состоит из 4 константных доменов (петель):
■ Акцепторный стебель
■ I петля - TψCG
■ II петля - антикодирующля
■ III петля -дигидроуридиновая.
1.3 Аминоацил-тРНК-синтетаза
■ Специфичный фермент для каждой аминокислоты
■ Второй адаптор в процессе перевода информации из мРНК в полипептидную цепь
■ Селекционирует аминокислоты к соответствующей тРНК
■ Связывает аминокислоты к 3` концу т-РНК
Биологический код - способ перевода четырех значений нуклеотидной записи информации в двадцатизначную аминокислотную последовательность, обладающий триплетностью, комплементарностью, вывожденностью, неперекрываемостью, универсальностью и специфичностью.
Белок - синтезирующая система включает в себя активируемые АТФ и присоединенные к т-РНК под действием АРС- аз аминокислот, рибосомы, при работе использующие энергию ГТФ, м- РНК, которая присоединяется к малой субъединице рибосомы (40-S), инициации, элонгации (роста) и терминации, а также белковые факторы, ионы Mg++.
Инициирующий кодон в м-РНК - АУГ приводит к включению мет - тРНКмет в пептидильный центр 60S - частицы транслирующей рибосомы.
После ввода следующей аа - тРНК очередности кодонов в м-РНК, под действием пептидилтранферазы большой частицы рибосомы происходит образование -СО - NH- за счет разрыва макроэргической связи у - С - мет и
||
О
присоединения ее к свободной - NH2 включении аминокислоты.