Основы матричного синтеза. Транскрипция. Трансляция

Содержание

Слайд 2

Реакции матричного синтеза – особая категория химических реакций, происходящих в клетках

Реакции матричного синтеза – особая категория химических реакций, происходящих в клетках

живых организмов. На одной матрице может быть синтезировано неограниченное количество молекул-копий.
К этой категории реакций относятся репликация, транскрипция, трансляция и обратная транскрипция (образование на РНК ДНК).

2

Слайд 3

Транскрипция ДНК у прокариот. Кодирующая и антикодирующая цепи ДНК ВОПРОС № 10, 14, 15 3

Транскрипция ДНК у прокариот. Кодирующая и антикодирующая цепи ДНК

ВОПРОС № 10,

14, 15

3

Слайд 4

Транскрипция (от лат. transcriptio — переписывание) — процесс синтеза РНК с

Транскрипция (от лат. transcriptio — переписывание) — процесс синтеза РНК с

использованием ДНК в качестве матрицы, происходящий во всех живых клетках. Другими словами, это перенос генетической информации с ДНК на РНК.

4

Слайд 5

Единица транскрипции – ген, последовательность ДНК, транскрибирующаяся в одну иРНК, начинающаяся

Единица транскрипции – ген, последовательность ДНК, транскрибирующаяся в одну иРНК, начинающаяся

промотором на 5’-конце и заканчивающаяся терминатором на 3’-конце.

5

Слайд 6

ОСНОВЫ МАТРИЧНОГО СИНТЕЗА Транскрипция катализируется ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой. Процесс синтеза РНК

ОСНОВЫ МАТРИЧНОГО СИНТЕЗА

Транскрипция катализируется ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой. Процесс синтеза РНК

протекает в направлении от 5'- к 3'- концу, то есть по матричной цепи ДНК РНК-полимераза движется в направлении 3'->5‘.

6

РНК-полимераза II может присоединиться только к промотору, который находится на 3'-конце матричной цепи ДНК, и двигаться только от 3'- к 5'-концу этой матричной цепи ДНК.

Слайд 7

ЭТАПЫ ТРАНСКРИПЦИИ Начинается с промотора (начало гена), который располагается на 5'-конце

ЭТАПЫ ТРАНСКРИПЦИИ

Начинается с промотора (начало гена), который располагается на 5'-конце

и заканчивается на терминаторе - 3'-конец. Этот участок стали называть транскриптон.

7

Слайд 8

СУБСТРАТЫ ДЛЯ РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ В процессе транскрипции генов происходит биосинтез молекул РНК,

СУБСТРАТЫ ДЛЯ РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ

В процессе транскрипции генов происходит биосинтез молекул РНК, комплементарных

одной из цепей матричной ДНК, сопровождаемый полимеризацией четырех рибонуклеозидтрифосфатов (ATP, GTP, CTP и UTP) с образованием 3'–5'-фосфодиэфирных связей и освобождением неорганического пирофосфата.

8

Слайд 9

ЭТАПЫ ТРАНСКРИПЦИИ Этап элонгации транскрипции, т.е. рост цепи иРНК, происходит путем

ЭТАПЫ ТРАНСКРИПЦИИ

Этап элонгации транскрипции, т.е. рост цепи иРНК, происходит путем

присоединения рибонуклеозидмонофосфатов к 3’-концу цепи с одновременным освобождением пирофосфата.

9

Слайд 10

ЭТАПЫ ТРАНСКРИПЦИИ Транскрипция заканчивается на специфических последовательностях (нонсенс кодоны – УАА,

ЭТАПЫ ТРАНСКРИПЦИИ

Транскрипция заканчивается на специфических последовательностях (нонсенс кодоны – УАА,

УГА и УАГ), кроме того, существует специальный ро-фактор, который прикрепляется к 5'-концу растущей цепи РНК, как бы догоняя РНК-полимеразу.

10

Слайд 11

ОСОБЕННОСТИ ТРАНСКРИПЦИИ У ПРОКАРИОТ 11

ОСОБЕННОСТИ ТРАНСКРИПЦИИ У ПРОКАРИОТ

11

Слайд 12

ОСОБЕННОСТИ ТРАНСКРИПЦИИ У ПРОКАРИОТ 12

ОСОБЕННОСТИ ТРАНСКРИПЦИИ У ПРОКАРИОТ

12

Слайд 13

ОСОБЕННОСТИ ТРАНСКРИПЦИИ У ПРОКАРИОТ 13 «один ген — один фермент» «один цистрон — одна субъединица»

ОСОБЕННОСТИ ТРАНСКРИПЦИИ У ПРОКАРИОТ

13

«один ген — один фермент»

«один цистрон — одна

субъединица»
Слайд 14

ОСОБЕННОСТИ ТРАНСКРИПЦИИ У ПРОКАРИОТ 14 Главная субъединица РНК-полимераз-I, II и III у человека РНК-полимераза прокариот

ОСОБЕННОСТИ ТРАНСКРИПЦИИ У ПРОКАРИОТ

14

Главная субъединица
РНК-полимераз-I, II и III у человека

РНК-полимераза

прокариот
Слайд 15

ОСНОВНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ТРАНСКРИПЦИИ 15 Из 2 нитей ДНК только 1 имеет

ОСНОВНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ТРАНСКРИПЦИИ

15

Из 2 нитей ДНК только 1 имеет смысл, с

нее синтезируется иРНК, эту нить называют антикодирующей или смысловой!

Вторая нить (кодирующая) по составу - копия иРНК. Синтез, как и у ДНК, идет в направлении 5'-3' и начинается с 3'-конца ДНК.

Слайд 16

РНК - полимеразы. Строение, виды, функции ВОПРОС № 11 16

РНК - полимеразы. Строение, виды, функции

ВОПРОС № 11

16

Слайд 17

17

17

Слайд 18

Бактериальная РНК-полимераза У бактерий один и тот же фермент катализирует синтез

Бактериальная РНК-полимераза

У бактерий один и тот же фермент катализирует синтез трёх

типов РНК: мРНК, рРНК и тРНК.

18

Слайд 19

Бактериальная РНК-полимераза РНК-полимераза E.coli имеет 5 типов белков: 19 2 белка

Бактериальная РНК-полимераза

РНК-полимераза E.coli имеет 5 типов белков:

19

2 белка – альфа (α)


1 белок – бэта (β)
Еще 1 белок бэта' (β’) Необычный белок сигма (σ)
Слайд 20

Альфа (α) субъединицы Две α-субъединицы связывают остальные элементы фермента и распознают

Альфа (α) субъединицы

Две α-субъединицы связывают остальные элементы фермента и распознают

регулирующие факторы.

20

2 домена и линкерная область (ок. 20 ак)

N-концевые домены:
димеризация α
связывание с β β’

С-концевые домены:
связывание с ДНК
взаимодействие с факторами

Слайд 21

Бета (β) и Бета’ (β’ ) субъединица Эта субъединица обладает собственно

Бета (β) и Бета’ (β’ ) субъединица

Эта субъединица обладает

собственно полимеразным действием, катализируя синтез РНК. Она осуществляет инициацию процесса и управляет элонгацией

21

Вместе c β’ формируют активный центр фермента

Слайд 22

Сигма (σ) субъединица (фактор) σ-фактор находит свой ген, с которого РНК-полимераза

Сигма (σ) субъединица (фактор)

σ-фактор находит свой ген, с которого РНК-полимераза

начнет считывать информацию, т. е. сколько генов, столько σ-факторов

22

распознавание промоторной последовательности
привлечение на промотор главного элемента РНК-полимеразы
расплетание дуплекса ДНК в области старта транскрипции.

Слайд 23

Сигма (σ) субъединица (фактор) Фермент состоящий из 5 субъединиц называется холо-фермент,

Сигма (σ) субъединица (фактор)

Фермент состоящий из 5 субъединиц называется холо-фермент,

а лишенный сигма фактора кор-фермент!

23

Слайд 24

Эукариотическая РНК-полимераза Эукариоты обладают различными типами РНК-полимераз, классифицируемыми по типам РНК, которые они производят: 24

Эукариотическая РНК-полимераза

Эукариоты обладают различными типами РНК-полимераз, классифицируемыми по типам РНК, которые

они производят:

24

Слайд 25

РНК-полимераза I РНК-полимераза I, синтезирующая 45S-предшественника рРНК, превращающуюся затем в рРНК

РНК-полимераза I

РНК-полимераза I, синтезирующая 45S-предшественника рРНК, превращающуюся затем в рРНК 28S,

18S и 5,8S, которые уже образуют главные РНК-секции рибосомы.:

25

Слайд 26

РНК-полимераза II РНК-полимераза II, производящая предшественников для мРНК, а также для

РНК-полимераза II

РНК-полимераза II, производящая предшественников для мРНК, а также для большинства

мяРНК и миРНК. Это наиболее хорошо изученный тип РНК-полимеразы.

26

Слайд 27

27

27

Слайд 28

РНК-полимераза III РНК-полимераза III, синтезирующая тРНК, 5S рРНК и другие малые

РНК-полимераза III

РНК-полимераза III, синтезирующая тРНК, 5S рРНК и другие малые РНК,

присутствующее в ядре и цитозоле.

28

Слайд 29

Вывод по структуре РНК-полимераз 29 РНК-полимеразы Транскрипция Эукариоты РНК-полимераза бактерий РНК-полимераза

Вывод по структуре РНК-полимераз

29

РНК-полимеразы

Транскрипция

Эукариоты

РНК-полимераза бактерий

РНК-полимераза I

РНК-полимераза II

РНК-полимераза III

РНК-полимераза IVa

РНК-полимераза IVb

РНК-полимераза архей

РНК-полимераза

вирусов
(У бактериофагов - 1 субъединица,
нет четвертичной структуры)

Ядерные РНК-полимеразы

РНК-полимераза митохондрий

РНК-полимераза хлоропластов

Неядерные РНК-полимеразы

Слайд 30

30

30