Лекция - Организация наследственного материала. Часть 1
Подождите немного. Документ загружается.
n Раскручивание. Фермент ДНК-геликаза
разделяет и стабилизирует цепи двойной
спирали ДНК.
11
o Непрерывный синтез. Фермент ДНК-
полимераза присоединяет нуклеотиды к кон-
цу "лидирующей" цепи в направлении 5`Æ 3`.
p Прерывистый синтез. Образование
второй цепи осуществляется фрагментами
по 100-200 нуклеотидов (фрагменты Оказаки)
также в направлении 5`Æ 3`. Этот процесс идет медленнее, поэтому цепь на-
зыывается "отстающей". Хотя отдельные фрагменты второй цепи образу-
ются в направлении 5`Æ 3`, в целом эта цепь растет в направлении 3`Æ5`.
q Сшивка. Фермент ДНК-лигаза соединяет вместе фрагменты Оказаки
"отстающей" цепи и всю молекулу дочерней ДНК в целом.
Репликация ДНК обеспечивает преемственность генетического мате-
риала («дочерние» молекулы ДНК идентичны «материнским»).
i Генетический код - система записи генетической инфор-
мации в виде определенной последовательности нуклеотидов ДНК
(и-РНК).
Свойства генетического кода:
1. Триплетность - три расположенных рядом нуклеотида молеку-
лы ДНК (и-РНК) - триплет (кодон) - кодируют одну АК в полипептидной
цепочке.
2. Вырожденность (избыточность) - одна АК может быть
закодирована несколькими триплетами. Количество возможных
триплетов 64, а АК - 20.
3. Неперекрываемость - один нуклеотид входит в состав только
одного триплета. Триплеты не накладываются друг на друга при
считывани иинформации.
4. Универсальность - у всех организмов одинаковые
аминокислоты кодируются одинаковыми триплетами.
12
jБиосинтез белка состоит из трех последовательных процессов:
n Транскрипция - синтез и-РНК. РНК-полимераза расщепляет моле-
кулу ДНК на две цепочки. На одной из цепей (кодирующей) по принципу ком-
плементарности выстраиваются нуклеотиды РНК. Такая и-РНК является
комплементарной копией одной из цепочек ДНК. И-РНК выходит в цитоплаз-
му и соединяется с малой субъединице рибосомы.
o Рекогниция - узнавание каждой т-РНК своей АК. Вначале АК акти-
вируется и взаимодействует с т-РНК, образуя аминоацил-т-РНК. Т-РНК "при-
носят" АК в рибосому.
p Трансляция - перевод последовательности нуклеотидов и-РНК в
последовательность аминокислот полипептида. Начальный этап трансляции
- инициация: при этом к рибосоме всегда присоединяется метионин-т-РНК.
Наращивание полипептидной цепи называется элонгацией, окончание
трансляции – терминацией.
13
Инициация – объединение двух субъединиц рибосом путем присоеди-
нения к ним и-РНК и аминоацил-т-РНК, несущей метионин.
Элонгация – удлинение полипептида. Эта фаза включает все реакции с
момента образования первой пептидной связи до присоединения последней
аминокислоты.
Внутри рибосомы находятся 2 кодона и-РНК: в аминоацильном и в
пептидильном центрах. После инициации Т-РНК
1
с метионином расположена в
пептидильном центре, аминоацильный центр свободен. К аминоацильному
центру подходит т-РНК
2
с АК
2
и устанавливается там, если антикодон т-РНК
комплементарен кодону и-РНК. С помощью ферментов между АК
1
и АК
2
,
находящимися в рибосоме, устанавливается пептидная связь и т-РНК
1
уходит
из рибосомы. Рибосома перемещается на 1 триплет по ходу и-РНК и процесс
повторяется.
Терминация - окончание синтеза - происходит, когда в аминоацильном
центре появляется терминирующий кодон (УУА, УГА, УАГ). После высвобожде-
ния синтезированного пептида и т-РНК, рибосома диссоциирует на субъеди-
ницы, готовые для трансляции новых и-РНК.
14
АУГ УУУ АЦУ ГУУ
мет
Т-РНК 1
УАЦ
Аминоацильный
центр рибосомы
Пептидильный
центр рибосомы
АК 1
и-РНК
Малая
субъединица
Большая
субъединица
1
А
УГ УУУ АЦУ ГУУ
мет
Т-РНК 1
УАЦ
Т-РНК 2
фен
АА
А
Пептидильный
центр рибосомы
Аминоацильный
центр рибосомы
АК 1 АК 2
и-РНК
Малая
субъединица
Большая
субъединица
2
АУГ УУУ АЦУ ГУУ
мет
Т-РНК 1
УАЦ
Т-РНК 2
фен
АА
А
Пептидильный
центр рибосомы
Аминоацильный
центр рибосомы
Пептидная связь
АК 2
АК 1
и-РНК
Малая
субъединица
Большая
субъединица
3
4
Малая
субъединица
и-РНК
15
УУУ АЦУ ГУУ
мет
Т-РНК 1
фен
АА
Большая
субъединица
А
Пептидильный
центр рибосомы
А
миноацильный
центр рибосомы
Пептидная связь
АК 2
АК 1