IiiТрансляция

Происходит сборка полипептидной цепи на рибосомах в соответствии со строением матричной РНК.

а) Инициация - старт процесса

б) Элонгация - удлинение полипептидной цепи

в) Терминация

1.Инициация.

м РНК с помощью кэпа распознает малую субъеденицу рибосомы. С помощью лидера формируется связь между матричной РНК и малой субъееницой рибосомы. К стартовому кодону присоединяется аминоацил т-РНК (т-РНК с аминоксилотой) , которая несет аминокислоту метионин.

!!!т-РНК может присоединиться к матричной РНК только тогда, когда анти кодонсоответствует кодону матричной РНК.!!!

К сформировавшемуся комплексу присоединяется большая субъеденица рибосомы. В целой рибосоме формируется 2 активных центра:

• Аминоацильный (А)

• Пептидийный (П)

2.Элонгация

В аминоацильный центр посутпает аминоацил т-РНК антикодон которой соответствует кодну м-РНК. Это аминоацил т-РНК несет определенную аминокислоту. Спец. фермент образует пептидную связь между аминокислотами. Рибосома сдвигается на 1 кодон относительно матричной РНК. Первая т-РНК освобождается и уходит в цитоплазму. Аминоацильный центр свободен, в пептидийном центре находится т-РНК, связанная с двумя аминокислотами. Цикл многократно повторяется и с каждым шагом пептидная цепь увеличивается на одну АК.

3.Терминация

Это завершение синтеза белка. В аминоацильный центр поступает стоп-кодон, его распознает специальный белок. Это является сигналом для пркащения синтеза белка.

-Разделяются субъеденицы рибосомы,

-освобождается иРНК

-освобождается вновь образованный полипептид.

Посттрансляционные изменения

При транслиции формируется первичная структура белка, в таком виде белок не способен выполнять свои функции.

1. Формируется вторичная структура за счет водородных связей

2. Формируется третичная структура за счет дисульфидных связей

3. У некоторых белков формируется черветичная стрктура (гемоглобин)

4. Отщепляется метионин

5. Гликозилирование белков( присоединение остатков сахаров, например, антитела)

6. Отщепление от полипептида определенного фрагмента (в бета клетках островки Лангерланца синтезируется большой белок проинсулин, не имеет гормональной активности. Затем, специальный фермент разрезает проинсулин на инсулин и С-пептид. А этот инсулин обладает гормональной активностью).

Различия в реализации наследственной информации прокариотов и эукариотов

1. У прокариот:

отсутствуют интроны поэтому отстутствует этап процессинга;

транскрипция и трансляция происходят одновременно, то есть еще продолжается синтез матричной РНК, а на ней уже начинается синтез белка;

все виды РНК синтезируются одним ферментом;

1 промотор может контролировать транскрипцию нескольких генов;

ИМЕЕТСЯ СИСТМА ОПЕРОНА;

2. У эукариот

разные виды РНК синтезируются разными ферментами;

каждый ген имеет собственный промотор;

активность генов регулируется различными внеклеточными факторами;

18. Регуляция экспрессии генов у про- и эукариот. Теория оперона.

Регуляция экспрессии генов у прокариот.

Оперон – тесно связанная группа структурных генов, определяющихсинтез группы белков, к. увствют в одной цепи биохим. реакций.

Данная группа генов регулируется как единое целое.

Строение оперона (Жакоб и Моно, 1961г)

• Промотор (начало оперона, к которому присоединяется ДНК-полимераза)

• Оператор (в зависимости от соединения с белком-репрессором он позволяет или не позволяет ДНК-полимеразе соединяться с промотором).

• Структурные гены-гены, содержащие информацию о белках-ферментах.

• Терминатор(окончание оперона)

Оперон управляется геном-регулятором, который находится далеко от оперона.

Пример : работа лактозного оперона киш. палочки:

Если в среде отсутствует лактоза, то ген-регулятор синтезирует белок-репрессор, который соединяется с геном –оператором => оператор не позволяет соединяться ДНК-полимеразе с промотором=>транскрипция структурных генов и синтез ферментов не происходит.

Если в среде есть лактоза, то она проникает в клетку, оттягивая на себя белок-репрессор, освобождая оператор. Оператор позволяет РНК-полимеразе сесть на промотор=>начало транскрипции структурных генов и синтез ферментов

Ферменты расщепляют лактозу, освободившийся белок-репрессор вновь соединяется с оператором и транскрипция блокируется.

Регуляция экспрессии генов у эукариот.

На ур. транскрипции

А) Важнейшим фактором регуляции генной активности являются элементы генома, отвечающие за синтез регуляторных белков,— гены-регуляторы. Соединяясь с определенными нуклеотидными последовательностями ДНК, предшествующими структурной части регулируемого гена,—операторами, белки-регуляторы способствуют или препятствуют соединению РНК-полимеразы с промотором. Если белок-регулятор взаимодействует с оператором, занимающим часть промотора или расположенным между ним и структурной частью гена, то это не дает возможности РНК-полимеразе соединиться с промоторной последовательностью и осуществить транскрипцию. Такой белок называют репрессором, и в этом случае осуществляется негативный контроль экспрессии гена со стороны гена-регулятора. Если промотор обладает слабой способностью соединяться с РНК-полимеразой, а ему предшествует область, узнаваемая белком-регулятором, присоединение последнего непосредственно перед промотором к молекуле ДНК облегчает связывание РНК-полимеразы с промотором, вслед за чем следует транскрипция. Такие белки называют активаторами (или апоиндукторами), а контроль экспрессии гена со стороны гена-регулятора — позитивным

Б) Наряду с генетическими факторами в регуляции экспрессии генов на стадии транскрипции принимают участие негенетические факторы — эффекторы. К ним относят вещества небелковой природы, взаимодействующие с белками-регуляторами и изменяющие их способность соединяться с нуклеотидными последовательностями операторов. В зависимости от результатов такого взаимодействия среди эффекторов различают индукторы, запускающие транскрипцию, и корепрессоры, препятствующие ей.

Индукторы могут инактивировать белки-репрессоры, которые перестают соединяться с операторами, или повышать способность белков-активаторов (апоиндукторов) к связыванию с ними, что облегчает соединение РНК-полимеразы с промотором. В результате такого воздействия на регуляторные белки регулируемые гены активно транскрибируются.

Корепрессоры могут модифицировать апоиндукторы, теряющие при этом способность соединяться с операторами, или активировать репрессоры, находящиеся в неактивном состоянии. Следствием такого взаимодействия эффектора с белками-регуляторами является невозможность соединения РНК-полимеразы с промотором и отсутствие транскрипции.

В) энхансеры - регуляторные участки ДНК, которые усиливают транскрипцию гена.

Свойства:

1. Могут находиться как внутри гена, так и вне гена

2. один энхансер может стимулировать транскрипцию нескольких генов

3. активность энхансера контролируется различными факторами

Г) сайленсеры - регуляторные участки ДНК, которые ингибируют(замедляют) транскрипцию гена

Свойства:

1. Могут находиться как внутри гена, так и вне гена

2. один энхансер может стимулировать транскрипцию нескольких генов

3. активность энхансера контролируется различными факторами

На Ур. ПРОЦЕССИНГА-альтернативный сплайсинг. Из одной и той же р-РНК в разных клетках организма можно получить разные матрицы для синтеза разных молекул белка.

Регуляция на этапе трансляции

Для остановки синтеза белка ферменты цитоплазмы блокируют стартовый кодон=>трансляция не происходит.

Регуляция на посттрансляционном этапе.

В случае , если синтезированный белок клетке не нужен, то ферменты цитоплазмы не позволяют образовать вторичную, третичную, четвертичную структуры=>белок разрушается.

NB!Создание факультативного гетерохроматина (плотно упакованная ДНК, транкрипция на этом участке невозможна).