БХ Тема25

Тема № 27. Біосинтез білків та його регуляція.

Актуальність теми

Білки – це генетично детермінована система, яка генетично запрограмована специфічним набором для кожного індивідуума притаманних тільки йому білкових молекул і з якими пов’язана сутність життя. Порушення структури білків, які можуть виникнути внаслідок помилок синтезу, в організмі людини призводять до розвитку патологічних станів (молекулярних хвороб). Причиною молекулярних хвороб є мутації, які призводять до порушення синтезу ферментів та транспортних білків. Мутації спричиняють зміни процесів передачі та реалізації генетичної інформації. У клітинах існують захисні механізми, що забезпечують точність збереження і передачі генетичної інформації - це система репарації ДНК. Знання молекулярних механізмів виникнення мутацій і функціонування репарації ДНК є фундаментальними для майбутніх фармацевтів, метою яких може бути не лише діагностика спадкових захворювань, а й створення новітніх методів лікування тих хвороб, які на цей час не мають ефективних підходів до терапії.

Мета заняття:

• знати загальні закономірності синтезу білків, етапи цього процесу, можливі механізми виникнення та розвитку спадкових захворювань.

• уміти пояснювати молекулярні механізми і регуляцію трансляції.

• засвоїти механізм дії антибіотиків та інших інгібіторів синтезу білків.

Конкретні завдання:

• Характеризувати генетичний код і його властивості.

• Трактувати поняття білок–синтезуючої системи в рибосомах.

• Пояснювати механізми функціонування білок-синтезуючої системи за участю ферментів активації амінокислот, ініціації, елонгації та термінації біосинтезу поліпептидних ланцюгів.

• Пояснювати біохімічні процеси посттрансляційної модифікації пептидних ланцюгів.

• Пояснювати механізми експресії генів прокаріотів на прикладі lac-оперону.

• Пояснювати вплив фізіологічно активних сполук й антибіотиків на процеси трансляції.

• Характеризувати механізми противірусної дії інтерферонів та блокування трансляції дифтерійним токсином.

Теоретичні питання

1. Генетичний (біологічний) код; триплетна структура коду, його властивості. Таблиця генетичного коду.

2. Рибосомальна білоксинтезуюча система. Компоненти білоксинтезуючої системи рибосом.

3. Транспортні РНК та активація амінокислот. Аміноацил–тРНК–синтетази.

4. Етапи та механізми трансляції: ініціація, елонгація, термінація. Ініціюючі та термінуючі кодони мРНК; роль білкових факторів рибосом в трансляції.

5. Посттрансляційна модифікація пептидних ланцюгів.

6. Регуляція експресії генів прокаріотів: схема регуляції за Ф.Жакобом та Ж.Моно. Будова Lac-оперону E.Coli: структурні та контрольні гени; промотор, оператор; регуляторний ген та утво­­­рення білкових репресорів.

7. Особливості будови та експресії геному еукаріотів. Молекулярна організація ДНК еукаріотів (екзони, інтрони; послідов­­­ності, що повторюються). Регуляція експресії генів еукаріотів на рівні транскрипції; cистема транскрипційних сигналів - промоторні послідовності, енхансери, атенюатори, сайленсери.

8. Регуляція трансляції. Молекулярні механізми контролю трансляції на прикладі біосинтезу глобіну.

9. Вплив фізіологічно активних сполук на процеси трансляції. Антибіотики – інгібітори транскрипції та трансляції у прокаріотів та еукаріотів, їх біомедичне застосування.

10. Біохімічні механізми противірусної дії інтерферонів. Блокування біосинтезу білка дифтерійним токсином (АДФ–рибозилювання факторів трансляції).

Література

Основна:

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 508 с.

2. Вороніна Л.Н., Десенко В.Ф., Мадієвська Н.Н. та ін. Біологічна хімія.- Харків.: Основа, 2000.-.608с.

3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – 744 с.

4. Клінічна біохімія/За ред.. Склярова О.Я. - Київ: Медицина, 2006. – 432 с.

5. Лекції, які читаються на кафедрі.

Додаткова:

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина,1990. – 542 с.

2. Строев Е.А., Биологическая химия.М.:Высшая школа,1986. – 479с.