- •Биохимия азотистый обмен в норме и при патологии
- •Глава 1. Классификация и общность ролей азотсодержащих соединений
- •Глава 2. Метаболизм аминокислот
- •2.1. Гидролитическая стадия катаболизма полипептидов
- •Судьба аминокислот в клетке
- •2.2.1.1. Реакции декарбоксилирования
- •Варианты лишения аминокислоты аминогруппы
- •2.2.1.3. Особенности катаболизма циклических аминокислот
- •2.2.1.4. Судьба продуктов распада аминокислот
- •2.3. Анаболизм аминокислот
- •2.4. Особенности обмена отдельных аминокислот.
- •Глава 3. Метаболизм нуклеотидов
- •3.1. Классификация и номенклатура нуклеотидов
- •3.2. Особенности строения, биологическая роль нуклеиновых соединений
- •3.2.1. Функции мононуклеотидов
- •3.2.2. Значение динуклеотидов
- •3.2.3. Полинуклеотиды
- •3.2.3.1. Виды рнк
- •3.2.3.2. Варианты днк
- •Физико-химические и биологические свойства нуклеиновых кислот
- •Катаболическая фаза обмена нуклеотидов
- •3.3.1.Распад нуклеотидов в тканях и жкт
- •3.3.2.Специфические пути преобразования нуклеотидов
- •Конечный продукт модификации пуринов - мочевая кислота
- •3.3.2.2. Схема разрушений пиримидиновых колец
- •Пути синтеза мононуклеотидов
- •3.4.1. Генез пуриновых нуклеотидов
- •Образование пиримидиновых колец
- •Подготовка мононуклеотидов к полимеризации
- •Патология обмена мононуклеотидов
- •Тесты к главе 3
- •Глава 4. Синтез азотсодержащих биополимеров
- •4.1. Общие принципы реакций
- •4.2. Репликация днк
- •4.3. Синтез и процессинг рнк
- •4.4. Генерирование полипептидов
- •Положения генетического кода
- •4.5. Регуляция синтеза азотсодержащих биополимеров
- •4.6. Причины нарушений генеза азотсодержащих биополимеров
- •4.7. Принципы профилактики и терапии наследственных болезней
- •Строение протеиногенных аминокислот
- •Гидрофобные аминокислоты
- •Гидрофильные нейтральные аминокислоты
- •Кислые аминокислоты
- •Основные аминокислоты
4.3. Синтез и процессинг рнк
В отличии от ДНК, синтез которой происходит в момент деления клетки и служит источником генетической информации для последующих поколений, различные РНК необходимы для генерирования молекул белков. Процесс синтеза рибонуклеиновых кислот с использованием в качестве матрицы фрагментов ДНК называют транскрипцией. Все гены в хромосоме (ДНК с белками) в отсутствии факторов транскрипции находится в выключенном (репрессированном) состоянии, потому что нуклеосомы блокируют области инициирования каждого промотора. Ген будет транскрибироваться после вытеснения нуклеосомы и связывания. Та из двух цепей ДНК, на которой пойдет этот процесс, называется кодирующей. Инициация включает раскручивание участка, разрыв водородных связей, что раскрывает азотистые основания транскриптона, в котором выделяют промотор, собственно ген (единицу транскрипции), терминатор. Первая функциональная единица (промотор) служит для с ним РНК-полимеразы, которая объединяет рибонуклеотиды в последовательность, комплементарную кодирующей цепи гена. Момент терминации распознается терминирующим белком – р-фактором.
Интересно, что в районе промотора расположены сигнальные последовательности двух типов. Одна из них указывает, где должна начаться транскрипция, а другая определяет, как часто должно происходить это событие. Первый локус называют ТАТА-бокс, второй – СААТ-бокс. Кроме них регуляторная зона включает энхансеры или сайленсеры, изменяющие скорость транскрипции, а также гормончувствительные элементы (ГЧЭ), после взаимодействия с которыми кортикостероиды, андрогены, эстрогены, Т3, сАМФ регулируют экспрессию генов.
Практически все первичные транскрипты РНК у эукариот подвергаются сложному процесссингу, т.е. созреванию, начинающемуся в ядре. Будущая иРНК получается после копирования, реакций расщепления, вычленения, легирования, включения дополнительных адениловых нуклеотидов. Ведь свежеполученная РНК содержит неинформативные вставки, считанные с интронов генов, т.е. представляют чередование траслируемых и нетранслируемых участков (гетерогенная ядерная РНК). Процесс удаления интронов и последующего сшивания экзонов получил название сплайсинг (от англ. to splice – соединять концы, сшивать). Он требует наличия специальных ферментов, поэтому осуществляется в крупном рибонуклеопротеидном комплексе – тельце, содержащем РНК и белки, необходимые для эффективного сплайсинга. Эта структура называется сплайсосома. Кроме того к 5'-концу г/яРНК присоединяется 7-метилгуанозинфосфат (кэпирование), который позднее служит стартовой точкой синтеза белка, к 3'-концу надстраивается полиаденилатный хвост (около 200 мононуклеотидов), защищающий иРНК от действия нуклеаз. Параллельно иРНК уже вышедшая из ядра, плотно упаковывается в пространстве.
Первичный транскрипт рРНК не содержит интронов, интенсивно метилируется и расщепляется в ядрышке специфическими РНК-азами на 5S, 18S, 28-рРНК, затем они связываются с белками, образуя рибосомы. Подобным образом (путем частичного гидролиза) осуществляется из первичных транскриптов образование тРНК, формирование вторичной, третичной структуры, химическая модификация. Критическое значение имеет этап сплайсинга в области антикодона, т.к. от него зависит точность выполнения адапторной функции при синтезе белка.