Центральная догма молекулярной биологии. Роль ДНК и отдельных видов РНК в трансляции. Этапы трансляции

Центральная догма молекулярной биологии —правило реализации генетической информации: информация передаётся от нуклеиновых кислот к белку, но не в обратном направлении. Правило было сформулировано Френсисом Криком в 1958 году. Переход генетической информации от ДНК к РНК и от РНК к белку является универсальным для всех без исключения клеточных организмов, лежит в основе биосинтеза макромолекул. Репликации генома соответствует информационный переход ДНК → ДНК. В природе встречаются также переходы РНК → РНК и РНК → ДНК (например у некоторых вирусов).

Трансляция – процесс сборки полипепт. цепи аминокислот на основе иРНК (в цитоплазме на рибосомах).

Этапы: 1)Инициация – кэп находит малую субъедин. рибосомы, к ней прикрепл. лидер, к стартовому кадону (АУГ) присоед. комплем. тРНК с АК формилметионином. Присоедин-ся большая субъед, форм-мет. оказыв-ся в аминоацильном центре. Процесс инициации обеспечивается специальными белками — факторами инициации

2)Элонгация – рибосома смещ-ся, форм-мет. оказыв в пептидном центре, в Ацентр приходит другая тРНК, комплем. второму кадону. М-у форм-мет. и 2ой АК возн. пептидная связь. Первая тРНК уходит в цитопл. Рибосома смещ-ся далее. В рез-те в пепт. центре разраст-ся цепочка АК.

В процессе наращивания полипептидной цепи принимают участие два белковых фактора элонгации. Первый (EF1a у эукариот, EF-Tu — у прокариот) переносит аминоцилированную (заряженную аминокислотой) тРНК в А (аминоацил)-сайт рибосомы. Рибосома катализирует образование пептидной связи, происходит перенос растущей цепи пептида с Р-сайтовой тРНК на находящуюся в А-сайте, пептид удлиняется на один аминокислотный остаток. Затем второй белок (EF2 у эукариот, EF-G — у прокариот) катализирует так называемую транслокацию. Транслокация — перемещение рибосомы по мРНК на один триплет

3)Терминация – 1 стоп-кадон (UAG, UAA, UGA) оказыв-ся в амино-ац. центре, сборка цепи прекращ-ся, рибосома распадается, от конца иРНК отщепляется 1 аденин. Посттрансляционные процессы – белков. молекула приобрет. акт. структуру, отщепл-ся формилметионин, белок приобрет вторичн., третичн., четв. структуру.

2.Пути передачи гормонального сигнала: пререцепторный, собственно рецепторный и пострецепторный. Мессенджеры 11 порядка ц-АМФ, ц-ГМФ, инозитол-3-фосфат, диацилглицерол, кальций-кальмодулин. NО – как модулятор образования вторичных мессенджеров.

По механизму действия гормоны делят на 2 группы: 1- гормоны, взаимодействующие с мембранными рецептопами(пептидные гормоны, адреналин) 2- гормоны, взимодействующие с внутриклеточными рецепторами. Передача гормональных сигналов через мембранные рецепторы.Гормоны(первичные посредники), связываясь с рецепторами образуют комплекс гормон-рецептор, который трансформирует сигнал первичного посредника в изменении концентрации молекул внутри клетки- вторичных посредников(цАМФ, цГМФ,ИФ три, ДАГ ионы Ca, NO. Образующиеся под действием аденилатциклазы цАМФ активирует протеинкеназу А, фосфорилирующую ферменты и другие белки. Генерирующая цГМФ сопряжена с гуанилатциклазой. Молекулы цГМФ могут активировать ионные каналы либо активировать цГМФ зависимую протеинкеназу G. Через активацию G белков активируют фосфолипазу С, в результате чего в клетке появляются ИФ три, ДАГ. Молекула ИФ три стимулирует высвобождение ионов Са из эндоплазматического ретикулума. Са связывается с белком кальмодулином. Ионы Са и ДАГ участвуют в активации протеинкеназы С. Сигнальная молекула NO образуется в организме из аргинина при участии фермента NО- синтазы, присутствующего в нервной ткани, эндотелии сосудов. Молекула NO может быстро быстро диффундировать через мембрану эндотелиальных клеток, где она синтезируется в соседние клетки. Действие NO кратковременно. Передача сигналов через внутриклеточные рецепторы:стероидные и тиреоидные гормоны связываются с рецепторами внутри клетки и регулируют

скорость транскрипции специфических генов. Рецепторы тиреоидных гормонов всегда связаны с ДНК. Передача сигналов через рецепторы, сопряженные с ионными каналами:рецепторы, сопряженные с ионными каналами, являются интегральными мембранными белками, состоящими из нескольких субъединиц. Они действуют одновременно как ионные каналы и как рецепторы, которые способны специфически связывать с внешней стороны эффектор, изменяющий их ионную проводимость. Эффекторами такого типа могут быть гормоны и нейромидеаторы.

Билет 36

Шапероны

1) При посттрансляционном созревании у многих белков удаляются части пептидной цепи или присоединяются дополнительные группы, например олигосахариды или липиды. Эти процессы происходят в эндоплазматическом ретикулуме и в аппарате Гольджи. Наконец, белки должны транспортироваться в соответствующую ткань или орган.Происходит фолдинг полипептидных цепей и формирование уникальной 3 и 4 структуры белка.

шапероны:

1. Молекулы, обеспечивающие правильный фолдинг белков (фолдинг-шапероны )

2. Молекулы, созданные для удержания частично свернутой молекулы белка в определенном положении.(удерживающие шапероны)

3. Шапероны, разворачивающие белки с неправильной формой (дезагрегирующие шапероны )

4. Шапероны, сопровождающие белки, транспортируемые через клеточную мембрану (секреторные шапероны )

Прио́ны—класс инфекционных агентов, чисто белковых, не содержащих нуклеиновых кислот, вызывающих тяжёлые заболевания центральной нервной системы у человека.

Прионный белок,способен катализировать структурное превращение гомологичного ему нормального клеточного белка в себе подобный (прионный), присоединяясь к белку-мишени и изменяя его конформацию. Как правило, прионное состояние белка характеризуется переходом α-спиралей белка в β-слои.

прионные инфекциичеловека, связанные с поражением головного мозга:

·болезнь Крейтцфельдта — Якоба

·фатальная семейная бессонница

·болезнь Куру связана с ритуальным каннибализмом

·синдром Герстманна — Штройслера — Шейнкера

2)Гормоновитамин А(ретинол)-жирорастворимые витамины; циклический,ненасыщенный,одноатомный спирт.Сод-ся в животных продуктах: печень крупного рогатого скота,яичном желтке,молочных продуктах,рыбьем жире.Суточная потребность 1-2 мг; Участвует в акте зрения регулирует рост и дифференцировку клеток. Авитаминоз: куриная слепота, кератоз эпителиальных клеток, ксерофтальмия. Гормоновитамин К(нафтохинон) сут.потребность: 1-2 мг; участвует в активации факторов свертываемости крови; авитаминоз: нарушение свертываемости крови

Билет 37

1)согласно теории Жакоба и Моно оперонами называют участки молекулы ДНК которые содержат информацию о группе функционально взаимосвязанных структурных белков и регуляторную зону, контролирующую транскрипцию этих генов. Когда структурные гены оперона траскрибируются все сразу-оперон активен, если нет-неактивен. Когда оперон активен синтезируется мРНК(матрица для всех белков этого оперона).Транскрипция структурных генов зависит от способности РНКполимеразы присоединяться к промотору.

Связывание РНКполимеразы с промотерм зависит от присутсвия оператора(белок-репрессор).

2)Гормоновитамин Д(кальцитриол)- жирорастворимые витамины; сут.потребность 0,012-0,025мг; участие в регуляции обмена кальция и фосфора в организме; Авитаминоз: рахит(недостаточная минерализация костной ткани);

Синтезируется из холестерола. Оказывает воздействие на почки, кости, тонкий кишечник. Связывается с внутриклеточным рецептором клетки мишени, образуя комплекс гормон-рецептор, кот взаимодействует с хроматином и индуцирует транскрипцию структурных генов. В почках стимулирует реабсорбцию кальция и фосфатов.

1)Гниение– процесс расщепления азотсодержащих веществ, в результате жизнедеятельности микроорганизмов.