Характеристика генетического кода, кодон, антикодон

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Для проведения занятия со студентами

2 курса ФПСЗС
по биологической химии

(наименование дисциплины)

Тема: Белки 5. Биосинтез белка. Регуляция биосинтеза. Патология белкового обмена.

Время 3ч.

1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ, МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ; ТРЕБОВАНИЕ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ.

Цель занятия: сформировать представления об этапах биосинтеза белка, механизмах его регуляции и молекулярных аспектах основных нарушений азотистого обмена. Освоить рефрактометрический метод определения концентрации белка в сыворотке крови.

В результате проведения занятия студент должен:

1) Знать принципиальную схему, этапы, молекулярный механизм и регуляцию процесса биосинтеза белка; биохимические основы и последствия нарушений белкового обмена.

2) Научиться проводить исследование на рефрактометре.

2. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИЗ СМЕЖНЫХ ДИСЦИПЛИН.

2.1. Строение, классификация и свойства основных классов нуклеиновых кислот (биоорганическая химия).

2.2. Строение рибосом (медицинская биология).

2.3. Структура и функции иммуноглобулинов (микробиология).

3.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ.

1. Принципиальное отличие биосинтеза белка от биосинтеза других молекул. Общая схема биосинтеза белка - необходимые предпосылки:

Информационный поток - схема передачи информации (центральная догма молекулярной биологии). Репликация и транскрипция ДНК - ферменты, механизм. Обратная транскрипция, роль ревертаз. Процессинг и сплайсинг иРНК. Характеристика генетического кода, кодон, антикодон.

Отличие биосинтеза белка от биосинтеза других молекул:

· Нет соответствия между числом мономеров матрицы и в продукте реакции (4 нуклеотида--20 аминокислот)

· Между мРНК (матрица) и пептидной цепью белка (продукт) нет комплементарности.

Общая схема биосинтеза белка - необходимые предпосылки:

· информационный поток (передача информации от ДНК на РНК и на белок)

· пластический поток(аминокислоты, мРНК, тРНК, ферменты)

· энергетический поток(макроэрги АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ)

Схема передачи информации (центральная догма молекулярной биологии).

Поток генетической информации идет в следующем направлении:

Первый шаг, копирование информации с ДНК на РНК, назван транскрипцией, что ассоциируется с работой средневековых монахов, проводивших свою жизнь в кельях за копированием символ за символом, старых латинских рукописей.

Второй шаг, при котором аминокислоты полимеризуются согласно информации, записанной в РНК, назван трансляцией. Продолжая аналогию с жизнью монахов, этот процесс напоминает работу других монахов (уже много столетий спустя), которые, пользуясь переписанными прежде рукописями, находят эквиваленты старых латинских слов на других языках (например, белорусском или английском) и создают новые рукописи, написанные на отличающемся от исходного языке, в данном случае на языке аминокислотной последовательности.

Ретровирусы внесли изменения в центральную догму молекулярной биологии: особой формой репликации у прокариот является репликация с использованием РНК в качестве матрицы для синтеза ДНК (такая форма репликация обнаружена у HIV ретровируса, вызывающего СПИД) и катализируется ферментом РНК зависимой ДНК полимеразой или обратной транскриптазой (ревертазой).

Процессинг и сплайсинг иРНК.

См в теме белки-4, вопрос 11.

Характеристика генетического кода, кодон, антикодон.

Генети́ческий код - это свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.

Таблица генетического кода
У	Ц	А	Г
У	Фен	Сер	Тир	Цис	У
Фен	Сер	Тир	Цис	Ц
Лей	Сер	Терм	Терм	А
Лей	Сер	Терм	Три	Г
Ц	Лей	Про	Гис	Арг	У
Лей	Про	Гис	Арг	Ц
Лей	Про	Глн	Арг	А
Лей	Про	Глн	Арг	Г
А	Иле	Тре	Асн	Сер	У
Иле	Тре	Асн	Сер	Ц
Иле	Тре	Лиз	Арг	А
Мет	Тре	Лиз	Арг	Г
Г	Вал	Ала	Асп	Гли	У
Вал	Ала	Асп	Гли	Ц
Вал	Ала	Глю	Гли	А
Вал	Ала	Глю	Гли	Г

Свойства генетического кода:

1. Триплетность— значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон).

2. Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.

3. Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов.

4. Однозначность — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте.

5. Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.

6. Универсальность— генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека.

Антикодон – триплет, занимающий определенное и постоянное положение в структуре тРНК, комплементарно взаимодействует с кодоном иРНК.