Жасуша метаболизмі.Катаболизм.Анаболизм 5 страница
Интрондардың екінші тобындағы сплайсинг процесі. Бұл жердегі интрон сплайсингі 1-ші топтікіне ұқсас, тек нуклеофильдің ұқсастығы болмайды, себебі – оның бір тармағы 2,5-фосфодиэфир байланысын береді. мРНҚ-ның алғашқы транскрипттарындағы сплайсинг механизмі төмендегідей. А – сплайсома комплексін түзу кезінде РНҚ-ның өзара жұп құра әрекеттесуі. Б – сплайсомалардың бірігуі.
Сонымен қатар процессинг кезінде жетіліп келе жатқан мРНҚ молекуласының 5’-ұшына 7-метилгуанозиин және 3’-ұшына поли(А)-фрагменті жалғасып, оның ұштары модификацияланады. Поли(А)-фрагмент шамамен 50 - 200 аденин-нуклеотидінің қалдықтарынан тұрады. Полиаденилдік «құйрық» пісіп-жетілген мРНҚ-ның рибосомаға тасымалдануын қамтамасыз етеді деп есептеледі. 5-ұштағы «кэп» (ағылшынша - «қалпақ») болып табылатын 7-метилгуанозин мРНҚ-ның ядродан цитоплазмаға тасымалдану кезінде оны ферменттік ыдыраудан сақтайды және оның рибосомамен байланысуына қатысады. Ерекше мән беретін нәрсе – 7-метилгуанозин мРНҚ-ның 5’-ұшына трифосфаттық байланыс арқылы өзгеше жолмен байланысады.
«Қалпақ» жалғаудың химиялық мәні төмендегідей. 7-метилгуанозин қалдығы трифосфат арқылы транскрипттің 5’-ұшына жалғанады, мРНҚ-ның 5’-ұшындағы бірінші және екінші нуклеотидтердің 2’-ОН топтарын метилдейді. Алғашқы транскрипттің 3’-ұшын полиаденилдеу процесі бірнеше кезеңнен тұрады және эндонуклеаза және полиаденилатполимераза ферменттері қатысады. Эндонуклеаза мРНҚ-ны сигналдық 5‘-ААУААА-3’ қатары бар жерінде үзеді. Сол үзілген жерден бастап полиаденилатполимераза поли-А тізбегін (20-250 аденин қалдығы) синтездейді. 5’-қалпақ рибосоманың белгілі бір белогымен байланысып, мРНҚ-ның рибосомада белок синтезінің инициациясына қатысады деген болжам бар.
|
|
|
Рибосомалық РНҚ эукариоттарда да, прокариоттарда да бір полинуклеотид тізбегінің құрамында болашақ РНҚ молекулалары болатын ұзын бастапқы-молекулалардан пайда болады. Мысалы, прокариоттардағы 16S- және 23S рРНҚ-лар ұзын 30S-, молекулалық массасы 2 х 106 болатын бастапқы-молекуладан туындайды. Бұл бастапқы молекула арнайы негіздер бойынша метилденеді және бөлініп 17S- және 25S-аралық РНҚ-ларды береді, одан ары процессинг кезінде олардағы қалдықтар нуклеаза арқылы бөлініп тасталынып, прокариоттарға тән 16S- және 23S-рРНҚ молекулалары пайда болады (сурет 4.7.). 5S-pPHҚ бастапқы 30S-молекуланың 3’-ұшындағы бөлігінен өз алдына бөлек пайда болады.
|
|
|
Эукариоттардың рибосомалық РНҚ-лары алдымен құрамында 18S-, 28S- және 5,8S РНҚ болатын бастапқы 45S РНҚ-дан пайда болады (сурет 4.8.). 45S РНҚ-ның процессингі ядрошықта өтеді. Алғаш 45S РНҚ-ның 14000 нуклеотидтерінің 100-ден аса саны метилденеді. Негізінен рибоза қалдықтарының 2’-гидроксил топтары модификацияланады. 4.8-ші суретте көрсетілгендей, метилденгеннен кейін 45S РНҚ-ның ферменттермен бірқатар бөлшектенуі, ақырында эукариоттардың рибосомасына тән 18S-, 28S- және 5,8S рРНҚ молекулаларының пайда болуына алып келеді. Эукариоттардың 5S рРНҚ-сы бөлек синтезделеді.
Кейде бірнеше транспорттық рРНҚ-лар біртұтас бастапқы молекула түрінде пайда болады. Барлық жағдайларда болашақта пісіп-жетілетін молекулалардың арасында ақырғы құрылымдардың ешқайсысының құрамына кірмейтін фрагменттер болады. Сондықтан процессингтің бірінші кезеңінде бастапқы-молекула құрамында ақырғы РНҚ молекулаларының тек біреуі болатын фрагменттерге кесілуі қажет.
|
|
|
Кейбір тРНҚ-лардың гендерінің құрамында тікелей антикодондық иыққа сәйкес келетін бөлімнің алдында орналасқан, ұзындығы 10-40 нуклеотид болатын жалғыз интрон болады. Сондықтан көптеген тРНҚ молекулаларының алғашқы транскрипттерінің процессингі интрондарды бөліп тастау кезеңі және кодонды танитын аймақтағы дәл сплайсингті қамтуы керек. Бұл кезеңнің тРНҚ-ның белок синтезі кезінде адапторлық молекулалар қызметіне ие болуында шешуші мәні бар.
Нуклеотидтердің алкилденуі және олардың 3’-ұшына оларға тән ЦЦА-триплетінің жалғануы тРНҚ молекулаларының ары қарай модификациялануы болып табылады. тРНҚ-ның бастапқы-молекулаларының метилденуі ядрода, ал бөлшектенуі және ЦЦА-триплетінің жалғануы цитоплазмада жүреді.
39. Фолдинг туралы түсінік. Нәруыз биосинтезі процесіндегі шаперондардың рөлі.
40. Геном туралы түсінік. Прокариоттар геномы. Митохондрия геномы.
Геном жасушаның ,ағзаның тіршілігі және дамуы үшін қажет барлық ДНҚ молекулаларының толық жиынтығы болып табылады,яғни жасушаның ядролық және цитоплазмалық ДНҚ сының барлық гендері мен ген аралық учаскелерінің жиынтығы. Геном құрылысының жалпы принциптерін және оның құрылымдық қызметтік ұйымдастырылуын зерттейтін молекулалық биология ғылымының бір саласы геномика деп аталады.
|
|
|
Прокариоттар геномы ішек бактериясында жақсы зерттелген. Бактерия хромосомасы 3,2х10 н.ж. тұратын сақиналы ДНҚ. Бактерия гендері сызықты орналасқан. ДНҚ репликациясы ТЕТА репликация типімен ori нүктесінен басталады. Хромосома инициясасы сайтымен бірге өздігінен репликацияланатын молекула репликон болып табылады. Бактерия геномында 2500 дей гендер болады. Гендер белсенділігі оперон типі сияқты реттелінеді, себебі бактериялар гендері оперондық құрылымға ие. Ішек бактериясында бактерия хромосомасының репликонынан басқа да репликондар кездеседі, мысалы эписомалар,плазмидалар.
Плазмида бактерия хромосомасынан тәуелсіз репликацияланатын сақиналы хромосомалық элемент оның өлшемі шамамен бактерия хромосоманың 10-20% дай, 1-3 гені болады. Ең негізгі плазмидаларға бактериялардың антибиотиктер әсеріне төзімділігін қалыптастыратын , төзімділікті тудырушы факторлар жатады. Олар 10-15 көшірме күйінде кездеседі.
Эписомалар бактерия хромосомасынан бөлек , автономды кездесетін не оған жалғанатын сақиналы хромосомалық элементтер. Ең жақсы зерттелген эписома, бұл F фактор(фертильдік фактор). Ол бактериялардың жыныстық процесін анықтайды және аталық жасушаларда кездеседі. Эписомалардың кейбіреулері инфекциялы болып келеді. Егер эписомаларда антибиотиктерге төзімділікті қалыптастыратын гендер болса,онда олар бактерия жасушаларына жеп жеңіл өтіп медицина үшін үлкен проблемалар тудырады. Бактерия геномында қозғалғыш генетикалық элементтер де кездеседі.
Оперон – бактериалды хромосоманың участкісі, оған ДНҚ-ның келесі участкілері кіреді: Р – промотор, О – оператор, Z, Y, А – құрылымдық гендер, Т – терминатор. (Басқа оперондардың құрамына 10-шақты құрылыс гендері кіреді.)
Промотор - РНҚ-полимеразаларды ДНҚ молекуласына CAP-цАМФ комплексі көмегімен қосады. CAP-цАМФ комплексі (CAP – арнайы белок; бос күйінде белсенді емес активатор; цАМФ – циклоаденозинмонофосфат – аденозинмонофосфор қышқылының циклдық формасы).
Оператор – белок-репрессорды қосады (сәйкес генмен кодталады). Егер, репрессор операторға қосылса, РНҚ-полимераза ДНҚ молекуласы бойымен жылжи алмайды және иРНҚ синтезделмейді.
Терминатор – Z, Y, А ферменттерін синтездейтін иРНҚ синтезделгеннен соң РНК-полимеразаны үзеді.
Митохондрия ДНҚ-сының (мтДНҚ) геномы 165 н.ж. тұратын қос тізбекті сақиналы молекула болып табылады. Әрбір митохондрияда 10-шақты ДНҚ молекуласы кездеседі. мт-ДНҚ-сында интрондар болмайды, оның ұүрамында 2р-РНҚ, 22-т-РНҚ және 13 фосфорлау полипептидтерінің гендері кездеседі. Митохондрий геномы 1981 ж. толық анықталған (47-еурет). Адамның сақиналы ДНҚ-сы толық зерттелмеген оның өлшемі 150 н.ж.-тан -20000 н.ж. дейін болады. Ядроның сақиналы ДНҚ-сы онкогендермен уларға төзімділік гендерінің амплификацияланған (көшірме-ленген) учаскелері болып табылады. Адам геномының жалпы ұзындығы 3000-3500 см тең.
41. Ген туралы түсінік. Прокариот гендерінің құрылымдық ұйымдасуы.
Ген дегеніміз – бір полипептидтік тізбектің синтезіне жауапты генетикалық ақпараттын бірлігі болып табылатын ДНҚ молекуласының кесіндісі деп аталады.
Генде жасушаның құрылымы мен қызметін анықтайтын генетикалық ақпарат болады. Бір организмнің Гендер жиынтығы оның генотипін құрайды.Ген терминін алғаш рет 1909 жылы Дания ғалымы В.Йогансен енгізді. Барлық гендер ДНҚ-дан тұрады және әрбір жеке жасушадағы мыңдаған осындай гендер жеке ДНҚ молекуларының үзіндісі түрінде емес, хромосома деп аталатын, ірі құрылымдық бірлік құрамында болады. Жасушаның бөлінуі кезінде бұл хромосомалар екі еселенеді және жаңа түзілген жас жасушаалар осындай ата-аналық гендер жиынтығының көшірмесін алады. Соның нәтижесінде жасушааның барлық белгілері (қасиеттері) ұрпақтан ұрпаққа беріледі, яғни тұқым қуалайды. Әртүрлі органимздердегі Геннің орташа ұзындығы 1000 нуклеотид негіздерінің жұбынан құралады деп есептеуге болады. Мыс., жануарларда кездесетін SV-40 вирусындағы ДНҚ-ның ұзындығы 5000 нуклеотид, яғни ол 5 геннен; Т4 бактериофагы — 200, ішек бактериясы — 4600, ал адамның гаплоидты жасушасы 100000 — 500000 гендерден тұрады. 1865 жылы чех ғалымы Г. Мендел организм белгілерінің жеке тұқым қуалайтынын және шағылысу (будандастыру) кезінде ұрпақтарында жоғалмай сақталатынын анықтады.
Геннің жіктелуі:1. Құрылымдық гендер – нақты белгілердің дамуын анықтайтын гендер. 3-ке бөлінеді: а) құрылымдық ж»һәне ферменттік белоктың құрамындағы аминқышқылдардың орналасу ретін анықтайтын гендер;б) гистондық белоктың құрамындағы аминқышқылдардың ретін анықтайтын гендер; в) тРНҚ және рРНҚ құрамындағы нуклеотидтердің орналасу ретін анықтайтын гендер. 2. Модуляторлық н/е оператор гені – құрылымдық гендердің белсенділігін өзгертеді. 3-ке бөлінеді: а) жоғарылататын - интенсификатор гендер; б)төмендететін – ингибитор гендер; в) белгілі бір локустардың мутациялану жиілігін жоғарылататын – мутатор немесе модификатор гендер. 3. Реттеуші гендер – құрылымдық гендердің белсенділігін реттейді. Оған энхансерлер, операторлар, промоторлар, актенюаторлар және терминаторлар жатады. 4. Аллельді гендер – бір жұп гомологты хромосоманың бірдей локустарында орналасып, қарама-қарсы жұп белгілерді анықтайтын гендер. 5. Аллельді емес гендер – әртүрлі жұп гомологты хромосоманың локустарында орналасқан гендер. 6. Летельдық және сублетельдық гендер.
42. Эукариот гендерінің құрылымдық ұйымдасуы.
Эукариоттарда оперон жоқ және әрбір ген тәуелді емес транскрипциялық бірлік – транскриптоннан тұрады.Транскриптон ақпараттандырылған аймақтан және ақпараттандырылмаған аймақтан тұрады.Ақпараттандырылмаған аймақта :промотор, инициатор , ген оператордан, ал ақпараттандырылған аймақта құрылымдық ген болады. Құрылымдық ген интрон (ДНҚ-ның ақапараттандырылмаған бөлігінен ) мен экзоннан (ақпараты бар бөлігінен) тұрады. Транскриптон терминатор бөлігінен аяқталады. Эукариоттарда реттегіш элементтер ЭНХАНСЕР және САЙЛЕНСЕР бар.Энхансер – ДНҚ бөлігі, геннің белсенділігін басқарады.Сайленсер – нақты нуклеотидті ДНҚ тізбегі, ген транскрипциясын бақылап отырады және арнайы әсер ететін факторларды күшейтіп сонымен бірге тежеп отыратын ген бөлігіЭукариоттық клеткада, керісінше, хромосомалар мембраналық құрылым – ядрода болады. Эукариоттардағы гендер экспрессиясын реттелуі – эукариоттар организмде гендердің реттелу механизмі прокариоттармен салыстырғанда күрделі процесс. Өйткені, эукариоттарда ядро қабығының болуы хромосома санының көп болуы, гендердің өзара әрекеттесуі, оператор гені санының артуы, сондай-ақ құрылымдық гендердің транскрипциясында индуктор ретінде гормондардың және жүйке жүйесінің қатысуы геннің жұмысының реттелуін күрделендіреді.
43. Ген туралы түсінік. Гендердің жіктелуі. Кластерлік гендер.
Ген дегеніміз – бір полипептидтік тізбектің синтезіне жауапты генетикалық ақпараттын бірлігі болып табылатын ДНҚ молекуласының кесіндісі деп аталады. Генде жасушаның құрылымы мен қызметін анықтайтын генетикалық ақпарат болады. Бір организмнің Гендер жиынтығы оның генотипін құрайды.Ген терминін алғаш рет 1909 жылы Дания ғалымы В.Йогансен енгізді. Барлық гендер ДНҚ-дан тұрады және әрбір жеке жасушадағы мыңдаған осындай гендер жеке ДНҚ молекуларының үзіндісі түрінде емес, хромосома деп аталатын, ірі құрылымдық бірлік құрамында болады. Жасушаның бөлінуі кезінде бұл хромосомалар екі еселенеді және жаңа түзілген жас жасушаалар осындай ата-аналық гендер жиынтығының көшірмесін алады. Соның нәтижесінде жасушааның барлық белгілері (қасиеттері) ұрпақтан ұрпаққа беріледі, яғни тұқым қуалайды. Әртүрлі органимздердегі Геннің орташа ұзындығы 1000 нуклеотид негіздерінің жұбынан құралады деп есептеуге болады. Мыс., жануарларда кездесетін SV-40 вирусындағы ДНҚ-ның ұзындығы 5000 нуклеотид, яғни ол 5 геннен; Т4 бактериофагы — 200, ішек бактериясы — 4600, ал адамның гаплоидты жасушасы 100000 — 500000 гендерден тұрады. 1865 жылы чех ғалымы Г. Мендел организм белгілерінің жеке тұқым қуалайтынын және шағылысу (будандастыру) кезінде ұрпақтарында жоғалмай сақталатынын анықтады. Гендер 2 топқа жіктеледі: құрылымдық, қызметтік Құрылымдық-нәруыз ферменттер, гистондар, РНҚ дағы нуклеотидтердің тізбектелуі. Қызметтік ген модулятор және ген регулятор болып екіге бөлінеді. Ген модулятор- ингибитор, интенсификатор, интегратор, мадификатор. Ген регулятор – құрылымдық геннің жұмысын реттеуші. Әдетте, бір ген- бір ақуыз деген ұғымға сәйкес әрбір ген өз алдына жеке транскрипцияланады деп ойлаймыз . Ал шын мәнінде, бір белгіні дамытуға қажет ақуыздарды анықтайтын бірнеше гендер ДНҚ бойына қатар орналасып, бірге транскрипцияланады. Мұндай гендерді кластерлі гендер деп атайды. Кластерлі гендердің бәрі бірдей транскрипцияланып ортақ полицистронда аРНҚ түзіледі.
44. .Геном туралы түсінік. Адам геномының ұйымдасуы.Геном жасушаның ,ағзаның тіршілігі және дамуы үшін қажет барлық ДНҚ молекулаларының толық жиынтығы болып табылады,яғни жасушаның ядролық және цитоплазмалық ДНҚ сының барлық гендері мен ген аралық учаскелерінің жиынтығы. Геном құрылысының жалпы принциптерін және оның құрылымдық қызметтік ұйымдастырылуын зерттейтін молекулалық биология ғылымының бір саласы геномика деп аталады. Прокариоттар геномы ішек бактериясында жақсы зерттелген. Бактерия хромосомасы 3,2х10 н.ж. тұратын сақиналы ДНҚ. Бактерия гендері сызықты орналасқан. ДНҚ репликациясы ТЕТА репликация типімен ori нүктесінен басталады. Хромосома инициясасы сайтымен бірге өздігінен репликацияланатын молекула репликон болып табылады. Бактерия геномында 2500 дей гендер болады. Гендер белсенділігі оперон типі сияқты реттелінеді, себебі бактериялар гендері оперондық құрылымға ие. Ішек бактериясында бактерия хромосомасының репликонынан басқа да репликондар кездеседі, мысалы эписомалар,плазмидалар. Плазмида бактерия хромосомасынан тәуелсіз репликацияланатын сақиналы хромосомалық элемент оның өлшемі шамамен бактерия хромосоманың 10-20% дай, 1-3 гені болады. Ең негізгі плазмидаларға бактериялардың антибиотиктер әсеріне төзімділігін қалыптастыратын , төзімділікті тудырушы факторлар жатады. Олар 10-15 көшірме күйінде кездеседі. Эписомалар бактерия хромосомасынан бөлек , автономды кездесетін не оған жалғанатын сақиналы хромосомалық элементтер. Ең жақсы зерттелген эписома, бұл F фактор(фертильдік фактор). Ол бактериялардың жыныстық процесін анықтайды және аталық жасушаларда кездеседі. Эписомалардың кейбіреулері инфекциялы болып келеді. Егер эписомаларда антибиотиктерге төзімділікті қалыптастыратын гендер болса,онда олар бактерия жасушаларына жеп жеңіл өтіп медицина үшін үлкен проблемалар тудырады. Бактерия геномында қозғалғыш генетикалық элементтер де кездеседі. Оперон – бактериалды хромосоманың участкісі, оған ДНҚ-ның келесі участкілері кіреді: Р – промотор, О – оператор, Z, Y, А – құрылымдық гендер, Т – терминатор. (Басқа оперондардың құрамына 10-шақты құрылыс гендері кіреді.). Промотор - РНҚ-полимеразаларды ДНҚ молекуласына CAP-цАМФ комплексі көмегімен қосады. CAP-цАМФ комплексі (CAP – арнайы белок; бос күйінде белсенді емес активатор; цАМФ – циклоаденозинмонофосфат – аденозинмонофосфор қышқылының циклдық формасы). Оператор – белок-репрессорды қосады (сәйкес генмен кодталады). Егер, репрессор операторға қосылса, РНҚ-полимераза ДНҚ молекуласы бойымен жылжи алмайды және иРНҚ синтезделмейді. Терминатор – Z, Y, А ферменттерін синтездейтін иРНҚ синтезделгеннен соң РНК-полимеразаны үзеді. Митохондрия ДНҚ-сының (мтДНҚ) геномы 165 н.ж. тұратын қос тізбекті сақиналы молекула болып табылады. Әрбір митохондрияда 10-шақты ДНҚ молекуласы кездеседі. мт-ДНҚ-сында интрондар болмайды, оның ұүрамында 2р-РНҚ, 22-т-РНҚ және 13 фосфорлау полипептидтерінің гендері кездеседі. Митохондрий геномы 1981 ж. толық анықталған (47-еурет). Адамның сақиналы ДНҚ-сы толық зерттелмеген оның өлшемі 150 н.ж.-тан -20000 н.ж. дейін болады. Ядроның сақиналы ДНҚ-сы онкогендермен уларға төзімділік гендерінің амплификацияланған (көшірме-ленген) учаскелері болып табылады. Адам геномының жалпы ұзындығы 3000-3500 см тең.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1391; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!