Биосинтез РНК (транскрипция). Первичные транскрипты и созревание (процессинг) рибосомных, транспортных и матричных РНК



Транскрипция имеет 3 фазы: инициацию, элонгацию и терминацию.

 

1) Инициация транскрипции происходит вследствие присоединения ДНК-зависимой РНК-полимерзы к промотору, обладающим высоким сродством к этому ферменту. Промотор-это стартовая точка транскрипции.

 

РНК-полимераза состоит из 5 субъединиц: 4 из них образуют агрегат (кор-фермент), который катализирует обр-е фосфодиэфирных связей м/д нуклеотидами в РНК; 5-я субъединица (сигма-фактор) легко отделяется от субъединицы. Сигма-фактор «выбирает» место транскрипции, а затем к нему присоединяется кор-фермент и начинает транскрипцию.

У эукариотов имеется 3 РНК-полимеразы:

· РНК-полимераза I ответственна за транскрипцию генов рРНК;

· РНК-полимераза II – за тРНК и 5S рРНК;

· РНК-полимераза IIIучаствует в синтзе предшественника мРНК.

РНК-полимеразы наращивают цепь всегда в направлении 5-3, поэтому 5-конец содержит всегда фосфат, а 3-конец – свободный ОН.

Начинается синтез РНК либо с фффА, либо с фффГ, которые специфически спариваются со стартовыми основаниями разных транскриптонов.

 

2) Элонгация транскрипции происходит при скольжении РНК-полимеразы вдоль матрицы ДНК. Каждый следующий нуклеотид спаривается с комплементарным основанием в ДНК-матрице, а РНК-полимераза «скрепляет» его с растущей цепью РНК фосфодиэфирными связями.

 

3) Терминация транскрипции происходит после достижения РНК-полимеразой нуклеотидны последовательностей ДНК, являющихся стоп-сигналами. Благодаря терминаторам цепи РНК образуются только опр-й длины.

По мере того, как транскрипция подходит к концу, синтезированная РНК отделятся от ДНК.

Первичные продукты транскрипции являются полными копиями транскриптонов ДНК – РНК-предшественники, в которых есть информативные и неинформативные участки. Такую РНК необходимо освободить от неинформативного груза и оставить только информативную часть молекул РНК.

Образуется 3 типа РНК-предшественников:

1) Предшественник мРНК (пре-мРНК)

2) Предшественник рРНК (пре-рРНК)

3) Предшественник тРНК (пре-тРНК).

 

В ядре все пре-РНК проходят стадию процессинга (созревания):

1) Вырезание неинформативных участков из пре-РНК

2) Сращивание информативных участков «разорванных» генов – сплайсинг

3) Модификация 5- и 3-концевых участков РНК

Процессинг пре-мРНК

1) Вырезание неинфомативных участков (интронов) пре-мРНК с помощью рибонуклеаз:

они гидролизуют фосфодиэфирные связи,начиная с 5-конца,и оставляют от пре-мРНК необходимую часть готовой мРНК.

2) Экзоны сращиваются в единую цепь с помощью РНК-лигаз.

3) Модификация 5- и 3-концов обр-ся мРНК:

К 5-концу присоединяется олигонуклеотид, который состоит из 2х или 3х метилированных нуклеотидов.

К 3-концу (у эукариот) присоединяется полиадениловый фрагмент – поли(А) с помощью поли(А)-полимеразы.

 

Процессинг пре-рРНК

 

Пре-рРНК обр-ся в ядрышке,где находятся транскриптоны рРНК. В ДНК ядрышка гены 18S и 28S рРНК входят в один транскриптон,где расположены попарно друг за другом. В пре-РНК их расположение такое же.

Размеры пре-рРНК достигают 45S. А в ходе процессинга остается чуть больше половины пре-рРНК и освобождаются зрелые 18S и 28S рРНК.

Часть нуклеотидов РНК подвергается модофикации (метилирование основанией метилтрансферазами).

Зрелые рРНК соединяются в ядре с белками рибосом и образуют малую и большую субъединицы рибосом.

 

Процессинг пре-тРНК.

 

Пре-тРНК содержит излишки примерно в 40 нуклеотидов. Они удаляются рибонуклеазами.

Затем происходит метилирование оснований тРНК.

Окончастельно зрелая тРНК образуется путем присоединения акцепторного конца (ЦЦА) с помощью спец-й РНК-полимеразы.

 

Задача. Объясните, почему при употреблении в пищу преимущественно кукурузы и малого количества мяса возникает пеллагра? Напишите формулу соединения для лечения.

Пелла́гра — заболевание, один из авитаминозов, который является следствием длительного неполноценного питания (недостаток витамина PP и белков, в особенности содержащих незаменимую аминокислоту триптофан).

 Для лечения применяется никотинамид, близкий по строению к никотиновой к-те (ликвидирует недостаток витамина ПП).

 

 

5билет.

Охарактеризуйте четвертый класс ферментов: тип катализируемых реакций и назовите важнейшие группы ферментов внутри класса. Назовите несколько представителей и напишите химизм реакций.

 

Лиазы – ферменты, катализирующие разрыв С-О, С-С, C-N и других связей, а также обратимые реакции отщепления различных групп негидролитическим путем. Выделяют 7 подклассов. Эти реакции сопровождаются образованием двойной связи или присоединением групп к месту двойной связи. Лиазы являются сложными ферментами. Коферментами служат: пиридоксальфосфат, тиаминдифосфат, участвует магний, кобальт.

Ферменты делятся на подклассы в зависимости от природы атакуемой связи. Примером являются ферменты, действующие на углерод-углеродные связи, углерод-кислородные связи, углерод-азотные связи.

Если рассматривать все подклассы, то в них выделяются:

4.1. углерод-углерод лиазы;
4.2. углерод-кислород лиазы;
4.3. углерод-азот лиазы;
4.4. углерод-сера лиазы;
4.5. фосфор-кислород лиазы.

Среди подподклассов выделяют, например, карбокси-лиазы (4.1.1.), гидро-лиазы 4.2.1.).

Систематическое название образуется:Расщепляемый субстрат : отделяемая группа – лиаза

Систематическое название 2-оксокислота:карбокси-лиаза
Рабочее название Пируватдекарбоксилаза

 

Систематическое название АТФ:дифосфат-лиаза (циклизующая)
Рабочее название Аденилатциклаза

 

2. Представление о биосинтезе холестерина.

 

Углеродный скелет холестерина целиком состоит из углерода уксусной кислоты.

 

Биосинтез холестерина из ацетил-КоА происходит с участием ферментов ЭПС и гиалоплазмы многих тканей и органов. Наиболее активен этот процесс в печени взрослого человека.

 

Происходит в 3 этапа:

 


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 708;