Типы репарации и их характеристика
| Тип репарации | Характеристика | Фермент | Реакция, катализируемая данным ферментом |
Занятие 7
Тема: Структура транскриптонов и регуляция транскрипции у про- и эукариот
1.Заполните пропуски в следующих утверждениях.
А. ___________ катализирует синтез РНК-копии на цепи ДНК в ходе процесса, называемого ____________.
Б. Синтез РНК начинается на __________ ДНК и заканчивается на особом участке ДНК, называемом ___________.
В. ___________ в молекуле тРНК построен таким образом, что его основания образуют пары с комплементарной последовательностью из трех нуклеотидов, называемой _________, в молекуле мРНК.
Г. Ферменты, называемые __________, присоединяет каждую аминокислоту к соответствующей молекуле тРНК, образуя молекулу ____________.
Д. Генетический код называют ________, потому что большинство аминокислот представлено более чем одним кодоном.
Е. В _________ имеются два участка связывания молекулы тРНК: __________, или Р-участок, удерживающий молекулу тРНК, присоединенную к растущему концу полипептидной цепи, и ____________, или А-участок, предназначенный для удерживания молекулы тРНК, нагруженной аминокислотой.
Ж. Образование пептидной связи катализируется __________, каталитическая активность которой, как считают, управляется крупной молекулой _________, входящей в состав большой субъединицы рибосомы.
З. Белки, называемые _________, связываются со ___________ кодонами в А-участке рибосомы, в результате чего пептидилтрансфераза гидролизует связь, которая соединяет растущий пептид с молекулой тРНК.
|
|
|
И. Во всех клетках первую аминокислоту, с которой начинается любая белковая цепь, доставляет молекула особой ________, узнающей кодон АUG и несущей аминокислоту ___________.
2. Укажите, какие из следующих утверждений правильные, а какие – нет. Если утверждение неверно, объясните почему.
А. Направление движения РНК-полимеразы зависит от связывания с промотором, а выбор матричной цепи – от дополнительных белковых факторов.
Б. В любом месте двойной спирали ДНК только одна цепь ДНК обычно используется как матрица.
В. В клетках бактерий транскрипцию РНК всех классов осуществляет РНК-полимераза одного типа, тогда как в клетках эукариот используются три разных типа РНК-полимераз.
Г. Модифицированные нуклеотиды, особенно часто встречающиеся в молекулах тРНК, образуются в результате ковалентной модификации стандартных нуклеотидов перед их включением в РНК-транскрипты.
Е. Каждый комплекс аминокислоты с тРНК активирован не для его присоединения, а для присоединения очередной аминокислоты к растущей полипептидной цепи.
Ж. Согласно гипотезе неоднозначного соответствия, спаривание оснований происходит путем образования связи между основанием в первом положении кодона и основанием в третьем положении антикодона.
|
|
|
З. Главная функция малой субчастицы рибосомы – связывание мРНК и различных тРНК; большая субчастица рибосомы катализирует образование пептидной связи.
К. Поскольку стартовым кодоном для начала синтеза белка является АUG, то метионин обнаруживается только на N-концах полипептидных цепей белков.
Л. Некоторая задержка между связыванием нагруженной тРНК с рибосомой и последующим использованием аминокислоты в синтезе белка повышает точность последнего, давая возможность тРНК с неправильно спаренными основаниями отделиться от рибосомы.
М. Многие антибиотики, используемые в современной медицине, избирательно подавляют синтез белка только у бактерий благодаря структурным и функциональным различиям между рибосомами прокариот и эукариот.
3. Одна цепь участка ДНК, выделенной из Е. со li , имеет следующую последовательность оснований: 5′ GТАGССТАСССАТАGG 3′.
А. Допустим, что с этой ДНК транскрибируется мРНК, причем матрицей служит комплементарная цепь. Какова будет последовательность мРНК?
|
|
|
Б. Какой пептид будет синтезироваться, если трансляция начинается точно с 5'-конца этой мРНК? (Предположите, что не требуется никакого стартового кодона, как это и происходит при определенных условиях опытов в пробирке.) Когда от рибосомы отделяется тРНКА1а, какая тРНК связывается следующей? Когда аминогруппа аланина образует пептидную связь, какие связи разрываются, и разрываются ли вообще, и что происходит с тРНКА1а?
В. Сколько пептидов кодирует эта мРНК? Будут ли синтезироваться такие же пептиды, если матрицей для трансляции будет служить другая цепь ДНК?
Г. Предположите, что эта последовательность ДНК транскрибируется, как указано в пункте А, но вам неизвестно, какая рамка считывания используется. Может ли этот участок ДНК относиться к началу гена, к его середине, к его концу?
4. От С-конца молекулы фермента бета-лактамазы из В. licheniformis после того, как он синтезируется, отделяется несколько аминокислот. Последовательность на С-конце этого фермента можно установить путем сравнения его с ферментом мутанта, у которого происходит сдвиг рамки считывания в результате вставки или делеции одного нуклеотида. Аминокислотные последовательности очищенного фермента из клеток дикого типа и из клеток мутанта со сдвигом рамки представлены ниже, начиная с 263-го остатка до С-конца:
|
|
|
дикий тип: N М N G К,
мутант: N М I W Q I С V М К D.
А. В чем заключалась мутация, приведшая к сдвигу рамки?
Б. Определите количество аминокислот в новосинтезированном ферменте из клеток дикого типа и, насколько возможно, реальную последовательность для этого фермента.
Таблица 7-1
|
|
5. Кодоны терминации у бактерий узнаются одним из двух белков: фактор 1 (RF1) узнает UАG и UАА, фактор 2 (RF2) – UGА и UАА. Молекулярные механизмы узнавания этими белками стоп-кодонов и окончания синтеза полипептидной цепи пока неизвестны. В то же время недавно были клонированы и секвенированы гены для факторов 1 и 2. При сопоставлении нуклеотидной последовательности гена для RF2 с аминокислотной последовательностью этого белка был обнаружен неожиданный результат, относящийся к последовательностям, приведенным под картой гена на рис. 7-1. Последовательности этого гена и белка были тщательно проверены, чтобы исключить возможность каких-либо ошибок.
|
|
Рис. 7-1. Схематическое изображение гена для белка RF2. Кодирующая последовательность изображена жирной линией; приведены последовательности нуклеотидов на ее концевых участках.
А. В чем состояла неожиданность результата?
6. Заполните пропуски в следующих утверждениях.
А. Для того чтобы начать транскрипцию, РНК-полимераза связывается с _________.
Б. Белок-_________ подавляет транскрипцию lac-оперона, связываясь с определенной последовательностью ДНК, называемой оператором, которая перекрывается с промотором.
В. При связывании белка-___________с определенной последовательностью ДНК ген выключается. Такой тип регуляции называется _________.
Г. При __________ контроле белок- _________ связывается с определенной последовательностью ДНК, что способствует транскрипции близлежащего гена.
Д. Белок-___________ дает возможность клеткам Е. со li использовать альтернативные источники углерода в том случае, когда отсутствует его предпочтительный источник – глюкоза.
Ж. ___________, связывающийся с обобщенной последовательностью ТАТААА, обычно остается в стабильном __________, который может участвовать многократно в циклах транскрипции, осуществляемой молекулами РНК-полимеразы II.
З. Необходимый для транскрипции генов участок ДНК длиной примерно 100 нуклеотидных пар, расположенный перед сайтом инициации синтеза РНК, называется ____________.
И. _________ активен как в прямой, так и в обратной ориентации; его активность проявляется даже при удалении на расстояние более чем 1000 п. н. от промотора, и он способен активировать транскрипцию, находясь как перед геном, так и позади него.
7. Укажите, какие из следующих утверждений правильные, а какие – нет. Если утверждение неверно, объясните почему.
А. У бактерий белок-активатор связывается с определенными последовательностями ДНК, которые расположены таким образом, что активатор может входить в контакт с РНК-полимеразой и тем самым повышать вероятность инициации транскрипции.
Б. В то время, как в клетках эукариот регуляция белками-активаторами, которые воздействуют на транскрипцию из удаленных от гена регуляторных сайтов, является наиболее распространенным способом регуляции, у прокариот подобный тип контроля до сих пор не обнаружен.
В. Бактериальная РНК-полимераза узнает последовательность ДНК, а эукариотическая РНК-полимераза обычно узнает комплекс ДНК-белок, образованный основными факторами транскрипции.
Г. Методы рекомбинантных ДНК в совокупности с анализом in vitro дают возможность идентифицировать регуляторные области эукариотических генов, даже если неизвестно, какие белки-регуляторы с ними связываются.
Д. Обычно энхансеры высокоактивны во всех типах клеток, но лучше всего они работают в клетках, экспрессирующих ген, с которым энхансеры в норме ассоциированы.
Е. У эукариот белки-регуляторы почти всегда активируются или инактивируются в результате связывания с небольшими сигнальными молекулами.
Ж. Если в белке-регуляторе домен, активирующий транскрипцию, заменить на участок, всего лишь обогащенный кислыми аминокислотами, то можно получить заметную активацию генов как у дрожжей, так и у млекопитающих.
Занятие 8
Дата добавления: 2018-10-25; просмотров: 1655; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!