биологические сткруктуры. 1. Клетка элементарная структурнофункциональная единица живого. Про и эукариотические клетки
 Скачать 2.65 Mb.
|
10. Ген – определение, строение. Гены структурные, регуляторные, синтез т-РНК и р-РНК. Система оперона.Ген – материальная единица наследственности, по своей химической структуре представляет участок молекулы ДНК/РНК, имеющей определенную последовательность нуклеотидов и дающей информацию о синтезе полипептидной цепи. Различают гены: – структурные, которые кодируют определенные белки, несут информацию о структуре определенных полипептидов. Из этих участков ДНК транскрибируется иРНК, которая направляет синтез белков. – регуляторные – направляют деятельность структурных генов, к ним относятся промоторы, терминаторы, регуляторы. Контролируют и регулируют процесс биосинтеза белка. · Структура гена. Гены включают в себя: Мутоны – минимально одна пара нуклеотидов, способных мутировать. Реконы – минимально две пары нуклеотидов, способных рекомбинировать (меняются местами между собой). Цистрон (ген) – функциональное название гена тРНК синтезируются обычной РНК-полимеразой в случае прокариот и РНК-полимеразой III в случае эукариот. Транскрипты генов тРНК подвергаются многостадийному процессингу, который в конце концов приводит к формированию типичной для тРНК пространственной структуры. Процессинг тРНК: удаление 5'конца и 3'конца, вырезание интронов, модификации отдельных нуклеотидов. По окончании созревания эукариотические тРНК должны быть перенесены в цитоплазму, где они участвуют в биосинтезе белка. рРНК Синтезируются РНК-полимеразой I у бактерий и архей (16S, 23S и 5S рРНК). рРНК у эукариот ко-транскрибируются РНК-полимеразой I, в то время как ген 5S рРНК транскибируется РНК-полимеразой III ( 18S, 5.8S и 25/28 рРНК) ОПЕРОННАЯ СИСТЕМА: Гены функционально неоднородны. Существует две группы генов: структурные, управляющие синтезом специфических белков и регуляторные, контролирующие деятельность структурных генов. Синтез белка в клетке регулируется с помощью оперонной системы, состоящей из регуляторных (промотор и оператор) и структурных генов. Оперон принимает участие в транскрипции — синтезе молекулы и-РНК на матрице ДНК в ядре. При этом структурные гены содержат смысловые участки, несущие информацию о структуре белка (экзоны) и бессмысловые участки (интроны). Интроны с помощью фермента рестриктазы вырезаются, а оставшиеся экзоны соединяются лигазой в цепочку. Этот процесс получил название сплайсинга. Затем в цитоплазме в рибосомах на и-РНК происходит процесс трансляции (синтез полипептидной цепочки — первичной структуры белковой молекулы). Свои свойства белковая молекула приобретает в комплексе Гольджи.  11. Генетический код, его свойства.Последовательность аминокислот в белке определяется последовательностью нуклеотидов в молекуле ДНК, его генетическим кодом. Наследственная информация на ДНК записана с помощью генетического кода. Код имеет следующие основные свойства: 1. Триплетность — одну аминокислоту кодируют три нуклеотида. 2. Непрерывность – нет знаков препинания 3. Однонаправленность – от 5 к 3 4. Однозначность – каждый триплет кодирует только одну АК. 5. Вырожденность (избыточность) — одну аминокислоту кодируют от двух до четырех триплетов. Всего имеется 64 триплета: 61 триплет несет информацию об аминокислотах, а 3 стоп-кодона обозначают окончание синтеза полипептидной цепи. 6. Универсальность — код един для всех живых организмов (синтез белка). 7. Неперекрываемость — нуклеотид одного триплета не может входить в состав соседнего триплета. 12. Предтранскрипционный период, транскрипция, посттранскрипционный процессинг, как этапы биосинтезы белка в клетке.Синтез белка включает несколько уровней: 1. Претранскрипционный 2. Транскрипционный 3. Транспортный 4. Трансляционный 5. Посттрансляционный 1. Предтранскрипционный уровень: стартовый этап синтеза. Во время него происходит активация молекулы ДНК с помощью специальных белков. 2. Транскрипционный уровень: Транскрипция - синтез и-РНК на молекуле ДНК с последовательностью нуклеотидов комплементарной молекуле ДНК. Матрицей для и-РНК служит только одна из двух имеющихся цепей ДНК, то есть синтез носит полуконсервативный характер. Процесс контролируется ферментами РНК-полимеразами. В молекуле ДНК выделяется определенный фрагмент - промотор как начальный участок синтеза. За ним следуют информационные нуклеотидные кодоны. Существует 2 вида наборов нуклеотидов. Триплеты, несущие информацию об аминокислотах – экзоны. Они образуют короткие сегменты ДНК и, как правило, разделены более длинными неинформативными участками нуклеотидов, которые называют интронами. В каждом гене количество экзонов на один превышает число интронов. С началом транскрипции в первичную и-РНК включаются как экзоны, так и интроны. Первичный транскрипт полностью копирует молекулу ДНК. 3. Транспортный уровень: охватывает период между транскрипцией и трансляцией. Матричная РНК содержит экзоны и интроны. На данном этапе происходит процессинг, то есть созревание и-РНК. Суть его – удаление интронов. Экзоны сохраняются и соединяются в единую цепь с помощью ферментов лигаз. Указанное явление называется сплайсинг. В ходе его возможны ошибки транскрипции, когда удаляются не все интроны. Прошедшая сплайсинг и-РНК значительно укорочена, компактна и может служить матрицей для синтеза белка. Для этого она переносится из ядра в цитоплазму к рибосомам. В клетках животных и растений на всем пути от ядерного хроматина к рибосомам и-РНК находится не в свободном состоянии, а связана со специальными белками-переносчиками, часть из которых различна в ядре и цитоплазме. Белки «везут и-РНК в рибосому на перекладных». |