колллок 1 русс 2021-2022. Вопросы коллоквиума по молекулярной биологии и медицинской генетики 1
 Скачать 202.3 Kb.
|
|
Вопросы коллоквиума по молекулярной биологии и медицинской генетики № 1. 1.Предмет и задачи молекулярной биологии и медицинской генетики.Молекулярная биология клетки представляет собой стремительно развивающуюся область знаний, возникшую на стыке цитологии, биохимии и биофизики. Ее быстрое развитие в значительной мере обязано внедрению в биологию современных методов физики и химии, особенно электронной и световой микроскопии, методикам очистки и разделения макромолекул и структур клеток и определения последовательности мономеров в полимерных макромолекулах нуклеиновых кислот, белков и полисахаридов, тонкого строения липидов. Именно эти методы позволили детально охарактеризовать молекулярные основы архитектоники и состава клеток. Познание молекулярно-генетических закономерностей явилось базой для углубленного понимания многих процессов, происходящих в организме здорового и больного человека, послужило основой для учения о наследственных болезнях, для дальнейшего развития таких важнейших для медицины наук, как микробиология, вирусология, эндокринология, иммунология, фармакология. Молекулярная - биология изучает строение и функции нуклеиновых кислот, принципы и механизмы реализации наследственной информации, а также молекулярные основы структуры и функций клеток, процессы роста, развития, деления, опухолевой трансформации и гибели клеток. Задачи молекулярной биологии. В задачи молекулярной биологии входят исследования: 1. Структурно-функциональной организации генетического аппарата клеток 2. Механизма реализации наследственной информации (молекулярная генетика), 3. Молекулярных механизмов взаимодействия вирусов с клетками (молекулярная вирусология), 4. Закономерностей иммунных реакций организма (молекулярная иммунология), 5. Появления разнокачественности клеток в ходе индивидуального развития организмов специализации клеток (молекулярная биология развития). Модельные организмы – организмы, используемые в качестве моделей для изучения тех или иных свойств, процессов или явлений живой природы. Модельные организмы интенсивно изучаются, причем одна из причин этого – надежда на то, что открытые при их изучении закономерности окажутся свойственны и другим более или менее похожим организмам, в том числе и человеку. Часто модельные организмы используются в тех случаях, когда проведение соответствующих исследований на человеке невозможно по техническим или этическим причинам. Использование модельных организмов основано на том, что все живые организмы имеют общее происхождение и сохраняют много общего в механизмах хранения и реализации наследственной информации, метаболизме и др. 2.Основные этапы развития и достижения молекулярной биологии и медицинской генетики.  3.Клетка – элементарная единица живого. Клеточная теория. 1.Клетка — это элементарная, функциональная единица строения всего живого. 2. Клетка — единая система, она включает множество закономерно связанных между собой элементов, представляющих целостное образование, состоящее из сопряжённых функциональных единиц — органоидов. 3. Клетки всех организмов гомологичны. 4. Клетка происходит только путём деления материнской клетки. Клетка составляет основу строения, жизнедеятельности и развития всех живых форм – одноклеточных, многоклеточных и даже неклеточных. Благодаря заложенным в ней механизмам клетка обеспечивает обмен веществ, использование биологической информации, размножение, свойства наследственности и изменчивости, обуславливая тем самым присущие органическому миру качества единства и разнообразия. 4.Особенности клеточной организации прокариот. Современные прокариоты представлены бактериями и сине-зелеными водорослями. У прокариот можно обнаружить все оснавные метаболические пути и три главных способа получения энергии – гликолиз, дыхание и фотосинтез. Прокариоты имеют оболочку, состоящую из наружного слоя и плазматической мембраны, цитаплазму. В цитоплазме содержатся рибосомы и полисомы, которые образуют белоксинтезирующий аппарат клетки. Отличительной особенностью прокариот является своеобразное строение генетического аппарата. 1.Бактерии и все прокариоты не имеют морфологически обособленного ядра. Эквивалентом ядра является нуклеотид. 2.Генетический аппарат представлен главной кольцевой хромосомой. Хромосома состоит из одной молекулы ДНК и не содержит типичных хромосомных белков –гистонов 3.Внехромосомная ДНК предоставлена плазмидами. Плазмиды-это кольцевые фрагменты ДНК,каждая из которых состоит из нескольких тысяч нуклеотидных пар. Размножается прямым делением. 5.Особенности клеточной организации эукариот. Эукариотические клетки больше по размеру и имеют более сложную организацию. 1. Эукариотические клетки имеют морфологический обособленное ядро, вещество которого отделено от цитоплазмы .ядерной оболчкой. 2. Основное вещество ядра представлено хроматином. 3. Ядро расположено в центре клетки, с хорошо выраженной ядерной оболочкой. 4. Жизненный цикл эукариотических клеток сопровождается сложной реорганизацией наследственного аппарата. Эукариотичекие клетки включают следующие основные компоненты: плазмалемму, цитоплазму, ядро. Эукариотические клетки имеют цитаплазму, сложную в химическом и структурном отношении. К основным компонентам цитоплазмы относятся: гиалоплазма, цитосклет, оргоноиды и включения. 6.Вирусы- неклеточные формы жизни. Вирус (от лат. virus — яд) — простейшая форма жизни, микроскопическая частица, представляющая собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенные в белковую оболочку (капсид) и способные инфицировать живые организмы.Вирусы, за редким исключением, содержат только один тип нуклеиновой кислоты: либо ДНК, либо РНК (некоторые, например мимивирусы, имеют оба типа молекул).Вирусы являются облигатными паразитами, так как не способны размножаться вне клетки. Вне клетки вирусные частицы ведут себя как химические вещества. В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий (последних обычно называют бактериофагами). 7.Строение, функции и классификация нуклеиновых кислот. Строение ДНК. Нуклеиновые кислоты-материальный субстрат наследственности и изменчивости, это макромолекулы, биополимеры мономерами которых являются нуклеотиды. Непрерывность существования живой клетки обусловлена двумя фундаментальными свойствами жизни: наследственностью и изменчивостью, которые обеспечиваются нуклеиновыми кислотами. Впервые нуклеиновые кислоты были открыты в 1868 г. (Ф. Мишер). Нуклеиновые кислоты – это высокомолекулярные соединения с определенной последовательностью мономеров - нуклеотидов. Информация о структуре белка, хранится и воспроизводится при помощи нуклеиновых кислот. Типы нуклеиновых кислот: 1. Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) 2. Рибонуклеиновая кислота (РНК) Важнейшим процессом, происходящим во всех клетках, является синтез белка. Информация о последовательности аминокислот, составляющих первичную структуру белка, заключена в ДНК. Молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) состоит из двух спирально закрученных цепей. Общепринятая модель структуры ДНК была впервые предложена Дж. Уотсон и Ф. Криком в 1953г. 8.Особенности пространственной организации ДНК. Свойства и функции ДНК. Самым важным компонентом любой живой вес является генетический аппарат это ДНК и РНК Благодаря Строение и функции ДНК происходит основная жизнедеятельность любой живой клетки или любого живого организма то есть вся информация это понятно Характерные особенности пространственной организации молекулы ДНК («двойной спирали») Пуриновые и пиримидиновые основания расположены внутри спирали и соединены между собой водородными связями согласно принципу комплементарности. Остатки фосфата и дезоксирибозы соединены ковалентными связями и находятся снаружи от оси спирали. Плоскость азотистых оснований почти перпендикулярна оси спирали и цепи из фосфатов и сахара. Диаметр спирали порядка 2,0 нм. Расстояние между соседними основаниями вдоль оси - 0,34 нм. Таким образом, на один виток спирали приходится 10 нуклеотидов, что соответствует 3,4 нм. Две полинуклеотидные цепи удерживаются вместе благодаря водородным связям между азотистыми основаниями в соответствии с принципом комплементарности. Последовательность нуклеотидов в одной цепи не имеет никаких ограничений. В соответствии с принципом комплементарности, цепи ДНК направлены в противоположную сторону (антипараллельны). – Свойства ДНК делится на 2 группы : Репликация, репарации. Свойства ДНК делится на 2 группы . Первое это репликация и репарация. ДНК имеет функции это хранение наследственной информации,передача наследственной информации и реализации . Функция ДНК 1. хранение наследственной информации; 2. передача наследственного материала; 3. реализация наследственной информации в процессе синтеза белка. 9.Особенности строения митохондриальной ДНК. Особенности митохондриальной ДНК Чувствительна к активным формам кислорода Имеет высокую скорость мутирования Мутации митохондриальных генов могут быть причиной наследственных заболеваний, процессов старения и развития возрастной патологии. Определение нуклеотидной последовательности мит-ДНК позволяет установить эволюционное родство живых организмов. 10.Репликация ДНК. Образование репликативного комплекса. Фазы репликации. Репликация ДНК происходит полуконсервативным способом, когда каждая дочерняя молекула ДНК содержит одну материнскую и одну синтезированную цепь. • Процесс репликации осуществляется сложным ферментным комплексом (15-20 различных белков), На каждой хромосоме работают несколько репликативных комплексов. На хромосоме имеется много точек начала репликации ДНК (ori) – в среднем около 40. Удвоение происходит не последовательно, а одновременно во многих местах сразу. В каждой точке репликации начинают работать два ферментативных комплекса, двигаясь в противоположные стороны – образуются две репликативные вилки. Между вилками образуется постепенно расширяющееся «вздутие» или «глазок». Каждый комплекс реплицирует обе цепи. В конечном счете соседние зоны репликации (глазки) сливаются и вся молекула ДНК оказывается удвоенной. 11. Этапы репликации ДНК. Особенности синтеза лидирующей и отстающей цепи. Репликация проходит в три этапа: инициация репликации .элонгация, терминация репликации. Субстраты синтеза дезоксинуклеозидтрифосфаты, хотя мономеры ДНК - дезоксинуклеозидмонофосфаты. При репликации от каждого трифосфата отщепляется пирофосфат; т.е. дезоксинуклеозидтрифосфаты также выполняют роль источников энергии. 2. Матрицами синтеза дочерней ДНК служат обе цепи материнской ДНК. Согласно полуконсервативного механизма репликации, в каждой из образовавшихся дочерних молекул ДНК одна цепь - материнская, а вторая - вновь синтезированная. 3.Образование цепей дочерних ДНК происходит по принципу комплементарности к материнской цепи. 4.Продолжение цепи ДНК происходит в направлении от 5’- к 3’-концу: каждый новый нуклеотид присоединяется лишь к 3’-концу растущей цепи; 5. У еукариот удвоение ДНК осуществляется во многих местах, то есть одновременно существует много точек начала репликации; 6. Образованию каждого фрагмента, как длинного, так и короткого, предшествует синтез короткой последовательности (10-15 нуклеотидов) РНК-затравки, которая потом заменяется на последовательности нуклеотидов ДНК. 12.Особенности репликации теломерной ДНК. Роль теломер и теломераз в репликации концевых отделов ДНК. 13.Молекулярная структура и функции основных компонентов клетки: оболочка, ядро, цитоплазма. Компоненты ядра:ядерная оболочка;хроматин; ядрышко; ядерной сок. Ядерная оболочка: обособляет генетический материал, состоит из двух мембран и перинуклеарного пространства, пронизана порами диаметром 80-90 нм. С внутренней стороны ядерной мембраны прикреплена ядерная ламина. Генетическая информация заключена в нитях хроматина, которые находятся в ядерном матриксе. Ядрышко – плотное круглое тельце, размеры которого могут изменятся от 1 до 10 мкм и больше. Количество ядрышек может меняться в разные периоды жизнедеятельности клетки и организма. Ядерный сок – полужидкое вещество под ядерной оболочкой и представляет собой внутреннюю среду ядра. В состав ядерного входят различные белки, ферменты, рибосомальные белки, хромосомы, нуклеотиды, аминокислоты и другие вещества. В цитоплазме различают: основное вещество (матрикс, гиалоплазма), цитоскелет, включения и органеллы. Основное вещество цитоплазмы заполняет пространство между плазмалеммой, ядерной оболочкой и другими внутриклеточными структурами. •Белковый состав гиалоплазмы разнообразен. Важнейшие из белков представлены ферментами гликолиза, обмена сахаров, азотистых оснований, аминокислот и липидов. •Ряд белков гиалоплазмы служат субъединицами из которых происходит сборка таких структур, как микротрубочки. Основное вещество цитоплазмы образует истинную внутреннею среду клетки, которая объединяет все внутриклеточные структуры и обеспечивает взаимодействие их с друг другом. Выполнение матриксом объединяющей, каркасной функции может быть связано с наличием микротрабикулярной сети образованной фибриллами 2–3 нм и пронизывающей всю цитоплазму. Включения - непостоянные компоненты цитоплазмы, которые служат запасными питательными веществами (жир, гликоген)продуктами, подлежащим выведению из клетки (гранулы секрета) балластными веществами (некоторыми пигментами). 14.Строение и функции гликокаликса. Гликокаликс— в плазмалемме молекулы олигосахаридов, полисахаридов, гликопротеинов и гликолипидов. Гликокаликс выполняет рецепторную и маркерную функции, а также участвует в обеспечении избирательности транспорта веществ и пристеночном (примембранном) пищеварении. Гликокаликс хорошо развит на апикальной мембране каёмчатых энтероцитов и представляет собой молекулярное сито, пропускающего или не пропускающего молекулы, в зависимости от их величины, заряда и других параметров. В слое гликокаликса располагаются пищеварительные ферменты, как поступающие туда из полости кишечника, так и синтезированные самими энтероцитами. Толщина гликокаликса равна приблизительно 15—40 нм на боковой поверхности энтероцита и 50—100 нм — на апикальной. Гликокаликс, микроворсинки и апикальная мембрана вместе называются исчерченной каёмкой 15. Цитоскелет клетки, строение и функции. Цитоскелет представляетсобой сложную трехмерную сеть белковых нитей, которая обеспечивает способность эукариотических клеток сохранять определенную форму. Цитоскелет состоит из микрофиламентов – длинные, тонкие образования, образующие пучки и обнаруживаются по всей цитоплазме. Актиновые микрофиламенты-диаметр 7 нм, обеспечивают мышечное сокращение и клеточное движение. Им припи-сывают каркасную роль и участие в организации внутриклеточных перемещений органелл и участков гиалоплазмы.Промежуточные филаменты- диаметр10 нм, располагаются по периферии и в околоядерной зоне, выполняют механическую и каркасную функции. В эпителиальных, нервных, глиальных, мыщечных клетках, фибробластах они построены из разных белков. 16.Структура и функции внутриклеточных органелл общего значения: эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, митохондрии, рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофиламенты. Органеллы - это постоянные структуры цитоплазмы, выполняющие в клет-ке жизненно важные функции. Органоиды делятся на 2 группы.1.Органоид общего назначение. 2. Органоид специального назначение. Органоид общего назначение относиться шероховатой и гладкой цитоплазматической сети, пластинчатый комплекс, митохондрии, рибосомы и полисомы, лизосомы, пероксисомы, микрофибриллы и микротрубочки, центриоли клеточного центра. По строению оргоноиды общего значения подразделяются на две группы: мембранные и немембранные. К главным мембранным органоидам относятся: эндопазматическая сеть, пластинчатый комплекс Гольджи, лизосомы, митохондрии, секреторные пузырьки, микротельца. К немембранным органоидам – свободные рибосомы и полисомы, микротрубочки, центриоли, микрофиламенты, микрофибриллы. ЭПС делится на 2 группы: широховатая ЭПС, гладкая ЭПС. Шириховая ЭПС функция синтез белка. Гладкая ЭПС синтез углеводов и жиров. Для всех ЭПС транспорт веществ. комплекс Гольдже; транспортировка, сортировка, упаковка, модификация, образование лизасом. Лизосомаы- внутри клеточный пищеварение. Митохондрии -образование АТФ. Рибосомы.-синтез белка. Состоит из двух субъединиц маленькая и большая. Рибосома состоит из рРНК +белок. Клеточный центр-образование микротрубочек. 9 триплетов микротрубочек. Микротрубочек-диаметр 25нм. встречаются в цитоплазме клетке. Цитоскелет состоит из микрофиламентов – длинные, тонкие образования, образующие пучки и обнаруживаются по всей цитоплазме. Актиновые микрофиламенты-диаметр 7 нм, обеспечивают мышечное сокращение и клеточное движение. Им приписывают каркасную роль и участие в организации внутриклеточных перемещений органелл и участков гиалоплазмы. 17.Структура и функции внутриклеточных органелл специального значения. Органеллы - это постоянные структуры цитоплазмы, выполняющие в клетке жизненно важные функции. Органоиды делятся на 2 группы.1.Органоид общего назначение. 2. Органоид специального назначение. Органоид специального назначение относится микроворсинки всасывающей поверхности эпителиальной клетки кишечника, реснички эпителия трахеи и бронхов, синаптические пузырьки, транспортирующие вещества– переносчики нервного возбуждения с одной нервной клетки на другую или клетку рабочего органа, миофибриллы, от которых зависит сокращение мыщцы. 18.Молекулярная структура, свойства, функции биологических мембран. Значение биологических мембран. Структура клеточной мембраны В основе биомембраны–двойной слой амфифильных липидов . Каждая молекула мембранног липида имеет гидрофильную головку и два гидрофобных хвоста. В водной среде такие амфифильные молекулы образуют бислой, в котором гидрофобные части молекул ориентированы друг к другу, гидрофильные – к воде. В состав мембран входят белки: интегральные – глубоко встроены в мембрану и перифирические белки связаны с одной из поверхности мембраны. Кроме липидов и белков во многих (хотя не во всех) мембранах обнаруживаются углеводы. Углеводы представлены в качестве составных частей соответствующих липидов (гликолипидов) и белков (гликопротеинов). Соотношение общей массе липидов и белков в мембранах обычно близко к 1:1, но иногда варьирует от 4:1 до 1:4.Основные свойства мембраны: Замкнутость. Липидные бислои и мембраны всегда замыкаются на себя с образованием полностью ограниченных отсеков. Латеральная подвижность. Несмотря на замкнутость мембран, их структура при температуре тела не является жесткой. Компоненты мембраны могут перемещаться в пределах своего слоя. 3.Ассиметрия. Наружная и внутренняя поверхности мембраны обычно различаются по своему составу. Функции мембран:Мембраны контролируют состав внутриклеточной среды. Липиды непроницаемы для воды и других гидрофильных молекул. В мембране находятся белки, которые образуют каналы и поры, принимающие участие в высокоизбирательным транспорте молекул через мембрану.Мембраны обеспечивают и облегчают межклеточную и внутриклеточную передачу информации. Мембрана – это место, где молекулярная информация воспринимается, преобразуется и передается далее в клетку. Поведение клетки регулируется ее непосредственным окружением и продуктами отдаленных клеток.Мембраны обеспечивают образование тканей с помощью межклеточных контактов. Структура поверхностных клеточных антигенов находятся под строгим генетическим контролем, и используется иммунной системой для разделения всех клеток на «свои» и «не свои». Все клетки индивидуума несут сходные поверхностные антигены, которые отличаются от поверхностных антигенов другого индивидуума. Совместимость поверхностных клеточных антигенов во многом определяет успех переливания или трансплантации тканей. Белки составляют 50% от массы большинства мембранных клеток. Различают два основных типа мембранных белков: периферические и интегральные. Периферические белки связаны с мембраной в основном ионными взаимодействиями. Примеры: периферических белков – фиброниктин (локализован наружной поверхности большинства клеток, исключая циркулирующие клетки крови) и спектрин (находится на внутренней поверхности большинства клеточных мембран, особенно в эритроцитах). Мембранные белки второго типа называют интегральными белками. Большинство мембранных белков являются интегральными. В организме человека известно более 200 типов клеток, очевидно, существует также и различные типы плазматических мембран. Мембрана принимает множество форм в зависимости от структурной и функциональной роли клетки. Мембрана служит не только барьером между содержимым клетки и внеклеточной средой, но и содержит молекулы, которые передают сигналы клетки с наружной стороны клетки в цитоплазму и к внутриклеточным органеллам, участвуют в транспорте веществ. Все клеточные мембраны представляют собой липидный бислой с интегрированными в них белками. Существует три важных принципа строения мембраны. Каждая клетка покрыта мембраной, основными частями которой является фосфолипиды и белки, выполняющие функцию барьера между внутриклеточной и внешней средой. Мембраны, окружающие внутриклеточные органеллы, и плазматическая мембрана отличаются по составу. В клетке много разных мембран – плазмолемма, внутренняя и наружная мембраны ядерной оболочки, внутренняя и наружная мембраны митохондрий, мембраны ЭПС, лизосом, пероксисом и др. 19.Основные классы мембранных липидов и их значение. В состав мембраных липидов входит следующих классов: а) фосфолипиды б) сфинголипиды; в) гликолипиды; г) стероиды, а именно холестерин (ХЛ). Дестабилизирующие липиды ФЛ,СЛ. Эти липиды включает непредельные углеводы хвосты и полиненасыщенные кислоты, повышают латеральную диффузную компонентов мембраны, увеличивают диффузнию веществ через мембрану и повышается способность мембран к разрыву.Стабилизирующие липиды ГЛ, ХС. Эти липиды оказывает стабилизирующее действие. С возрастом доля ХС плазмалемме обычно повышается, а значит снижается лабильность и проницаемость мембран 20.Транспорт через мембраны: активный, пассивный. Активные и пассивные транспортные процессы - это два пути, по которым молекулы и другие материалы перемещаются внутрь и из клеток, а также через внутриклеточные мембраны. Активный транспорт - это движение молекул или ионов против градиента концентрации (от области с более низкой концентрацией к более высокой), которое обычно не происходит, поэтому требуются ферменты и энергия. Пассивный транспорт - это перемещение молекул или ионов из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией. Существует несколько форм пассивного транспорта: простая диффузия, облегченная диффузия, фильтрация и осмос . Активный транспорт растворенные вещества перемещаются из области низкой концентрации в область высокой концентрации. В биологической системе мембрана пересекается с использованием ферментов и энергии ( АТФ ).Пассивный перенос происходит из-за энтропии системы, поэтому для его осуществления не требуется дополнительной энергии. Простая диффузия: растворенные вещества перемещаются из области более высокой концентрации в область более низкой концентрации. Облегченная диффузия: растворенные вещества перемещаются через мембрану от более высокой к более низкой концентрации с помощью трансмембранных белков. 21.Транспорт через мембраны: эндоцитоз, экзоцитоз. Понятие о везикулярном транспорте. Везикулярный транспорт, или перемещение макромолекул в составе мембранных пузырьков (везикул, англ. vesicles) между компартментами клетки, является одним из базовых клеточных процессов.Важность везикулярного транспорта для нормальной жизнедеятельности эукариотической клетки, да и организма в целом, подчеркивает тот факт, что целый ряд инфекционных агентов (бактерий и вирусов) поступают в клетки с помощью везикулярного транспорта и обладают способностью изменять работу отдельных элементов транспортных путей. Выявлен целый ряд генетически наследуемых заболеваний, связанных с дефектами в белках - регуляторах везикулярного транспорта, приводящих к дисфункции транспортных путей, нарушению механизмов сортировки молекул или их правильной доставки. Эндоцитоз - перенос частиц в клетку. Его разновидности: пиноцитоз - захват и поглощение клеткой растворимых макромолекулярных соединений; фагоцитоз - то же самое, но в отношении твердых частиц; эндоцитоз, опосредованный рецепторами, здесь поглощаемый субстрат предварительно специфически связывается с поверхностными рецепторами плазмолеммы. Это очень частый вариант фаго- и пиноцитоза, особенно в иммунных процессах. Во всех перечисленных случаях в месте проникновения субстрата вначале происходит впячивание плазмолеммы в цитоплазму. Затем оно все углубляется, пока не превращается В меммбранный пузырек, содержащий субстрат и полностью находящийся в цитоплазме. Экзоцитоз - перенос частиц и крупных соединений из клетк Наиболее распространенный способ экзоцитоза-секреция. Это такое выведение из клетки растворимых соединений, которое является одной из функций данной клетки. Если из клетки удаляются твердые частицы, то такую разновидность экзоцитоза называют экскрецией. Примером экскреции может служить происходящее в конце эритропоэза удаление из ретикулоцитов сетчатой субстанции (агрегированных остатков органелл). Видимо, механизм экскреции вновь состоит в том, что в начале выделяемые частицы оказываются в цитоплазматическом пузырьке, который затем сливается с плазмолеммой. Существует еще одно понятие - рекреция. Это перенос твердых веществ через клеку; фактически здесь сочетаются фагоцитоз и экскреция. 22.Типы РНК в клетках. Функции РНК разных типов. Особенности пространственной организации тРНК. РНК делится на основных 3 типа: 1 Рибосомную (рРНК), 2. Транспорт-ную(тРНК),3. Информационную или матричную (иРНК, мРНК).иРНК отве-чающая за перенос информации о первичной структуре белков от ДНК к ме-стам синтеза белков. тРНК функцией которой является транспортировка к ме-сту синтеза белка и участие в наращивании полицептидной цепи .Основная функция осуществление процесса трансляции считывания информации с иРНК аминокислотами. Транспортные РНК низкомолекулярны (мол. м. ок. 25 000), их структура наиб, изучена по сравнению с др. классами РНК; синтезируются при помощи РНК-полимеразы III в виде предшественников. Структура молекул тРНК от-личается эволюц. консервативностью, что, по-видимому, связано с высокой степенью их функц. специализации. На основании данных О первичной струк-туре неск. тРНК показано, что существует один способ двумерной укладки цепей тРНК, дающий макс, кол-во спаренных участков: все известные тРНК образуют вторичные структуры, напоминающие по форме клеверный лист. Третичная структура, образуемая при участии дополнит, водородных связей, напоминает по форме латинскую букву L. Осн. функция тРНК - связывание соотв. аминокислоты (происходит за счёт образования ковалентной связи между карбоксильной группой аминокислоты и остатком концевой рибозы тРНК) и перенос её на рибосому с помощью фермента аминоацил-синтетазы, способной специфически «узнавать» как аминокислоту, так и соответствую-щую ей тРНК. Для каждой аминокислоты существует специфич. аминоацил-синтетаза и тРНК. В ряде случаев для одной и той лее аминокислоты имеется две или более тРНК, т. к. одна аминокислота может кодироваться неск. раз-ными кодонами (вырожденность кода). 23.Типы РНК в клетках. Функции РНК разных типов. Особенности пространственной организации тРНК, мРНК РНК делится на основных 3 типа: 1 Рибосомную (рРНК), 2. Транспортную(тРНК),3. Информационную или матричную (иРНК, мРНК).иРНК отвечающая за перенос информации о первичной структуре белков от ДНК к местам синтеза белков. тРНК функцией которой является транспортировка к месту синтеза белка и участие в наращивании полицептидной цепи .Основная функция осуществление процесса трансляции считывания информации с иРНК аминокислотами. Транспортные РНК низкомолекулярны (мол. м. ок. 25 000), их структура наиб, изучена по сравнению с др. классами РНК; синтезируются при помощи РНК-полимеразы III в виде предшественников. Структура молекул тРНК отличается эволюц. консервативностью, что, по-видимому, связано с высокой степенью их функц. специализации. На основании данных О первичной структуре неск. тРНК показано, что существует один способ двумерной укладки цепей тРНК, дающий макс, кол-во спаренных участков: все известные тРНК образуют вторичные структуры, напоминающие по форме клеверный лист. Третичная структура, образуемая при участии дополнит, водородных связей, напоминает по форме латинскую букву L. Осн. функция тРНК - связывание соотв. аминокислоты (происходит за счёт образования ковалентной связи между карбоксильной группой аминокислоты и остатком концевой рибозы тРНК) и перенос её на рибосому с помощью фермента аминоацил-синтетазы, способной специфически «узнавать» как аминокислоту, так и соответствующую ей тРНК. Для каждой аминокислоты существует специфич. аминоацилсинтетаза и тРНК. В ряде случаев для одной и той лее аминокислоты имеется две или более тРНК, т. к. одна аминокислота может кодироваться неск. разными кодонами (вырожденность кода). Информационные, или матричные, РНКнаиб, разнообразны по мол. м. (от 0,05 X 106 до 4 X 10s). Они составляют ок. 2% от общего кол-ва РНК в клетке, служат матрицами для синтеза клеточных белков. В клетках эукариот синтез мРНК осуществляется в ядре, откуда в составе специфич. рибонуклеопротеидных частиц (информосом) мРНК транспортируется в цитоплазму. Синтез длинных предшественников мРНК (про-мРНК), содержащих некодирующие участки, и их дальнейшие значит, превращения - характерная особенность эукариот. Некодирующие участки (нитроны) распределены по всей длине молекулы про-мРНК. Процесс выщепления интронов и дальнейшая компоновка кодирующих участков(сплайсинг)направляется спец. клеточными механизмами (см. ПРОЦЕССИНГ). Зрелая мРНК содержит 5'-и З'-концевые нетранслируемые последовательности, длина к-рых варьирует у разных мРНК. В 5'-концевой последовательности имеется участок, необходимый для связывания мРНК с рибосомой. Роль этих нетранслируемых последовательностей неизвестна. На 5'-конце мРНК эукариот обычно имеется метилированный по 7'-положению гуанозин («кэп»-структура), связанный 5'-5' пирофосфатной связью с последующим основанием. В большинстве случаев 3'-конец мРНК завершается протяжённой (до 250 оснований) гомополимерной последовательностью (полиаденилатом), к-рая добавляется к мРНК после завершения её транскрипции. У прокариот синтезированная мРНК не претерпевает существ, изменений. 24.Типы РНК в клетках. Функции РНК разных типов. Особенности пространственной организации рРНК. РНК делится на основных 3 типа: 1 Рибосомную (рРНК), 2. Транспортную(тРНК),3. Информационную или матричную (иРНК, мРНК).иРНК отвечающая за перенос информации о первичной структуре белков от ДНК к местам синтеза белков. тРНК функцией которой является транспортировка к месту синтеза белка и участие в наращивании полицептидной цепи .Основная функция осуществление процесса трансляции считывания информации с иРНК аминокислотами. Рибосомальные РНКвысокомолекулярны и составляют ок. 80% всех клеточных РНК. В клетках эукариот синтез рРНК локализован в ядрышке и осуществляется РНК-полимеразой I; геном содержит от 50 до 1000 идентичных копий генов, кодирующих рРНК. Рибосомальные гены расположены в виде протяжённых тандемов и локализованы в одной или неск. хромосомах. В результате взаимодействия этих участков со специфич. белками образуются ядрышки. Связываясь с определ. белками, рРНК организуют важнейший аппарат клетки - рибосомы, обеспечивающие синтез всех клеточных белков. На рРНК приходится ок. 60% массы рибосомы. |