 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Биосинтез РНК, его регуляция, роль РНК-полимераз. Процессинг РНК, его биологическое значение. Альтернативный сплайсинг. Регуляция экспрессии генов иммуноглобулинов
Молекула ДНК, хранящая генетическую информацию, непосредственного участия в синтезе белка не принимает, но с нее по мере необходимости считывается информация, то есть специфические участки ДНК копируются (транскрибируются) в виде РНК с последующей трансляцией в полипептидную цепь белка. Транскрипция, как и репликация ДНК, - эндоэргический процесс, сопряженный с использованием нуклеозидтрифосфатов в качестве субстратов и источников энергии.
ТРАНСКРИПЦИЯ - это синтез всех видов РНК по матрице ДНК, осуществляемый ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой.
Принципы транскрипции:
1. Комплементарность.
2. А нтипараллельность.
3. Униполярность.
4. Беззатравочность.
5. Асимметричность
РНК синтезируется комплементарно и антипараллельно транскрибируемой цепи ДНК. Рост цепи РНК идет только в направлении 5‘-3'. Для начала синтеза РНК фермент не нуждается в поли- или олигонуклеотидной затравке.
Транскрипция осуществляется ДНК-зависимыми РНК-полимеразами. Эукариотические клетки обычно содержат три различных типа РНК-полимераз:
· РНК-полимераза-1 катализирует синтез РНК с коэффициентом седиментации 45S, кото-рая является предшественником трех различных рибосомных РНК (28S рРНК, 18S рРНК, 5,8S рРНК).
· РНК-полимераза-2 синтезирует гяРНК (гетероядерные), которые служат предшественниками мРНК (матричной) и мяРНК (малоядерной).
· РНК-полимераза-3 транскрибирует гены, кодирующие тРНК, 5S РНК и некоторые мяРНК
Субстратами для РНК-полимераз служат рибонуклеозид-трифосфаты (активированные нуклеотиды). Весь процесс транскрипции осуществляется за счет энергии макроэргических связей актвированных нуклеотидов.
Механизм синтеза РНК по многим свойствам напоминает синтез ДНК. Для работы РНК-полимеразы необходимы:
- Матрица. Роль матрицы, как правило, выполняет двуцепочечная ДНК.
- Субстраты. Необходимы все четыре рибонуклеозид трифосфата АТФ, ГТФ, ЦТФ и УТФ.
- Ионы двухвалентных металлов. Обычно это ионы Mg2+.
Схема синтеза РНК может выглядеть следующим образом:
аАТФ + bГТФ + cЦТФ + dУТФ à РНК + (a+b+c+d) пирофосфат.
Синтез молекулы РНК идет в направлении 5’à 3’ с перемещением фермента по матрице в направлении 3’à 5’. Механизм соединения нуклеотидов под влиянием РНК-полимеразы подобен синтезу ДНК и заключается в нуклеофильной атаке внутреннего фосфата очередного рНТФ 3’-ОН группой на конце растущей цепи. Необратимость реакции связана с гидролизом пирофосфата, высвобождаемого в реакции синтеза РНК.
Однако существует и ряд особенностей в синтезе РНК. РНК-полимераза не нуждается в затравочном олигонуклеотиде (праймере), включает в синтезируемую цепь РНК рибонуклеотиды, вместо дезоксирибонуклеотидов, перемещается значительно медленнее по матрице (приблизительно 50-100 оснований/сек для РНК против около 1000 оснований/сек для ДНК). Точек инициации транскрипция намного больше чем у репликации. Число молекул РНК-полимераз в клетке намного больше, чем ДНК-полимераз. Наконец, точность полимеризации РНК - намного ниже, чем ДНК. Это допустимо, так как дефектные молекулы РНК могут быть просто удалены и взамен синтезированы новые «правильные» молекулы.
Поиск по сайту: