26684

Генетическая информация о структуре белков и нуклеиновых кислот у всех организмов заключена в молекулах ДНК или РНК в виде генов

Доклад

Биология и генетика

Генетическая информация о структуре белков и нуклеиновых кислот у всех организмов заключена в молекулах ДНК или РНК в виде генов. РП ДНК проходит в соответствии с правилами УотсонКрика. Во время РП каждая из цепей родительской ДНК служит матрицей для дочерней комплементарной цепи полуконсервативный механизм. Главный фермент РП ДНКзависимая ДНКполимераза.

Русский

2013-08-18

17.31 KB

0 чел.

Генетическая информация о структуре белков и нуклеиновых кислот у всех организмов заключена в молекулах ДНК или РНК в виде генов.

Передача и реализация генетической информации осуществляется путем матричного биосинтеза (МБ)– ферментативного синтеза на основе матричной молекулы. МБ является и матрицей и механизмом копирования. Их 3: репликация (РП), транскрипция (ТСК) и трансляция (ТСЛ). РП ДНК проходит в соответствии с правилами Уотсон-Крика. Во время РП каждая из цепей родительской ДНК служит матрицей для дочерней комплементарной цепи (полуконсервативный механизм). РП составляет примерно 4 часть жизненного цикла кл-ки (в интерфазе). Полимеризация НУ в процессе РП происходит только в направлении от 5’-к к 3’-к. Главный фермент РП – ДНК-зависимая ДНК-полимераза. Ее особенностью является то, что она не может начать синтез без затравки (короткого олигодезокси- или олигорибонклеотида, комплементарного матрице и имеющего на конце свободный 3’-ОН). Стадии РП. Инициация. Репликон – ед-ца РП, т.е. тот участок матрицы, который реплицируется за 1 акт. Каждый репликон имеет начало – ori или репликатор. У Е.coli есть несколько сайтов инициации (СИ), содержащих АТ-богатые участки. ДНК-А-белок распознает СИ и привлекает к нему другие белки, которые продолжают процесс РП. В районе СИ формируется репликативная вилка на верхней цепи с помощью хеликаз, а на нижней – с помощью праймосомы. В этом также участвуют SSB-белки, распрямляющие спираль и не дающие нитям слипаться. Праймер – 10-12НУ РНК, синтезируется с помощью праймазы. РНК-полимераза способна начать синтез РНК с самого 1го НУ. Сущ-ет опасность, что репликативный праймер может восприняться как праймер транскрипции. Каждый ori должен сработать 1 раз, необходимо обеспечить избирательность инициации. Это осущ-ся путем тандемной работы топоизомеразы – I (Т1) и рибонуклазы-Н (Р-Н). Т1 изменяет топологию дуплекса, снимая сверх витки, а Р-Н гидролизует все гибриды, способные оказаться затравкой. При транскрипции этого не происходит. Ферменты, участвующие в инициации: 1)ДНК-завис-е-АТФазы, гидролизуют АТФ, состоят из ряда субъединиц, образующих кольцо; 2)SSB-белки им-т 4чную структуру. Кооперативный мех-зм действия: 1я молекула белка присоед-ся медленно, а каждая послед-щая уже быстрее; 3)ДНК-праймаза (ДНК-зависимая РНК-полимераза). У бактерий – отдельный ферм-т, а у эукариот – 1 из субед-ц ДНК-полимеразы α. Элонгация. У прокариот это выполняют ДНК-полимераза 1 и 3 (ДНКП1). Нуклеотиды в монофосфатной форме прикрепляются ДНКП1 к матричной ДНК, с образованием фосфодиэфирной (ФФ) связи. 2 цепи – опережающая (ведущая)и запаздывающая. По первой цепи синтез идет без остановок (5’→3’). По второй цепи синтез идет прерывисто: по ней движется комплекс ферментов – праймосома (хеликаза + праймаза), образуя праймеры с определенным интервалом. Удлиняет праймеры ДНКП3. При этом, образуются фрагменты ДНК и РНК, которые обрабат-ся ДНКП1 (гидролиз РНК и встраивание ДНК). Они носят название фрагментов Оказаки. Имеющиеся одноцепочечные разрывы сшиваются ДНК-лигазой. Топоизомераза на нижней цепи образ-т петлю. Ферменты элонгации: ДНКП1, функции: а)полимеразная; б)3’-экзонуклеазная (удаляет НУ с 3’к, если в дочернюю цепь включается неправильный НУ); в)5’-экзонуклеазная; г) «ник-трансляция» - связана с переносом разрыва. В и Г уч-ют в репарации. ДНКП2 – 1субед-ца, участвует в репарации. ДНКП3. 2 изоформы, высокоспециализ-я, имеет несколько субед-ц. Основа (корфермент) состоит из 3х субед-ц: α – полимеразная актив-ть, ε – эндонуклеазная актив-ть , σ – ф-ции не ясны. Холофермент – γ и ∆ (представлена многими копиями). 1а изоформа раб-ет на ведущую цепь, другая – на запаздывающую. Отличаются набором малых скбед-ц. У эукариот обнаружено больше полимераз (ядерные, пластидные, митох-ные, α,β,γ,ε, главная – α состоит из множ-ва субед-ц). ДНК-лигазы взаимодействуют с дуплексом, у которого есть одноцеп-ный разрыв. Механизм ее действия отличается от полимеразного. Лигаза должна в своем активном центре активировать процесс образования фосфодиэфирной связи по месту разрыва между НУ. Для активации необходим АМФ. При помощи лигазы АМФ присоед-ся к 5’-к, а гидроксил атакует ФФ связь и образуется соединение. Терминация (ТЦ). Если геном кольцевой, то ТЦ проходит в точке слияния 2х вилок с помощью ДНК-лигазы. При помощи топоизомеразы -2 происходит расщепление колец. В дуплексе оказ-ся недостроенными 5’ концы. Достраивание у прокариот: 1) на концах дуплекса должны быть прямые повторы. (Рисунок на обороте).В конце ДНКП1 удлиняет повторы на недостроенных 3’-к. 2)При инвертированных повторах – механизм «кроличьи уши». Регуляция РП. Частота возникновения РП на ori должна согласовываться со скоростью роста клетки. Модель титрования белка (ДНК-А). Весь вновь синтезируемый белок (ДНК-А) связывается так называемыми ДНК-А-боксами (короткими НУ на ori). Как только количество молекул белка превышает количество мест в боксах нач-ся РП с данного ori. Белки начинают уходить с боксов в ЦТП после запуска инициации. Определенная концентрация их в ЦТП тормозит начало репликации с этого ori.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

18636. Функции менеджмента 16.09 KB
  Функции менеджмента. Функции менеджмента являются составными частями любого процесса управления вне зависимости от особенностей размера назначения формы собственности и т.д. той или иной организации. Процесс управления менеджмента имеет пять взаимосвязанных функ
18637. Нейронные сети. Распознавание образов 542 KB
  Основные задачи, которые ставятся перед нейронными сетями, относятся к задачам распознавания образов. Они заключаются в том, чтобы классифицировать входной образ, то есть отнести его к какому-либо известному сети классу. Изначально сети даются эталонные образы – такие образы...
18638. Структурные единицы ЭВМ – элементы, узлы, блоки, устройства. Приведите примеры 13.85 KB
  Структурные единицы ЭВМ элементы узлы блоки устройства. Приведите примеры. Для составления полного представления о структуре ЭВМ необходимо рассмотреть ее элементную базу. Обычно при детализации структуры ЭВМ выделяют следующие структурные функциональные единицы...
18639. Анализ деловой активности предприятия 14.71 KB
  Анализ деловой активности предприятия Анализ деловой активности предприятия можно провести по следующим показателям: качественные показатели количественные показатели. 1.На качественном уровне предполагает анализ по так называемым неформализуемым критериям. Ре
18640. Организация связи предприятия с внешним миром 13.87 KB
  Организация связи предприятия с внешним миром. Виды связей организации с внешним окружением. Связи организации с внешней средой весьма трудно классифицировать вопервых ввиду их многофункциональности. Так властная регламентирующая связь может одновременно быть инф
18641. Технологии описания бизнес-процессов 15.63 KB
  Технологии описания бизнеспроцессов. Технология описания бизнеспроцессов была разработана на заре рождения процессноориентированного подхода к управлению первоначально она состояла всего лишь из двух стандартов описания бизнеспроцессов DFD и WFD IDEF3 которые испол...
18642. Цена – микс 14.18 KB
  Цена микс. Оперативнотактические инструменты ценообразования это большая группа средств ценовой политики позволяющая решать краткосрочные стратегические задачи а также оперативно реагировать на неожиданные изменения различных факторов ценообразования или агр...
18643. Дисковая подсистема компьютера и поддержание ее жизнеспособности 15.23 KB
  Дисковая подсистема компьютера и поддержание ее жизнеспособности Одной из наиболее важных подсистем компьютера является дисковая подсистема. Основным назначением этой подсистемы является хранение информации программ и данных. IDE/SATAконтроллер Первое на что стои...
18644. Возможности языка XML 14.88 KB
  Возможности языка XML. Контроль над размещением информации В XML информация о компоновке располагается отдельно от непосредственного содержания таким образом когда дизайнер примет решение изменить компоновку сайта он просто вносит изменения в используемую таблицу с