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

74453. Основные этапы истории российской правовой науки 12.94 KB
  Основные этапы истории российской правовой науки. Одни полагают что началом становления российской правовой науки в России приходится на 18 век. Поэтому первым шагом российских юридических просветителей и идеологов на пути формирования российской правовой науки было приспособление общих принципов и положений...
74454. Понятие и виды правовых исследований 11.62 KB
  Динамический аспект правовой науки проявляется в правовых исследованиях т. Существуют следующие виды правовых исследований: Эмпирические исследования это исследования результаты которых сводятся к изложению описанию и обобщению новых эмпирических достоверных фактов. Эмпирические исследования в отличие от теоретических с самого начала ставят своей целью получение знаний о реально существующих явлений и процессов соответственно на этот результат ориентированы и все исследовательские процедуры и конечный результат...
74455. Система юридической науки 29.74 KB
  Система юридической науки. Правовая наука представляет собой сложную и развитую систему многообразных знаний о государстве и праве об их историческом развитии и современном состоянии разделенных на отдельные обособленные массивы отрасли правовой науки. Отрасль правовой науки это знания о закономерностях действующих в обособленной сфере политикоправовой практики которые характеризуются логической непротиворечивостью и целостностью как правило на уровне теории а также представляют устойчивый интерес для правовой науки и...
74456. Современная западноевропейская правовая наука 18.77 KB
  Современная западноевропейская правовая наука попрежнему находится в состоянии прогрессивного развития совершенствования чему во многом способствуют постоянно возрастающие потребности общества и государства в обеспечении устойчивого правопорядка и создании надежных гарантий реализации и защиты права и свобод личности. В числе ведущих направлений развития современной правовой науки можно выделить:...
74457. Современный этап развития российской правовой науки 14.63 KB
  Современный этап развития российской правовой науки. Современный период российской правовой науки берет начало с 1991 г. В современный период занятие научными исследованиями проблем правовой науки является практически частным делом ученогоправоведа. Интенсивно развивается наука конституционного права предметом исследований проводимых представителями этой науки выступают проблемы и закономерности формирования и функционирования системы федеральных органов государственной власти роль конституционного правосудия в деле защиты Конституции РФ...
74458. Стадии правового исследования 43 KB
  На стадии целеполагания решаются главные вопросы научного исследования: что подлежит исследованию; какие позитивные результаты можно ожидать по его завершении; с помощью каких методов могут быть получены ожидаемые результаты. С учетом результатов целепологания исследователь должен трезво оценить свой творческий потенциал и быть уверенным в том что его способностей знаний и навыков владения научными методами исследования вполне достаточно для успешного завершения планируемого исследования. Подготовительная стадия научного...
74459. Уровни и формы знаний юридической науки 53.5 KB
  Знания об объекте правовой науки образует ее эмпирический уровень а знания о предмете теоретический уровень. При этом эмпирический уровень знания об объекте правовой науки формируется на начальных этапах познания тогда как теоретические знания составляют конечную цель и наиболее высокий результат научного познания. Вся объективная реальность представленная в объекте правовой науки исследуется ученымиправоведами а результаты исследований составляют содержание эмпирического уровня науки.
74460. Философский как основа методологии правовой науки. Общие философские методы научного познания 14.65 KB
  Общие философские методы научного познания. Гносеология или теория познания это учение об условиях о сущности и границах познания. Основу теории составляют проблемы соотношения субъекта объекта и содержания познания. Логика учение о последовательном и упорядоченном мышлении его элементах и общих методах познания.
74461. Функции юридической науки 50 KB
  Основные направления воздействия правовой науки на другие сферы гражданского общества понимаются как функции. Теоретико-методологическая функция правовой науки характеризуется тем что теоретические знания о государстве и праве и методы их познания выступают основой последующих исследований проблем данной науки обеспечивают получение новых достоверных знаний о политикоправовых явлениях и процессах. Практическая функция выражается в глубоком научном обосновании правовой наукой политикоправовой практики формулировании...