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

10380. Развитие идей гражданского общества и государства 31 KB
  Развитие идей гражданского общества и государства. Рассмотрим пять основных типов политических систем в обобщенном виде: 1. Рабовладельческая феодальная капиталистическая социалистическая система с капиталистической или социалистической ориентацией основой тип...
10381. Ресурсы и легитимность политической власти 31.5 KB
  Ресурсы и легитимность политической власти. Успех функционирования политической власти зависит от многих факторов. Среди них весьма важная роль отводится ее законности признанию обществом ее права на руководящую роль. В политологии данная характеристика обозначае...
10382. Политическая система общества структура и функции 29.5 KB
  Политическая система общества структура и функции. Теория политической системы возникла в середине 50х годов когда для этого были созданы определенные научные предпосылки а политика стала играть слишком большую роль в жизни стран и народов что потребовало использо...
10383. Основные идейно-политические теории в современном мире 51 KB
  Основные идейно-политические теории в современном мире. Политическая теория от греч. theoria наблюдение исследование система знаний идей о политике отражающая и характеризующая процессы и явления политической жизни общества международных отношений и определенны...
10384. Развитие политической мысли в России 28 KB
  Развитие политической мысли в России. Формирование государственности у славян осуществлялось на протяжении длительного времени. Одним из ранних источников в котором уделяется значительное место решению политикоправовых проблем является Слово о законе и благодати
10385. Лоббизм в политике 24.5 KB
  Лоббизм в политике. Лоббизм это различные формы и методы воздействия бизнеса других общественных групп на представителей законодательной и исполнительной властей в целях добиться от них принятия выгодных для себя решений. Конечно же лоббизм практикуется и в рам...
10386. Современный политический экстремизм и его проявления 25 KB
  Современный политический экстремизм и его проявления. Развитие всех современных идейнополитических направлений осложняется наличием в обществе весьма активного экстремизма. Экстремистскими называют разные идейнополитические течения: неофашистские и троцкистс...
10387. Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва 243.5 KB
  Тема: Періодична система хімічних елементів д. і. менделєєва Навчальна мета: розгляути характер руху електрона; ввести поняття орбіталь енергетичний рівень і енергетичний підрівень; розглянути та проаналізувати правила заповнення електронних шарів атомів хімі
10388. Оксиген як хімічний елемент. Кисень проста речовина 43.5 KB
  Оксиген. Кисень Тема. Оксиген як хімічний елемент. Кисень проста речовина. Оксиген у природі. Фізіологічна дія кисню. Добування кисню в лабораторії. Каталізатори. Фізичні властивості кисню. Мета. Навчити учнів за планом давати характерис