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

10588. Предпроектные мероприятия по оценке реконструируемого здания его объемно-планировочного и конструктивного состояния. Перекрытия, покрытия определение их типов и состояния 702 KB
  Предпроектные мероприятия по оценке реконструируемого здания его объемно-планировочного и конструктивного состояния. Перекрытия покрытия определение их типов и состояния. В реконструируемых или капитально ремонтируемых домах с высотой жилых этажей более 28 м до...
10589. Устройство дополнительных входных узлов при перепрофилировании помещений нижних этажей (жилые, не жилые помещения) 22.5 KB
  Устройство дополнительных входных узлов при перепрофилировании помещений нижних этажей жилые не жилые помещения. При реконструкции и модернизации зданий с учетом перепрофилирования первых этажей и подвалов с размещением в них нежилых помещений по составу предус
10590. Фасады реконструируемых зданий с учетом новых теплозащитных и архитектурно-художественных свойств 2.26 MB
  Фасады реконструируемых зданий с учетом новых теплозащитных и архитектурнохудожественных свойств. Фасадные системы предназначены для использования в новом строительстве а также при капитальном ремонте и реконструкции существующих зданий в целях придания зданию со
10591. Космоцентризм. Античная философия 60.5 KB
  Античная философия: космоцентризм Античная философия возникла в греческих городах-государствах полисах на рубеже VII-VI вв. до н.э. Первая стадия – досократовская – VIIV вв. до н.э.. Представители: Милетская школа Гераклит Эфесский элейская школа Пифагор и его послед...
10592. Философия Возрождения: антропоцентризм (XV –XVI вв.) 50 KB
  Философия Возрождения: антропоцентризм XV –XVI вв. С XV века происходят изменения в социально-экономической и духовной жизни Западной Европы. Она характеризуется возникновением мануфактур техническими открытиями и нововведениями самопрялка ткацкий станок водяное к...
10593. Немецкая классическая философия во второй половине XVIII века 56 KB
  Немецкая классическая философия В Германии во второй половине XVIII века сформировалось новое направление немецкая классическая философия. Ее представители: Кант –дуалист Фихте субъективный идеалист Шеллинг объективный идеалист Гегель – объективный идеали
10594. Отечественная философия XIX - начала XX веков 82.5 KB
  Отечественная философия XIX начала XX веков Русская философия начинает свое существование с XIX века. Основная тема которая на протяжении почти целого столетия занимала умы русской интеллигенции – историческая судьба России ее прошлое настоящее и будущее ее историче...
10595. Предмет и цель математического моделирования 19.24 KB
  Предмет и цель математического моделирования. В развитии различных областей человеческой деятельности математика оказывала и оказывает существенное влияние. Ее роль складывалась исторически и зависела от двух факторов: степени развития математических понятий и ма
10596. Математическое моделирование системы индукционного нагрева 32.53 KB
  Математическое моделирование системы индукционного нагрева. Система индукционного нагрева представляет собой в общем случае источник питания индуктор нагреваемое тело и окружающую среду. Источник питания будь то генератор повышенной частоты тиристорный п...