Элонгация транскрипции. Терминация транскрипции.. 23. Современные представления о синтезе белка. Трансляция. Свойства генетического кода. Строение рибосомы эукариот.

Элонгация транскрипции

После образования нескольких пар оснований происходит отделение д-субъединицы от транскрипционного комплекса, а кор-фермент продолжает процесс наращивания цепи РНК на матрице, которой является одна цепь ДНК. Открытый комплекс включает в себя всего 15—20 пар нуклеотидов, так как по мере движения фермента в направлении 5'—► З' водородные связи между нуклеотидами матрицы вновь восстанавливаются. У прокариот частично синтезированная мРНК уже взаимодействует с рибосомами и вовлекается в процесс синтеза белка. В клетках эукариот синтез РНК и белка разобщен, кроме того, новосинтезированные транскрипты подвергаются постгранскрипционным модификациям.

Терминация транскрипции.

Терминация синтеза РНК у прокариот обусловлена наличием на матрице таких последовательностей, которые допускают возможность образования шпильки на транскрипте РНК. При этом связь транскрипта с матрицей значительно ослабляется, что в конечном счете приводит к отделению РНК. У прокариот возможен механизм терминации с помощью специального белка (р-белка), обладающего хеликазной активностью. Этот белок присоединяется к транскриптону и движется вслед за РНК-полимеразой. По достижении сайта терминации и образования шпильки скорость движения фермента замедляется, р-белок догоняет РНК-полимеразу и расплетает дуплекс. В результате транскрипция прекращается, а новосинтезированная РНК отделяется от матрицы. У прокариот первичный транскрипт не претерпевает никаких изменений и зачастую транскрипция сопряжена с трансляцией. Механизмы терминации транскрипции у эукариот до конца не изучены. По-видимому, вблизи З'ОН-конца гена с РНК-полимеразой взаимодействует белковый стоп-сигнал, который замедляет (но не прекращает) транскрипцию. Далее фермент катализирует синтез последовательности ААУААА и следующие за ней 15 нуклеотидов, после чего завершает свою работу. В процессе отделения транскрипта от матрицы экзонуклеаза отщепляет терминальные 15 нуклеотидов, а фермент полиА — полимераза достраивает к последовательности ААУААА порядка 150—200 полиадениловых нуклеотидов (полиА

Сплайсинг РНК.

 В г-яРНК имеется большое количество вставок, которые не имеют смыслового значения. Это так называемые интроны, которые вырезаются из цепи мРНК в процессе ее созревания. Транслируемые участки называются экзонами и составляют цепь зрелой мРНК. Механизм вырезания интронов и сшивания экзонов называется сплайсинг. Механизм точного вырезания интронов и сшивания экзонов достаточно сложен. Его интерпретация стала возможной после того, как было доказано наличие консенсусных последовательностей на границе соединения интронов с экзонами. Основным инструментом сплайсинга являются малые ядерные РНК, обладающие ферментативной активностью. Они называются рибозимы. Характерной особенностью рибозимов является наличие липких концов, комплементарных концам интронов. Малые ядерные РНК в комплексе со специальными белками образуют сплайсосому, которая осуществляет вырезание интронов и сшивание экзонов. Сплайсосома представляет собой сложный комплекс, состоящий из пяти типов м-яРНК и 50 типов белков. Этот комплекс комплементарно соединяется с консенсусной последовательностью на границе экзон—интрон. Следует отметить два важных открытия, связанных с данной проблемой. • Во-первых, в некоторых случаях рибозимы вырезают интроны самостоятельно, без помощи белков сплайсосомы. Следовательно, они обладают каталитической активностью и представляют собой уникальное явление, уточняя и расширяя представление о том, что биологический катализ осуществляется только белками-ферментами. • Во-вторых, если в первичном транскрипте закодирована информация о нескольких мРНК, то возможно несколько вариантов сплайсинга и образование различных зрелых мРНК. Такой сплайсинг, называемый альтернативным, имеет большое значение в регуляции транскрипции. После завершения процессинга зрелые мРНК перемещаются в цитоплазму при помощи специальных белков-информоферов.

23. Современные представления о синтезе белка. Трансляция. Свойства генетического кода. Строение рибосомы эукариот.

Основные свойства генетического кода: • триплетностъ — одну аминокислоту кодируют три нуклеотида (триплет, или кодон); • специфичность — триплет кодирует только одну аминокислоту; • вырожденность — одну и ту же аминокислоту могут кодировать несколько триплетов; • универсальность — у всех живых организмов генетический код одинаков; • непрерывность — у всех организмов код линейный, однонаправленный и непрерывный

Трансляция– это биосинтез белка на матрице мРНК. После переноса информации с ДНК на матричную РНК начинается синтез белков. Каждая зрелая мРНК несет информацию только об одной полипептидной цепи. Если клетке необходимы другие белки, то необходимо транскрибировать мРНК с иных участков ДНК.

Биосинтез белков или трансляция происходит на рибосомах, внутриклеточных белоксинтезирующих органеллах, и включает 5 ключевых элементов:

• матрица – матричная РНК,
• растущая цепь – полипептид,
• субстрат для синтеза – 20 протеиногенных аминокислот,
• источник энергии – ГТФ,
• рибосомальные белки, рРНК и белковые факторы.

Выделяют три основных стадии трансляции: инициация, элонгация, терминация.