Участок связывания регуляторного белка. Между этими двумя сайтами расстояние около 20 пар нуклеотидов.

Терминатор — специализированный участок молекулы ДНК, расположенный непосредственно за кодирующей последовательно­стью. Первая часть терминатора представлена участком, состоящим из GС нуклеотидов ^С богатый участок), а другая — несколькими адениловыми нуклеотидами (полиадениловый участок).

15. Транскрипция

Транскрипция — это процесс передачи информации в виде последо­вательности нуклеотидов с молекулы ДНК на молекулу мРНК (иРНК). Состоит из трех этапов: инициация, элонгация, терминация

Инициация — начинается со связывания РНК-полимеразы с промотором и началом разъединения цепей ДНК. Синтез мРНК начинается на лидерном участке структурного гена, кото­рый состоит из 3-12 нуклеотидов; начинается с А (у прокариот иногда G) нуклеотида. На этом этапе синтезируемая мРНК не­прочно связана с транскрипционным комплексом (одна цепь ДНК, РНК-полимераза) и легко выходит из него. В этом случае инициация начинается вновь. Затем РНК-полимераза конформируется, связь мРНК с транскрипционным комплексом стабилизируется.

Элонгация — РНК-полимераза ускоряет свое продвижение по ДНК, разъединяя цепи и обеспечивая комплементарное соединение ну­клеотидов. Синтезированная часть молекулы мРНК высвобождается из комплекса, а за РНК-полимеразой восстанавливается двухцепо­чечная структура ДНК.

Терминация — РНК-полимераза проходит участок терминатора, богатый GC парами, а затем присоединяет к себе регуляторный бе­лок, после чего транскрипционный комплекс разрушается, транс­крипция прекращается.

У прокариот синтезируется мРНК, которая может сразу слу­жить матрицей для следующего этапа биосинтеза белка — транс­ляции. У эукариот, в связи с тем, что кодирующие последователь­ности прерываются некодирующими, первичный транскрипт не может служить матрицей при трансляции и еще в кариоплазме подвергается сложному процессу созревания, который называетсяпроцессингом, в результате которого проматричная РНК (про- мРНК) превращается в матричную (мРНК)

16. Трансляция

Биологический смысл трансляции — перевод информации с по­следовательности нуклеотидов мРНК на последовательность амино­кислот (расшифровка генетического кода) в процессе образования полипептидной цепи (первичной структуры белковой молекулы).

Трансляция протекает на рибосомах, расположенных в гиало­плазме, или на мембранах ЭПС. В этом процессе принимают участие все виды РНК: мРНК, рРНК, тРНК. Молекула мРНК связывается с рибосомой; молекулы рРНК входят в состав субъединиц рибосом и выполняют определенные функции; тРНК транспортирует ами­нокислоты из гиалоплазмы к рибосомам.

В состав субъединиц рибосом входят разнообразные рРНК, разли­чающиеся по константе седиментации (единица Сведберга — S). Так, в состав малой субъединицы у прокариот входит рРНК 16S, а у эукариот — рРНК 18S, а в состав большой субъединицы у про­кариот входят рРНК 5S и 23S, а у эукариот 5S, 5,8S и 28S. Кроме того, в состав рибосом входят разнообразные белки (у про­кариот — более 50 уникальных молекул, у эукариот — более 70).Набор рРНК и белков опре­деляет константу седиментации (S) малой и большой субъеди­ниц рибосом (у прокариот 30S и 50S, у эукариот 40S и 60S) и об­щую константу седиментации (S) рибосом (у прокариот 70S, у эукариот 80S).

Молекулы тРНК (рис. 41) — сравнительно короткие молеку­лы, состоящие из 71-94 нуклео­тидов. 5'-конец обычно начина­ется с гуанилового нуклеотида (G), фосфорилирован; З-'ко(акцепторный участок) всегда заканчивается последовательностью CCA (ЦЦА), соединен с группой -OH или с аминокислотой. В со­став тРНК входят несколько необычных азотистых оснований (минорных): инозин (Y), псевдоуридин (Ф), дигидроуридин (D); часто встречаются метилированные обычные азотистые основания. Внутримолекулярные комплементарные связи приводят к обра­зованию конфигурации молекулы «клеверный лист». Сдвоенные участки — ветви (стебли), а одноцепочечные участки — петли. Та­ким образом, формируются 4 ветви и 3 петли. Ветви: акцепторная, D (включает основание D), антикодоновая, T (включает псевдоуридин). Петли: D, Т и антикодоновая.

В клетке содержится более 60 разных тРНК. Узнавание тРНК своей аминокислоты называется рекогниция, а связывание с ней — акцеп­ция. Те тРНК, которые способны акцептировать одну и ту же амино­кислоту, называются изоакцепторными.

Трансляция также состоит из трех этапов: инициация, элонгация, терминация (рис. 42 ,на примере прокариот).

Инициация

Начало матричного синтеза (трансляции) происходит поэтапно:

1) связывание мРНК с малой (30 \S) субъединицей рибосомы;

Установка в пептидильном центре (Р) инициирующего кодона АУГ (AUG);

Связывание тРНК-формил-метионин (тРНК-f-met) с кодоном АУГ (образование инициирующего комплекса);

Присоединение большой (50S) субъединицы рибосомы;

Образование комплекса кодон-антикодон в аминоацильном (А) центре и образование пептидной связи между формил-метиони- ном и второй аминокислотой (образование дипептида);

6) транспозиция рибосомы (перемещение) по мРНК на один три­плет (при этом первая тРНК покидает рибосому, вторая тРНК, с которой связан дипептид, перемещается из А- в Р-центр, а в А-центре появляется новый кодон).

Элонгация

Углубление и ускорение процесса трансляции, результатом чего является наращивание полипептидной цепи. Состоит из многократ­но повторяющихся этапов:

Транспортировка аминокислот в рибосому с помощью тРНК;

2) образование комплекса кодон-антикодон в А-центре и образо­вание пептидной связи между аминокислотами;

Поиск по сайту: