Генетические основы матричного синтеза белка в клетке: особенности транскрипции у прокариот и эукариот, понятие о прямой и обратной транскрипции, процесс трансляции.

Транскрипция - это процесс считывания порядка расположения кодонов матричной РНК, выполняющей роль посредника в передаче структуры программы белка от ДНК к рибосомам. На ДНК триплет нуклеотидов называется кодоген, триплет на м-РНК(и-РНК)- кодон, а на т-РНК(антикодон).

В результате транскрипции образуется м-РНК по химическим св-вам близкая к ДНК. Это полипептидная цепь построена из 4 типов нуклеотидов(А, У, Г, Ц) связанные между собой 3¹-5¹ фосфодиэфирными связями. РНК одноцепочечная в отличие от ДНК.Основные черты тарнскрипции: 1)транскрипция - матричный процесс во время специфич.спаривания оснований на ДНК-матрице собираются рибонуклеотиды и образуется комплемент. ДНК-> цепь РНК 2)в процессе транскрипции копируется только 1 определенная цепь ДНК 3)копированию подвергаются небольшие фрагменты молекулы ДНК. 4)Для осуществления транскрипции небходимо разделение цепи ДНК, после образования транскрипта цепь ДНК вновь заплетается 5)синтез РНК идет в направении 5¹-3¹ т.е по типу роста хвоста 6)Транскрипция ДНК осущ особым ферментом РНК-полимеразой. начинается транскрипция –иницииация, останавливается-терминация. У эукариот в процессе транскрипции синтезируются про-м-РНК это предшественник м-РНК тк большинство генов состоят из участков кодирующих генет.инф-ю(экзонов) и участков не кодирующих инф-ю (интронов). Интроны считываются вместе с экзонами, поэтому про-м-РНК длиннее чем м-РНК. Созревание м-РНК(процессинг) предполагает модифицирование первичного транскрипта и удаление из него некодирующих интронных участков, с последующим соединением(сплайсингом) кодирующих экзонных последовательностей. В процессе сплайсинга участвуют ядерные РНК, которые взаимод-ют с концевыми участками интронов, сближая экзоны, которые сшиваются. Как образовалась м-РНК транскрипция прекращается, нити ДНК спирализуются.Обратная транскрипция — это процесс образования двуцепочечной ДНК на матрице одноцепочечной РНК. Данный процесс называется обратной транскрипцией, Фермент, осуществляющий обратную Транскрипцию— РНК зависимая ДНК-полимераза Процесс трансляции-механизм перевода последовательности триплетов м-РНК в последовательность амин-т пептидных цепей. Процесс происходит на рибосомах при участии т-РНК. т-РНК синтезируется в ядре, функц-ет в цитоплазме. Мол-лы т-РНК имеют сложную структуру и состоят из 4 частей, 2 из которых имеют особое значение: Акцепторный стебель состоит из 7 пар оснований, 3¹-конец несколько длинее и формирует одиночную цепь из 3 оснований(ЦЦА)-это акцепторный конец к которому присоединяется аминокислота. Остальные 3 ветви образуют петли. Средняя петля-антикодоновая, состоит из 5 пар оснований, в центре содержит 3 нуклеотида, антикодон комплиментраный кодону м-РНК, который шифрует амин-ту транспортируемую данной т-РНК к месту синтеза пептида.Ф-ции рибосом заключаются в том чтобы удерживать в нужном положении м-РНК, т-РНК, белковые факторы пока между соседними амин-тами не образуется пептидная связь.Молекула м-рнк выходит из ядра в цитоплазму, трансляция инициируется связыванием инициаторной т-РНК(метионин) и факторов инициации с малой субъединицей. Затем м-РНК присоединяется своим 5¹-концом к комплексу(т-РНК метионин-малая субъединица) и постепенно продвигается по м-РНК до стартового кадона АУГ. Антикодон УАЦ на т-РНК спариваются с кодоном АУГ м-РНК. К комплексу присоединяется большая субъединица-образуется инициаторный комплекс. Когда т-РНК доставляет к рибосоме аминокислоту, ее антикодон соединяется с нуклеотидами комплементарного кодона м-РНК. Акцепторный конец т-РНК с соответствующей амин-той присоединяются к большой субъединице. После 1ой амин-ты новая транспортная доставляет следующую. Синтезируется пептидная цепь.