15. Транскрипция. Понятие о цистроне. Особенности посттранскипционных процессов у эукариот. Созревание мРнк.

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 ну- клеотидов. Синтезированная часть молекулы мРНК высвобождается из комплекса, а за РНК-полимеразой восстанавливается двухцепо- чечная структура ДНК.

Терминация — РНК-полимераза проходит участок терминатора, богатый GС парами, а затем присоединяет к себе регуляторный бе- лок, после чего транскрипционный комплекс разрушается, транс- крипция прекращается.

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

16. Трансляция – этап расшифровки генетического кода. Инициация, элонгация, терминация. Правило коллинеарности.

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.

Трансляция состоит из трех этапов: инициация, элонгация, терминация.

Инициация. Начало матричного синтеза (трансляции) происходит поэтапно:

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

2. установка в пептидильном центре (Р) инициирующего кодона АУГ (AUG);

3. связывание тРНК–формил-метионин (тРНК–f-met) с кодоном АУГ (образование инициирующего комплекса);

4. присоединение большой (50S) субъединицы рибосомы;

5. 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 три- плет (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 многократ- но повторяющихся этапов:

1. транспортировка аминокислот в рибосому с помощью тРНК;

2. образование комплекса кодон–антикодон в А-центре и образо- вание пептидной связи между аминокислотами;

3. транспозиция рибосомы по мРНК на один триплет.

Терминация Окончание трансляции:

1. появление в А-центре после очередной транспозиции рибосо- мы терминирующего кодона (УАА, УАГ, УГА);

3. в P-центре дестабилизируется и утрачивается связь между тРНК и мРНК;

4. полипептид отщепляется от тРНК;

5. мРНК покидает рибосому;

6. рибосома диссоциируется на субъединицы.