34. Транс-сплайсинг и альтернативный сплайсинг: механизмы, роль, распространение, примеры.
Определённые полинуклеотидные РНК в одних случаях интроны, в других экзонов , образовавшаяся зрелая РНК будет отличаться друг от друга первичной структурой. РНК будет иметь как идентичные так и свои собственные фрагменты полинуклеотидных последовательностей.
Альтернативный сплайсинг обеспечивает образования разнообразных белков с одного и того же первичного транскрипта. Например, в клетках щитовидной железы в результате транскрипции определенного гена и последующего сплайсинга образуется иРНК, служащая матрицей для синтеза гормона кальцитонина, ответственного за регуляцию обмена кальция. В мозге же из первичного транскрипта, считанного с этого же гена, вследствие альтернативного варианта сплайсинга образуется иРНК, кодирующая белок, отвечающий за восприятие вкуса. В случае альтернативного сплайсинга экзоны обычно выстраиваются в той же ориентации, в какой они располагались в гене.
Транс-сплайсинг – форма сплайсинга, при которой соединяются экзоны разных РНК.
Транс-сплайсинг обнаружен у ряда протист, например у представителей класса кинетопластид (в частности, у трипаносом), которые используют его для создания многообразных поверхностных антигенов
35. Процессинг тРнк
Почти все тРНК синтезируются в виде предшественников – более длинных молекул (пре-тРНК). В результате процессинга происходит удаление нуклеотидных последовательностей с флангов претРНК. С 5’-конца фрагмент нуклеотидной цепи отщепляет фермент, называемой РНКазой Р.
РНКазой
P является рибонуклеопротеином,
каталитическую функцию в котором
осуществляет РНК-компонент, белок же
выполняет структурную роль. С 3’-конца
пре-тРНК действует экзонуклеаза,
укорачивающая РНК постепенно, удаляя
по одному нуклеотиду. На заключительных
стадиях созревания тРНК к 3’-концу
полинуклеотидилтрансфераза присоединяет
последовательность ЦЦА.
У прокариот ЦЦA-последовательность может быть закодирована в генах тРНК,
У эукариот ЦЦA-последовательность не кодируется в генах тРНК, она добавляется пост-транскрипционно.
Основные свойства генетического кода. Особенности кодового словаря; универсальный код и его варианты. Кодон и антикодон, принципы их взаимодействия. Гипотеза нестрогого соответствия (wobble-гипотеза).
Генетический код – это систематизированная запись генетической информации в виде определенной последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК или иРНК.
Свойства генетического кода:
триплетность – одна аминокислота кодируется тремя рядом расположенными нуклеотидами – триплетом
специфичность (однозначность) – триплет кодирует только одну аминокислоту
избыточность (вырожденность) – каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном
непрерывность –внутри гена нет знаков препинания (стоп-кодон), то есть информация считывается непрерывно.
универсальность – независимо от вида одна и таже аминокислота кодируется одинаковым триплетом. Б=Г=Р=Ж, одинаков для всех организмов
Универсальный код – это кодовый словарь, который не зависит от конкретного набора данных и может использоваться для сжатия различных типов информации.
Существуют различные варианты универсальных кодов, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения:
Алгоритм Хаффмана использует переменные длины кодов для представления символов с различными вероятностями появления.
Арифметическое кодирование представляет последовательности символов в виде одного числа, которое находится в интервале между 0 и 1. Разные символы имеют разные вероятности появления, и чем более вероятен символ, тем больше пространства кодируется для него. При декодировании число обратно преобразуется в последовательность символов.
Алгоритм Лемпеля-Зива-Велча строит кодовый словарь "на лету" и использует комбинации символов в тексте для создания новых кодовых слов, обеспечивая сжатие данных. Этот алгоритм особенно эффективен при сжатии текстовых данных, где часто повторяющиеся фразы или слова могут быть заменены на более короткие кодовые слова.
Кодон — единица генетического кода, тройка нуклеотидных остатков в ДНК или РНК, обычно кодирующих включение одной аминокислоты.
Антикодон - это последовательность трех нуклеотидов на тРНК, которая комплементарна кодону на мРНК.
Взаимодействие кодон-антикодона (принцип) – это способ узнавания основан на принципах комплементарности и антипараллельности:
Например тРНК имеющая антикодон 3«УАЦ 5«, может связываться по принципу комплементарности только с триплетом мРНК 5» УАГ 3«. Данное тРНК используется для транспорта метионина
Гипотеза нестрогого соответствия (wobble-гипотеза)
Основные положения:
1. Два первых основания кодона всегда образуют прочные уотсон-криковские пары с соответствующими основаниями кодона.
2. Первое основание ряда антикодонов позволяет им читать больше одного кодона для данной аминокислоты.
3. Кодоны для определенной аминокислоты, отличающиеся по любому из первых двух оснований, требуют разных тРНК.
4. Для трансляции всех кодонов, соответствующих определенным аминокислотам (таких кодонов 61), требуется как минимум 32 различных тРНК.