génexpresszió

Ez a rész a vizsgált génexpresszió és szabályozása. A gének expresszióját (. Ábra 3-13) több lépésben megy végbe: transzkripciós protsessingtranslyatsiyaposttranslyatsionnaya módosítása. Mindegyik ilyen szakaszok a makromolekula formájában egy gén, primer transzkriptum, mRNS, polipeptid és fehérje befolyásolja a különböző szabályozó faktorok.

Ábra 0,3-13 .Etapyekspressiigena [2]. folyamat nyilak által jelzett irányokban, génexpresszió említett lépéseket a bal oldalon; résztvevők expressziós lépéseket (DNS transzkriptum, mRNS, polipeptid, fehérje) számozott római számokkal a jobb oldalon. Átíródó része a gén korlátozott ábrákon az 1 (a transzkripciós iniciációs hely), és 2 (a helyén transzkripciós terminációs) értékesített részletekben polipeptid gén és mRNS ( „ORF”) - a 3. és 4. ábrán A készítmény mRNS poliA- Set „farok”.

átírás

Transzkripció - az első lépés a genetikai információ - vezet a megjelenése templátból DNS-t a primer transzkriptum (RNS), amely egy lineáris szekvencia átíródó intronokat és exonokat. DNS csak látjául szintetizálására RNS, és nem változik a transzkripció során. A transzkripció-alapú mechanizmus (polimeráz által katalizált reakcióban RNS polimerázok) az elv a komplementer bázispárosodás. RNS-szintézis kezdődik bizonyos szekvenciák (helyek) DNS - a promoter és megszűnik a terminációs helyeket.

 transzkripciós - DNS régió a promóter és a terminációs helyét - transzkripciós egység. Mindegyik transzkripciós tartalmaz specifikus nukleotid szekvenciák, amelyekhez szabályozó transzkripciós faktorok kölcsönhatásba lépnek.

 Faktorytranskriptsii - kölcsönhatásba lépő fehérjékre specifikus DNS-szabályozó területek, kezdeményező, gyorsuló, lelassítja vagy blokkolja a transzkripció egy specifikus gén.

 RNS-polimeráz. Bioszintézise RNS hajtjuk DNS-függő RNS-polimerázok: RNS-polimeráz I szintetizálja egy előre-rRNS, RNS-polimeráz-II - pre-mRNS, RNS polimeráz III - pre-tRNS. RNS-polimeráz áll több CE SE (Sigma) végez szabályozási funkció, az egyik tényező a transzkripciós iniciációs.

 Stadiitranskriptsii. Transzkripció során kiosztani 3 lépésben: elindítása, meghosszabbítása és megszüntetése.

 Az eljárás megindítása. Promoter aktiválja iniciációs faktor - a nagy fehérje - TATA faktor (reagáltatunk egy specifikus nukleotid szekvenciához promoter - TATAAA [TATA box]). iniciációs faktorok okoznak változást a konformációjában az RNS-polimeráz, és lehetővé teszik letekerő körülbelül egy fordulattal a DNS-spirál, amelyben a mátrix áll rendelkezésre az RNS lánc. Miután az oligonukleotid szintézise 8-10 nukleotid, -alegysége RNS polimeráz elkülönül az enzim, és annak helyén veszik egyes elongációs faktorok.

 nyúlás. elongációs faktorok elősegítik divergencia DNS lánc. Mivel elősegítik az RNS-polimeráz a DNS-templát egy irányban 3`- hogy 5`-end első divergencia ez be, és mögött - csökkentése a DNS dupla helix.

 megszűnése. A kikapcsolódáshoz a kettős spirál szerkezetét DNS transzkripció terminátor oldalakat elérhetővé teszi a felmondás tényező. terminációs faktor elősegíti a szétválasztás a primer transzkriptum (pre-mRNS), komplementer DNS-templáthoz és RNS-polimeráz a templát DNS-t. RNS-polimeráz lehet kezdeni a következő ciklust követően transzkripció subedinitsy csatlakozásra.

Elsődleges transzkripciós mennek keresztül egy sor kovalens módosításai (módosítása a végek és a pre-mRNS splicing), mint amelynek eredményeként képződik, amely képes sugárzását egy érett mRNS.

 Modifikatsiya5`-végén. ilikepirovanie. Katalizálja capping guanylyltransferase, hidrolizáljuk kötési energiája a molekulában GTP, és tulajdonít a maradékot nukleotiddifosfatny 5`-végén a szintetizált RNS-fragmens alkotnak 5`, 5`-foszfodiészter kötés. Módosított 5` végén egy transzlációs kezdő, meghosszabbítja az életet a mRNS, és megvédi a hatását 5`-exonukleázoktól a citoplazmában.

 Modifikatsiya3`-végén. A poli-A polimerázt generál poliA-szekvenciát (poliA- „farok”) álló adenilsav-maradékok 100-200.

 Lapolás. Nukleotidszekvencia jelen a DNS-t, de nem építeni mRNS, nevezett nem-kódoló (intronokat), és a jelen lévő szekvenciák mRNS - kódoló (exon). Az intron-szekvenciákat „cut” az elsődleges transzkriptum és exonok végződik egymással összekapcsolódnak. Az ilyen módosítás az RNS az úgynevezett "splicing" (a angl.tosplice - splice). A folyamat a „vágás” intron fordul részvételével kis nukleáris ribonukleoproteinek. Illesztés előfordul a sejtmagban és a citoplazmában megy „érett” hírvivő. humán gének tartalmaznak több intront, mint exonokat, így nagyon hosszú pre-mRNS-molekula (körülbelül 5000 nukleotid) után splicing alakítjuk át rövidebb molekulák citoplazmatikus mRNS (500-3000 nukleotid).

A szintézist a polipeptid-lánc a következő fő összetevők szükségesek: aminosavak, tRNS-ek (mintegy 50 különböző tRNS) mRNS, riboszómák, energiaforrások (ATP és GTP), protein iniciációs faktorok, nyúlás, és transzlációja befejeződik. Fordítási eljárást vázlatosan látható. 3-14.

Ábra 0,3-14 .TranslyatsiyamRNK [9]. Riboszóma (80S), amely egy nagy (alul) és kicsi (a tetején) CE. Nagy CE (60S) tartalmaz 5S, 28S és 5,8S RNS-t és 50 fehérjék, kis CE (40S) 18S RNS és magában foglalja a több mint 30 fehérjéket (S - ülepedési konstans). A riboszóma három különböző RNS-kötő helyek - 1-2 mRNS és tRNS. A peptidil-tRNS kötőhely tartja a tRNS-molekula dokkolt végén a növekvő polipeptid-lánchoz; szomszédos amino-acil-tRNS-kötőhely (akceptor) rekordokat csak kapott a riboszómák által tRNS-molekula egy aminosav. tRNS úgynevezett „adapter molekulák”, mint egy akceptor a végén egy bizonyos aminosav kapcsolódik, és segítségével a antikodon felismerik specifikus kodon a mRNS-t. Más szóval, alkalmazkodva különböző tRNS szerkezete és elrendezése álló RNS és fehérje makromolekulák RNS monomerekből (nukleotidokból) és a fehérje (aminosav). CE riboszómák különböző funkciói: a kis CE tulajdonít mRNS és dekódolja az információt használja tRNS, a legtöbb ET felelős a peptid-kötések.

 Geneticheskiykod. Broadcast rögzített információk az mRNS-t (nukieotidok szekvenciája),, az aminosav-szekvencia a polipeptid jelenlétét igényli a genetikai kód, azaz Szabályok, amelyek alapján a primer nukleinsav szerkezete (interlace négy nukleotid) a DNS-t és mRNS-t határozza meg az elsődleges szerkezetét a fehérje (specifikus szekvenciát aminosavak a polipeptid lánc). Más szóval, egyfajta „ábécé”.

· A kodon. A levél „ábécé” a -tripletynukleotidov kodon. kódoló egy adott aminosav. Kiderült, hogy az összes kódoló szekvenciák három a négy nukleotid (kodon) 64 (4 3 = 64), azaz a több mint háromszorosa a minimális számú kodon 20 aminosav kódoláshoz szükséges.

 Svoystvageneticheskogokoda. A genetikai kód jellemzi specificitás és vyrozhdonnost (redundancia).

 jellegét. Minden egyes kodon megfelel a csak egy meghatározott aminosav. Így, kodon GGU arginint kódoló kodonját AUA - metionin, a kodon CCA - prolin (U - uracil, C - citozin, A - adenin, G - guanin).

 Vyrozhdonnost - felvétele a polipeptid-lánc azonos aminosav kódolódik Több kodon. Így, kódolnak arginin hármasok 6 (CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG), prolin - 4 (CCU, CCC, CCA, CCG), de a metionin - egyetlen triplett AUA.

 Sintezpolipeptidnoytsepi származó N-, hogy a C-terminális olvasni a genetikai kód 5`- 3`-végén a mRNS-t. A felszabadulás után 5` végi mRNS e célból csatlakozhat egy új riboszóma, amely növekedni kezd, még egyetlen polipeptid láncot. Jellemzően, az azonos mRNS egyidejűleg magában foglalja a sok riboszómák (poliriboszómáikat, vagy poliszómák).

 Etapytranslyatsii - elindítása, meghosszabbítása és megszüntetése.

 Az eljárás megindítása. Ebben a szakaszban a fordítás megkezdése tényezők eIF részt (az angl.eukaryoticinitiationfactors). Miután a kialakulása egy komplex, amely a tRNS, mRNS, riboszóma és transzlációs iniciációs faktorok (lásd. Ábra. 3-14), CE 40S riboszóma mentén csúszik a nem kódoló része a mRNS eddigi, amíg el nem éri a AUG-startkodon ( «3" az ábrán) ezután CE megáll, és kommunikál a többi megindítását tényezők.

 nyúlás. A riboszóma segítségével amino-acil-tRNS-szekvenciálisan „olvassa” az mRNS kodonok követő startkodon az irányba a 5` a 3`-end, növekvő polipeptidlánc miatt a szekvenciális hozzáadásával aminosavak.

 transzlációs terminációs bekövetkezik elérésekor az egyik a stop kodon (UAG, UAA vagy UGA, számjegy „4” az ábrán), amelyhez nem kapcsolódik tRNS. Ahelyett, tRNS a riboszóma csatlakozzon 2 megszűnése tényezők. Az egyik katalizálja a hidrolitikus hasítását szintetizált peptid a tRNS-t és a másik okozza a disszociációs a riboszóma által CE.