|
Тема№3. Генетичний код. Біосинтез білка.
Генетичний код - система запису спадкової інформації про амінокислотний склад білків у молекулах нуклеїнових кислот у вигляді послідовностей нуклеотидів.
властивості:
- триплетність - 1 амінокислота → 3 нуклеотиди (триплет або кодон)
- однозначність - кожний триплет → лише одну певну амінокислоту
- виродженість - 1 амінокислота → кілька різних триплетів ( лейцин кодується 6 триплетів)
- безперервність - триплети йдуть один за одним
- колінеарність - послідовність нуклеотидів → послідовність амінокислот
- універсальність - генетичний код єдиний для всіх організмів
Спейсери - ділянки ДНК, які відокремлюють одні гени від інших.
Старт-кодон - триплет, який розташовується на початку гена →ТАЦ (у ДНК), АУГ (у РНК)
Стоп-кодони - це кодони, що сигналізують про завершення синтеза білка.
Експресія генів - процеси використання спадкової інформації генів для синтезу функціональних продуктів — молекул РНК та білків.
види:
- біосинтез РНК
- біосинтез білка
Біосинтез білка - сукупність процесів утворення молекул білків з амінокислот на основі інформації генів ДНК.
етапи:
1й. Транскрипція - переписування інформації про первинну структуру білка з молекули ДНК на молекулу про-іРНК (в ядрі).
Процесинг → з молекули іРНК вирізаються інтрони і зшиваються екзани ⇒ мРНК (матрична)
|
Транскрипція (від лат. transcriptio - переписування) - передача інформації про первинну структуру білка з молекули ДНК на іРНК, що відбувається на основі принципу комплементарності. Транскрипція каталізується ферментами РНК-полімеразами і здійснюється в ядрі, а в прокаріотичних клітинах - у нуклеоїді.
Зазвичай процес транскрипції поділяється на 3 стадії. На початковій стадії транскрипції відбувається розплітання ДНК і зв’язування РНК-полімерази з промоторною послідовністю гена, що є сигналом для початку транскрипції. Наступною є стадія, під час якої нарощується ланцюг РНК, тобто відбувається послідовне приєднання нуклеотидів на основі принципу комплементарності. Кінцевою стадією транскрипції є стадія завершення зчитування інформації з ДНК на РНК при досягненні термінаторної послідовності гена. Результатом є утворення первинної іРНК (проРНК)
Після транскрипції в клітинах еукаріотів відбувається дозрівання проРНК (процесинг). У результаті процесингу проРНК перетворюється на зрілу інформаційну іРНК (мРНК), яка експортується з ядра до цитоплазми.
|
2й. Трансляція - сукупність процесів перетворення спадкової інформації іРНК у білок первинної структури (на рибосомах у цитоплазмі)
процеси:
1. Ініціація - розпізнавання стартового кодону
2. Елонгація - нарощування поліпептидного ланцюга білка.
3. Термінація - закінчення синтезу первинної структури білка.
Полісома - декілька рибосом на одній іРНК
 Трансляція: 1 - рибосома; 2 - іРНК; 3 - тРНК; 4 - амінокислоти
Пострансляційна модифікація ( в Комплексі Гольджі) - білок набуває 2,3,4 структури
|
Необхідні для біосинтезу білків амінокислоти доставляються до рибосом молекулами тРНК. Процес поєднання тРНК з активованими амінокислотами називається активацією амінокислот.
Трансляція починається із взаємодії субодиниць рибосом з іРНК та першою тРНК, антикодон якої відповідає старт-кодону іРНК - АУГ. Цей кодон визначає для рибосоми початок зчитування інформації з іРНК. Коли перша тРНК зв’язується з іРНК, рибосома робить крок, і в її функціональному центрі опиняються два триплети. На одному із них відбувається розпізнавання наступної тРНК, а на іншому - звільнення амінокислоти від попередньої тРНК та її приєднання до ланцюга майбутньої молекули білка. Далі рибосома пересувається по іРНК рівно на один триплет, що забезпечує нарощування поліпептидного ланцюга. Це переміщення відбувається доти, поки рибосома не наштовхнеться на один із стоп-кодонів у іРНК, що сигналізує про завершення трансляції.
Після відділення від рибосом починається дозрівання білків. До них приєднуються різні хімічні групи, відщеплюються невеликі фрагменти, вони набувають вторинної, третинної структур та ін. Ці перебудови відбуваються в цитоплазмі, гранулярній ЕПС, комплексі Гольджі й змінюють функціональну активність білків.
|
Завдання для самоконтролю:
1. Що таке генетичний код?
2. Назвіть основні властивості генетичного коду.
3. Що таке транскрипція іРНК?
4. Де відбувається транскрипція?
5. Що таке трансляція?
6. Де відбувається трансляція?
7. Які особливості генетичного коду?
8. Як відбувається транскрипція в живій клітині?
9. Як відбувається трансляція в клітині?
10. Яке значення генетичного коду в біосинтезі білків?
Д/З: опрацювати матеріали сайту або §25,26 (Соболь В.І) , т/з 1-3
| 
