Экспрессия генов в клетках про- и эукариот.

Экспрессия генов – процесс, в ходе которого наследственная информация от гена (последовательность нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный продукт - РНК или белок. Экспрессия генов является субстратом для эволюционных изменений, т.к. контроль за временем, местом и количественными характеристиками экспрессии одного гена может иметь влияние на функции других генов в целом организме.

 

Основные этапы биосинтеза, протекающие по матричному принципу. Участие т-РНК в синтезе белков.

Синтез белка состоит из 2х этапов: транскрипции и трансляции.

ДНК (транскрипция) – РНК (трансляция) – белок ---- формула биосинтеза белка

Транскрипция (переписывание) – биосинтез молекул РНК осуществляется в хромосомах на молекуле ДНК по принципу матричного синтеза.

Трансляция (передача) – синтез полипептидных цепей белков, осуществляется на рибосомах.

1. Образуется функциональный центр рибосомы, состоящий из и-РНК и 2х субъединиц рибосом.

2. Транспортировка аминокислот, присоединение к т-РНК, у цитоплазмы функционального центра рибосомы.

3. Пептидная цепочка удлиняется до тех пор, пока не закончится трансляция и рибосома не соскочит с и-РНК.

 

Понятие об опероне. Опероны про- и эукариот. Регуляция деятельности адаптивных оперонов прокариот в реакциях расщепления (на примере лактозного оперона кишечной палочки). Сплайсинг белков.

Оперон – участок ДНК, транскрипция которого осуществляется на одну молекулу и-РНК под контролем одного специального белка-регулятора.

В состав оперона прокариот входят структурные гены и регуляторные элементы. Структурные гены кодируют белки, осуществляющие последовательно этапы биосинтеза какого-либо вещества. Этих генов может быть один, два или несколько. Они тесно связаны друг с другом, в ходе транскрипции работают как один единый ген. Лактозный оперон кишечной палочки. При отсутствии в среде обитания бактерий глюкозы и при наличии лактозы, бактерии начинают синтезировать ферменты для переработки этого сахара. Если же в среде появляется глюкоза, эти ферменты исчезают и бактерии возвращаются к стандартному обмену веществ.

Сплайсинг белков, или белковый сплайсинг — внутримолекулярный автокаталитический процесс, происходящий в некоторых белках, при котором внутренняя часть белка (под названием интеин) выщепляется из белка-предшественника с последующим лигированием оставшихся частей. На месте сплайсинга в белке-предшественнике находится цистеин или серин, то есть аминокислота с нуклеофильной боковой группой. Известные в настоящее время реакции сплайсинга не требуют экзогенных кофакторов и источников энергии (например, АТФ или ГТФ). До открытия сплайсинга белков словом «сплайсинг» обозначали сплайсинг пре-мРНК.