Макромолекулы
Основные клеточные макромолекулы
Макромолекулы - биополимеры
СТРОЕНИЕ МАКРОМОЛЕКУЛ
Аминокислоты
Нуклеотиды
ТИПЫ СВЯЗЕЙ В МАКРОМОЛЕКУЛАХ
Примеры ковалентных связей в макромолекулах
Функции макромолекул
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ МАКРОМОЛЕКУЛ
Идентичный геном, но разный протеином
Джеймс Уотсон, американский биолог, лауреат Нобелевской премии 
Нуклеиновые кислоты
Нуклеотиды - мономеры нуклеиновых кислот
Нуклеотид состоит из трех элементов
Мономер ДНК
Азотистые основания
5-углеродный моносахарид - пентоза
Мономер ДНК
Первичная структура ДНК
Вторичная структура ДНК
Комплементарность обеспечивает:
Третичная структура ДНК
Проверим себя…
Существует несколько типов спиралей ДНК, которые отличаются наклоном основания к центральной оси, количеством нуклеотидов в
Функции ДНК
Свойства ДНК
Особенности ДНК эукариот
Особенности ДНК прокариот
Особенности митохондриальной ДНК
Protein diversity
Гетерогенность белков в организме
Б Е Л К И
Классификация белков
Мономеры белков - аминокислоты
Структура белков
Первичная структура белков
Аминокислоты соединяются между собой при помощи пептидной связи, которая образуется между α-аминогруппой одной аминокислоты и
Образование пептидной связи
Вторичная структура белков
α-спирали и β-слои
Третичная структура
Четвертичная структура
Примеры четвертичной структуры
Денатурация и ренатурация белков
Функции белков
Взаимоотношения макромолекул в клетке
Проверим себя…
DNA
RNA
Гетерогенность РНК
мРНК
мРНК – матричная РНК
rRNA
рРНК – рибосомная, или рибосомальная РНК
tRNA
тРНК – транспортная РНК
Основные функции тРНК – трансляция мРНК в последовательность аминокислот в полипептиде, и транспорт аминокислот во время
Рибонуклеиновые кислоты - РНК
Структура РНК
Уровни организации РНК (1)
Уровни организации РНК (2)
Уровни организации РНК (3)
Денатурация и ренатурация РНК
Типы РНК
мяРНК (snRNA) Малые ядерные РНК
миРНК (siRNA) малые интерферирующие РНК
микроРНК (miRNA)
Эти удивительные микроРНК…
Значение микроРНК
Итак, обобщим и проверим себя…
Мономеры макромолекул
Primary structure of DNA – polynucleotide chain
Where is primary, secondary and tertiary structure of RNA?
Structure of macromolecules
16.39M
Категория: БиологияБиология

Макромолекулы. Основные клеточные макромолекулы

1. Макромолекулы

Department of Molecular Biology
and Human Genetics
Макромолекулы
MD, PhD, Univesity Lecturer
Sidorenko Ludmila

2. Основные клеточные макромолекулы

• Полисахариды
• Липиды
• Белки
• Нуклеиновые кислоты

3. Макромолекулы - биополимеры

4. СТРОЕНИЕ МАКРОМОЛЕКУЛ

• Первичная структура
– цепь из мономеров, объединённых ковалентными
связями
• Вторичная структура
– конформация биополимерной цепи за счёт водородных
связей
• Третичная структура
– пространственная (трехмерная) конформация
биополимерной цепи, за счёт водородных, ионных и
электростатических связей
• Четвертичная структура (надмолекулярная)
– комбинация из нескольких макромолекул

5. Аминокислоты

• Служат мономерами
белков
• Содержат
карбоксильную и
аминогруппу, связанные
с углеродным атомом.

6. Нуклеотиды

• Состоят из трех элементов:
азотистого основания,
пентозы и фосфатных групп
• Являются мономерами
Нуклеиновых кислот
• Могут выступать в качестве
переносчиков энергии (АТФ)

7. ТИПЫ СВЯЗЕЙ В МАКРОМОЛЕКУЛАХ

• Ковалентные – прочные связи, лежащие в
основе первичной структуры всех
макромолекул
• Нековалентные (слабые):
- ионные
- водородные
- Ваан-дер-Вальса

8. Примеры ковалентных связей в макромолекулах

• Пептидная – в белках
• Фосфорнодиэфирная – в нуклеиновых
кислотах
• Гликозидная
8

9.

Локализация и место синтеза
макромолекул
Локализация в клетке
Место синтеза
ДНК
Ядро, митохондрии
Ядро,
митохондрии
РНК
Цитоплазма, ядро,
митохондрии
Ядро,
митохондрии
Белки
Все клеточные структуры
Рибосомы
Липиды
Мембраны
Гладкий ЭР
Углеводы
Цитоплазма,
поверхностный аппарат,
в составе ДНК, РНК и др.
Цитоплазма

10. Функции макромолекул

• Углеводы ?
• Липиды ?
• Белки ?
• Нуклеиновые кислоты ?
10

11. ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ МАКРОМОЛЕКУЛ

• Углеводы
– энергетический субстрат
• Липиды
– сборка биологических мембран.
• Белки
– материальный субстрат строения, функции и
особенностей клеток, тканей и организма
• ДНК
- генетическая программа клетки
• РНК
– перенос генетической информации и синтез белка

12. Идентичный геном, но разный протеином

13.

14. Джеймс Уотсон, американский биолог, лауреат Нобелевской премии 

Джеймс Уотсон, американский биолог,
лауреат Нобелевской премии
«Было принято считать, что наша судьба
скрыта в наших звездах. Однако теперь мы
точно знаем, что она записана в наших
генах»
14

15.

of II class genes
Гены II класса кодируют
последовательность
аминокислот в
белке, то есть
последовательность
нуклеотидов генов 2-го
класса
кодирует
последовательность
аминокислоты в белке

16.

Согласно генетическому коду, каждые три нуклеотида
являются кодоном одной аминокислоты, т.о. 1 кодон кодирует
1 аминокислоту

17.

Genetic code
-Universal
-Triplet
-Specific (not
ambiguous)
-Degenerate
-Not overlapping
-Without
commas
-AUG –
initiation

18.

19.

19

20. Нуклеиновые кислоты

• Линейные биополимеры,
состоящие из нуклеотидов
• 2 типа: ДНК и РНК
• Имеют несколько уровней организации.
Каждый уровень строится своими связями
(ковалентные vs нековалентные).

21. Нуклеотиды - мономеры нуклеиновых кислот

22. Нуклеотид состоит из трех элементов

• Азотсодержащее
основание
• Пентоза
• Фосфатная группа

23. Мономер ДНК

γ
P
β
P
α
P
O
N
5’
C
C1’
C
4’
C3’
C2’

24. Азотистые основания

25. 5-углеродный моносахарид - пентоза

РНК
ДНК

26. Мономер ДНК

γ
P
β
P
α
P
O
N
5’
C
C1’
C
4’
C3’
C2’

27.

• Мономеры ДНК:
– 4 типа дезоксирибонуклеотидов (dNTP→dNMP)
• dATP → dAMP
• dGTP → dGMP
• dCTP → dCMP
• dTTP → dTMP
• Мономеры РНК:
– 4 типа рибонуклеотидов (NTP→NMP)
• ATP → AMP
• GTP → GMP
• CTP → CMP
• UTP → UMP

28. Первичная структура ДНК

• Цепь нуклеотидов, соединенных
прочной ковалентной
фосфодиэфирной связью между
3‘атомом С одной пентозы и 5‘-С
другой пентозы
одноимённойполинулеотидной
цепи

29.

Фосфодиэфирные связи обозачены красным цветом
5' GCGT ... 3‘
29

30.

Охарактеризуйте этот нуклеотид:
А. Дезоксирибоза в виде моносахарида
B. Рибоза как моносахарид
C. Пурин в виде азотистого основания
D. Три фосфатных остатка
E. Пиримидин как азотистое основание
30

31. Вторичная структура ДНК

• Двойная спираль из двух
антипараллельных цепей,
соединенных водородными
связями на уровне азотистых
оснований
• В основе лежит принцип
комплементарности

32.

Принцип комплементарности между
двумя цепями ДНК : между гуанином
и цитозином всегда три водородные
связи, а между аденином и тиминомдве.

33.

33

34. Комплементарность обеспечивает:

• Стабильность молекулы ДНК
• Механизм репликации
• Механизм транскрипции
• Механизм рекомбинации
• Механизм репарации ДНК

35.

Открытие двойной спирали ДНК
Rosalind Franklin
Maurice Wilkins
James Watson and Francis Crick
Нобелевская премия за
открытие двойной спирали ДНК
35

36. Третичная структура ДНК

• Образуется при взаимодействии ДНК с белками при
помощи водородных и электростатических связей,
образуя надмолекулярный комплекс ДНП дезоксинуклеопротеид.
• Таким образом, хромосома и хроматин – примеры ДНП

37. Проверим себя…

Какая связь отвечает за первичную структуру ДНК?
Проверим себя…
А. Водородная связь
B. Гликозидная связь
C. Полипептидная связь
Как называется первичная структура ДНК?
D. Гидрофобная связь
А. Полипептидная цепь аминокислот
E. Фосфодиэфирная связь
B. Альфа-спираль
C. Бета-слои
D. Полинуклеотидная цепь
Е. Двойная спираль
Какая связь отвечает за вторичную структуру ДНК?
А. Водородная связь
Как называется вторичная структура ДНК?
B. Гликозидная связь
А. Полипептидная цепь аминокислот
C. Полипептидная связь
B. Альфа-спираль
D. Гидрофобная связь
C. Бета-слои
E. Фосфодиэфирная связь
D. Полинуклеотидная цепь
E. Двойная спираль ДНК
37

38.

Какое азотистое основание отсутствует в РНК?
А. Тимин
Б. Урацил
С. Аденин
Д. Гуанин
Е. Цитозин
Какие связи соединяют
двойной спирали ДНК вместе:
обе
нити
А. Водородные связи
B. Гликозидные связи
C. Полипептидные связи
Три водородные связи находятся между:
D. Гидрофобные связи
А. Тимин и аденин
E. Фосфодиэфирные связи
B. Гуанин и цитозин
C. Урацил и тимин
D. Аденин и гуанин
E. Цитозин и тимин
Какие связи соединяют нуклеотиды в
полинуклеотидную цепь:
А. Водородные связи
Две водородные связи находятся между:
B. Гликозидные связи
А. Тимин и аденин
C. Полипептидные связи
B. Гуанин и цитозин
D. Гидрофобные связи
C. Урацил и тимин
E. Фосфодиэфирные связи
D. Аденин и гуанин
E. Цитозин и тимин
38

39. Существует несколько типов спиралей ДНК, которые отличаются наклоном основания к центральной оси, количеством нуклеотидов в

одном витке и направлением
закрученности
Отличия
А-ДНК
B-ДНК
Z-ДНК
Направление
спирали
Правое
Правое
Левое
Количество
п.о. в витке
11
10,4
12
Расстояние
между
основаниями
2,9
23,7
18,4
Диаметр
молекулы
25,5
23,7
18,4

40. Функции ДНК

• Хранение генетической информации
- 98% в ядре, 2% в митохондриях
• Передача генетической информации
- от клетке к клетке, от поколения к поколению
(митоз, мейоз)
• Реализация генетической информации
ДНК → мРНК → белок

41. Свойства ДНК

• Репликация
• Репарация
• Денатурация и ренатурация
• Спирализация, суперспирализация и
деспирализация
• Гетерогенность последовательностей
• Гибкость (пластичность) молекулы
• Перемещение (миграция) в электрическом поле
• Гибридизация

42.


Репликация - это синтез новых молекул ДНК, удвоение всех 46 хромосом. Для
этого водородные связи между цепями спирали ДНК разрушаются.
Репарация - это свойство ДНК восстанавливать исходную последовательность
нуклеотидов в случае повреждений, мутаций . Она основана на принципе
комплементарности и предотвращает накопление мутаций.
Денатурация - ДНК это разрыв водородных связей между комплементарными
нитями двойной спирали ДНК, что позволяет получить доступ к азотистым
основаниям для чтения закодированной информации – как предпосылки для
репликации, репарации и транскрипции ДНК. Денатурация ДНК может произойти
при изменении микросреды (высокая tº, щелочная среда)
Ренатурация ДНК - это восстановление двойной спирали;
Спирализация, суперспирализация, деспирализация являются свойствами
двойной спирали и определяет переход спирали ДНК от одного функционального
состояния к другому.
Гибкость ДНК - это способность двойной спирали переходить от одного
конформационного вида к другому, например: переход от формы B к А связан с
активацией ДНК для транскрипции, а переход к форме Z - с инактивацией участка
ДНК.
Гибридизация ДНК приводит к образованию новых молекул ДНК из молекул
разного происхождения - основа рекомбинации ДНК, генной инженерии;
42

43.


Гетерогенность ДНК выражается в апериодичной последовательности
оснований в молекуле, т.е. нуклеотиды встречаются с различной частотой в
молекуле ДНК:
Участки богатые в А = Т чередуются с участками богатыми в G≡C;
Кодирующие участки (гены) чередуются с не-кодирующими и
регулирующими участками;
Транскрипционно активные участки чередуются с транскрипционно
неактивными;
Уникальные участки (структурные гены) чередуются с повторяющимися
(гены рРНК, тРНК, минисателлиты, и т.д.);
Фрагильность ДНК обусловлена чувствительностью к мутагенным
факторам:
Ионизирующие излучения могут привести к моно- или двухцепочечным
разрывам;
УФ-лучи могут привести к появлению пиримидиновых димеров;
химические мутагены могут изменить азотистые основания и, т.о.
предотвратить их правильное соединение;
Вирусы могут встроиться в молекулу ДНК, модифицируя структуру и
функцию генов;
"-" электрический заряд позволяет ДНК специфически взаимодействовать с
щелочными белками (гистонами) и кислыми белками (негистонами) ,
43
мигрировать в электрическом поле.

44. Особенности ДНК эукариот

• В ядре (98%) и митохондриях (2%)
• Длинная линейная молекула
• Ассоциируется с гистоновыми и
негистоновыми белками, образуя
хроматин
• Много молекул (у человека 46)
• Реплицируется в фазе S клеточного
цикла
• Характеризуется гетерогенностью
(содержит уникальные и
повторяющиеся
последовательности)

45. Особенности ДНК прокариот

• Располагается в цитоплазме, в виде
нуклеоида (1 центральная молекула и
плазмиды)
• Небольшая кольцевая молекула
• Ассоциируется с основными белками
• Прикрепляется к плазматической
мембране
• Реплицируется постоянно
• Большинство последовательностей
уникальные.

46. Особенности митохондриальной ДНК

• Располагается в митохондриях (по 2-10
молекул)
• Количество варьирует и зависит от типа
и физиологического состояния клетки
• Кольцевая молекула
• Состоит из двух цепей: H (тяжелой) и L
(легкой)
• Содержит 37 генов
• Геном компактный и состоит, в
основном, из кодирующих
последовательностей

47. Protein diversity

48. Гетерогенность белков в организме

49. Б Е Л К И

БЕЛКИ
• Составляют до 50% сухого веса клетки
• Отличаются огромным разнообразием –
гетерогенностью
• Строение и функции белков
запрограммированы генами в ДНК
• Определяют структуру и жизнедеятельность
клетки

50. Классификация белков

• По составу: простые
сложные
• По структуре: фибриллярные
глобулярные
• По функциям: структурные
ферменты
гормоны
транспортные
защитные
сократительные

51. Мономеры белков - аминокислоты

Каждая аминокислота состоит из двух частей:
- Консервативная (аминогруппа и карбоксильная
группа);
- Вариабильная (радикал).

52.

53. Структура белков

53

54. Первичная структура белков

• Это полипептидная цепь из аминокислот,
• соединенных при помощи прочной
ковалентной пептидной связи
• Последовательность аминокислот в
полипептиде запрограммирована генетически
последовательностями нуклеотидов в ДНК

55. Аминокислоты соединяются между собой при помощи пептидной связи, которая образуется между α-аминогруппой одной аминокислоты и

Аминокислоты соединяются между собой при помощи пептидной связи, которая образуется между αаминогруппой одной аминокислоты и α-карбоксильной группой другой аминокислоты.

56. Образование пептидной связи

…образуется между αаминогруппой одной
аминокислоты и αкарбоксильной группой
другой аминокислоты

57. Вторичная структура белков

• Образуется при помощи
водородных связей
• Представлена αспиралями или β-слоями
• Упаковываясь компактно,
α-спирали и β-слои
образуют домены

58. α-спирали и β-слои

α-спирали образуются при
закручивания полипептидной
цепи за счет определенных
аминокислот
Примеры: кератин, миозин
β-слои образуются в результате
параллельного расположения
участков полипептидной цепи и
служат основой организации
глобулярных белков
Примеры: фиброин, коллаген

59. Третичная структура

• Обеспечивается при помощи
водородных, дисульфидных и
ионных связей, а также
гидрофобных взаимодействий.
• Обеспечивает свертывание
полипептидных цепей в
компактную глобулу.
• Основой ее является домены.
• Примеры: миоглобин,
глобулины, ферменты.

60. Четвертичная структура

• Является результатом объединения нескольких
полипептидных цепей, удерживаемых за счет
гидрофобных взаимодействий.
• Примеры: гемоглобин, оболочка некоторых вирусов.

61. Примеры четвертичной структуры

62. Денатурация и ренатурация белков

• Денатурация – это процесс утраты трехмерной
конформации, присущей данной белковой
молекуле, и, вследствие этого, биологических
функций.
• Факторы денатурации:
нагревание, облучение, действие сильных кислот,
щелочей и тяжелых металлов, органических
растворителей и детергентов.
• Ренатурация – это процесс восстановления
утраченной структуры белка.

63. Функции белков

Класс белков
Динамичные
белки
Структурные
белки
Функция
Примеры
каталитическая
Протеазы, липазы,
полимеразы,
оксидазы....
транспортная
Hb, трансферин
двигательная
Актин, миозин
Сигнальная, гормоны
рецепторы, инсулин
защитная
Ig, IFN
регуляторная
Факторы
транскрипции
структурная
Эластин, коллаген

64. Взаимоотношения макромолекул в клетке

ДНК
Транскрипция
РНК
Трансляция
Белки
Синтез - катализ
Сахара
Липиды
64

65.

Связь: строение – среда - функции
Первичная химическая
структура
Факторы среды –
to, pH, P, hν, др.
Пространственная конформация
(форма молекулы)
Свойства молекулы
Функции молекулы

66. Проверим себя…

66

67.

Какая связь обеспечивает первичную структуру белков:
А. Водородная связь
B. Гликозидная связь
C. Пептидная связь
D. Гидрофобная связь
E. Фосфодиэфирная связь
Какая связь обеспечивает вторичную структуру белка:
А. Водородная связь
B. Гликозидная связь
C. Пептидная связь
D. Гидрофобная связь
E. Фосфодиэфирная связь
Какие связи участвуют в образовании четвертичной структуры белков:
А. Водородная связь
Б. Ионная связь
C. Гидрофобная связь
Д. Ван-дер-Ваальса
Е. Все упомянутое выше
67

68.

Как называется первичная структура белка?
А. Полипептидная цепь аминокислот
B. Альфа-спираль
C. Бета-листы
D. Полинуклеотидная цепь
Е. Двойная спираль
Как называется вторичная структура белка?
А. Полипептидная цепь аминокислот
B. Альфа-спираль, бета-листы
С. Петли
D. Полинуклеотидная цепь
Е. Двойная спираль
Что является примером четвертичной структуры белков?
А. Кератин
Б. Гемоглобин
С. Миозин
Д. Фиброин
Е. Коллаген
68

69. DNA

70. RNA

71.

72. Гетерогенность РНК

73. мРНК

mRNA

74. мРНК – матричная РНК

• Средняя по размерам (30030 тыс. нуклеотидов)
• Переносит информацию с
ДНК на рибосомы, где
является матрицей синтеза
белка
• Может находиться как в
ядре, так и в цитоплазме
• В клетке огромное
разнообразие мРНК (100 000
– 1 млн)
74

75. rRNA

76. рРНК – рибосомная, или рибосомальная РНК

• Составляет до 80-85% от
общего содержания РНК в
клетке
• В рибосоме РНК отличается
очень компактной упаковкой
• Участвует в синтезе белка,
обеспечивая связь между
мРНК, тРНК и рибосомой
• 4 типа рРНК: 3 – в большой и
1 – в малой субъединицах
рибосомы
76

77.

77

78. tRNA

79.

Структура тРНК.
Специфическая
последовательность
нуклеотидов тРНК
и форма тРНК молекул
закодированы
в ДНК генами третьего
класса.

80. тРНК – транспортная РНК

• Самые маленькие по
размера (до 80 нуклеотидов)
• До 10% всех нуклеотидов
тРНК приходится на долю
минорных оснований
• тРНК обеспечивают
транспорт аминокислот к
месту синтез белка
(рибосомам) и перевод
генетической информации
• Количество вариантов в
клетке 20-61 ???
80

81.

Экспрессия генов второго класса (тех, которые кодируют белки)
схематично.

82. Основные функции тРНК – трансляция мРНК в последовательность аминокислот в полипептиде, и транспорт аминокислот во время

трансляции к рибосоме для
сборки полипептида, согласно генетическому коду мРНК

83.

1
2
3
4 STOP
G5’ppp5’AUCCAAUGUUGCAACGUUGAAUUCGAAAAAA-3’
Translation (tRNA)
Met – Leu – Gln – Arg
polypeptide
1
2
3
4
UAC
Met
AAC
Leu
GUU
Gln
GCA
Arg
мРНК транслируется в аминокислоты, образуя полипептидную цепь.
Трансляция осуществляется молукулами тРНК, которые приносят поочерёдно
аминокислоты, согласно генетическому коду

84.

85.

Трансляция - это процесс Перевода последовательности нуклеотидов в
мРНК в последовательность аминокислот в полипептиде
мРНК – содержит кодоны для последовательности аминокислот,
тРНК – транслирует кодоны и транспортирует соответствующие аминокислоты к
рибосоме в момент трансляции,
рРНК – рибосомальная РНК, является неотъемлемой частью рибосом,
рибосомы - это место, где происходит трансляция

86.

Gene expression
DNA
mRNA
Protein
rRNA
tRNA
Экспрессия генов = синтез белка. Для этого нужны все 3 РНК:
мРНК, тРНК, рРНК

87. Рибонуклеиновые кислоты - РНК

Рибонуклеиновые кислоты РНК
87

88. Структура РНК

• Мономеры - рибонуклеотиды
4 типа рибонуклеотидов (NTP→NMP)
ATP → AMP
GTP → GMP
CTP → CMP
UTP → UMP
88

89. Уровни организации РНК (1)

Первичная структура – полинуклеотидная
цепь
5‘- 3‘, соединенных фосфорнодиэфирной связью 3‘-5‘;
• порядок нуклеотидов не случаен, а
зависит от последовательности ДНК, с
которой переписана данная РНК.

90. Уровни организации РНК (2)

Вторичная структура
• пространственная конфигурация молекулы
РНК - одиночные цепи все время образуют
короткие двухцепочечные участки, которые
комплементарны и способны спариваться,
• Различают несколько элементов вторичной
структуры РНК – стебель, петли и псевдоузлы.
Они образуются при помощи водородных
связей: А спаривается с U, a G с С;
• Каждая петля является функциональным
сайтом.
рРНК
тРНК

91. Уровни организации РНК (3)

Третичная структура
• рабочая форма РНК –
как правило, результат
связывания РНК со
специфическими
белками,
• Примеры:
информосома,
рибосома, сплайсосома

92. Денатурация и ренатурация РНК

• двухцепочечные участки в РНК разрушаются при
повышении температуры или рН, но, в отличие от
ДНК, при высоких значениях рН в РНК
разрушаются и фосфодиэфирные связи.
• размеры петель в одноцепочечной РНК невелики,
поэтому разрушаются они довольно легко.
• после денатурации двухцепочечных участков
петель оказывается затрудненным, и в результате
ренатурации могут образоваться структуры,
отличные от исходной.

93. Типы РНК

• mRNA (матричная РНК) – перенос ГИ, матрица для синтеза белка
• tRNA (транспортная РНК)– транспорт аминокислот, расшифровка ГИ
• rRNA (рибосомная РНК) – входит в состав рибосом и обеспечивает синтез белка
• hnRNA (гетерогенная ядерная РНК) – промежуточный продукт созревания мРНК
• snRNA (малая ядерная РНК)– участвует в процессе созревания мРНК
• snoRNA (малая ядрышковая РНК) – участвует в образовании и модификации рРНК в
ядрышке
• scRNA (малая цитоплазматическая РНК)– компонент комплекса SRP, участвует в
выборе и транспорте белков в грЭПС
• miRNA (микроРНК) – регулирует экспрессию генов путем подавления синтеза мРНК
• siRNA (интерференционная РНК)– регулирует экспрессию генов путем деградации
мРНК
• … и др.

94. мяРНК (snRNA) Малые ядерные РНК

- oбнаруживаются в ядре;
- всегда связаны с белками, формируя малые ядерные
рибонуклеопротеиновые частицы (snurp).
- cодержат большое количество уридина (U1,U2, …U12).
- pазмер от 90-300 нуклеотидов.
Функции:
1. Участвуют в процессинге пре-мРНК.
2. Расщепление полицистронных мРНК.
3. Поддержание целостности теломер.
4. Регуляция транскрипции.

95. миРНК (siRNA) малые интерферирующие РНК

• представляют собой фрагменты более
длинных двухцепочечных РНК.
• Комплементарны мРНК-мишени.
• Запускают разрушение мРНК-мишени,
НЕ подавляя её трансляцию.
• Функции — защита клетки от
чужеродного генетического
материала (вирусов, трансгенов),
регуляция некоторых генов

96. микроРНК (miRNA)

• микроРНК образуются из крупных
первичных транскриптов, т.е.
считаны с собственных генов
• Комплементарны мРНК мишени ,
но не полностью
• Подавляют трансляцию мРНКмишени или вызывают
деградацию мРНК.
• По оценкам 1% генов представлен
генами миРНК, которые
регулируют до 30% структурных
генов.

97. Эти удивительные микроРНК…

• Описаны впервые в 1993 году
• Состоят из 19-24 нуклеотидов
• Не кодируют белки
• В 2002 было известно 218 микроРНК, в 2007 – 5071…
• В геноме человека – более 400 типов микроРНК

98. Значение микроРНК

• Играют важную роль в развитии многих
заболеваний (рак, болезни метаболизма,
вирусные инфекции, аутоиммунные
заболевания, аллергические болезни и др.)
• Биомаркеры в ранней диагностике
• Мишени в генной терапии
98

99.

Для общего развития… микроРНК как биомаркеры
http://old.medach.pro/life-sciences/genetika/ncrna/
99

100.

• МикроРНК ингибирует выработку инсулина
• МикроРНК помогут в лечении онкологических
заболеваний
• МикроРНК помогает обнаружить рак
поджелудочной железы (01.02.07)
• МикроРНК помогут в лечении хронического
лейкоза
• Белок р53 “заказывает” опухоль маленьким
киллерам – микроРНК (05.06.07)
• МикроРНК спасает от кокаиновой
зависимости (21.01.2012)

101. Итак, обобщим и проверим себя…

101

102.

Where is the monomere of DNA, RNA, protein ?
Where is DNA and where RNA, and where polypeptide?
102

103. Мономеры макромолекул

Monomers of DNA
(deoxyribonucleic
acid):
• 4 types of
deoxyribonucleotides
– dNTP
• dATP
• dGTP
• dCTP
• dTTP
Monomers of RNA
(ribonucleic acid):
Monomers of
proteins:
• 4 types of
ribonucleotides – NTP
• ATP
• GTP
• CTP
• UTP
• 20 types of amino
acids
• Ala
• Val
• Ser
• His
• Pro
• ....
www.biologiemoleculara.usmf.md
http://e.usmf.md
103

104.

www.biologiemoleculara.usmf.md
http://e.usmf.md
104

105. Primary structure of DNA – polynucleotide chain

www.biologiemoleculara.usmf.md
5' GCGT
... 3‘
http://e.usmf.md
105

106.

What is the name of the bonds represented in red on the pictures below?
Where is DNA
and where RNA?
106

107.

What is the name of the bonds represented in violet on the picture below?
All these are monomers of which macromolecule?

108.

Secondary structure:
double helix
www.biologiemoleculara.usmf.md
http://e.usmf.md
108

109.

Is it DNA or RNA?
By which
numbers is
signed Adenine,
Guanine,
Cytosin,
Thymine?
109

110.

Do these nucleotides belong to RNA or DNA?
Give names to the nucleotides, like dATP, or ATP, or AMP, or ADP, or dAMP……????????
110

111.

Do these nucleotides belong to RNA or DNA?
Give names to the nucleotides, like dATP, or ATP, or AMP, or ADP, or dAMP……????????
111

112.

By which
numbers is
signed Adenine,
Guanine,
Cytosin,
Thymine?
112

113.

RNA or DNA?
Give names to
the numbers
113

114. Where is primary, secondary and tertiary structure of RNA?

www.biologiemoleculara.usmf.md
http://e.usmf.md
114

115. Structure of macromolecules

• Tertiary structure of DNA
– DNA + histone proteins + non-histones
proteins = DNP (deoxyribonucleoprotein)
• Chromatin
• Chromosome
• Tertiary structure of RNA
– RNA + proteins = RNP (ribonucleoprotein)
• rRNA + ribosomal proteins ribosome
• tRNA + proteins
• mRNA + proteins
• Tertiary structure of proteins
-helixes and -sheets: Globular shape of protein
www.biologiemoleculara.usmf.md
http://e.usmf.md
115

116.

Что является
DNP?
примером
для
Что является
RNP?
примером
А. Рибосома
А. Рибосома
Б. Хромосома
Б. Хромосома
C. Бета-слои
C. Бета-слои
D. Полинуклеотидная цепь
D. Полинуклеотидная цепь
Е. Двойная спираль
Е. Двойная спираль
для
116

117.

Вспомним задания из тетрадки…
117

118.

чОхарактеризуйте числа на этой картинке:
А. № 5 - аденин и Nr. 6 - тимин
Б. № 5 - гуанин и Nr. 6 - цитозин
С. №. 5 - аденин и Nr. 6 - цитозин
Д. №. 5 - гуанин и Nr. 6 - тимин
Е. №. 5 - аденин и Nr. 6 - урацил
118

119.

Охарактеризуйте этот нуклеотид:
А. Дезоксирибоза в виде моносахарида
B. Рибоза как моносахарид
C. Пурин в виде азотистого основания
D. Три фосфатных остатка
E. Пиримидин как азотистое основание
119

120.

Охарактеризуйте числа на этой
картинке:
А. № 1 Дезоксирибоза в виде
моносахарида
Б.

1
Рибоза
в
виде
моносахаридов
С. №. 5 Пурин в виде азотистого
основания
Д. №. 5 Пиримидин как азотистое
основание
Е. №. 2 - фосфодиэфирная связь
120

121.

Охарактеризуйте числа на этой
картинке:
А. № 1 Дезоксирибоза в виде
моносахарида
Б.

1
Рибоза
в
виде
моносахаридов
С. №. 3 — 5-й штрих в цепочке, №.
4 это 3 простых
Д. №. 4 — 5-й штрих в цепочке, №.
3 это 3 простых
Е. №. 2 - фосфодиэфирная связь
121

122.

«То, что ты ищешь,
ищет тебя!»
Джаллаладин Руми
122

123.

УДАЧИ!
123
English     Русский Правила