Реализация генетической информации. Синтез и функционирование белков. Транскрипция. Трансляция

1.

Гидрофобные
(неполярные)
Полярные
незаряженные
Полярные
заряженные
аланин (ала)
валин (вал)
изолейцин (иле)
лейцин (лей)
метионин (мет)
пролин (про)
триптофан (трп)
фенилаланин (фен)
Аспарагин (асн)
глицин (гли)
глутамин (глн)
серин (сер)
тирозин (тир)
треонин (тре)
цистеин (цис)
аспарагиновая
кислота (асп)
глутаминовая
кислота (глу)
аргинин (арг)
гистидин (гис)
лизин (лиз)

2.

Реализация
генетической
информации
НГУ
Профессор СУНЦ НГУ к. б. н. О. В. Саблина

3.

Реализация
генетической информации
синтез и функционирование
белков
Транскрипция
Трансляция

4.

Бактерия
мРНК
белок
ДНК
РНКполимераза
ДНК
мРНК
рибосома
Транскрипция
Трансляция

5.

1. Трансляция
Трансляция –
синтез белка по матрице мРНК

6.

Трансляция
5'
У Г
Матрица
У Ц А А Ц У У
тРНК
тРНК
тРНК
ЦИС
ГЛН
ГЛУ
3'
мРНК
пептид

7.

Трансляция
5'
У Г
Матрица
У Ц А А Ц У У
3'
мРНК
Для трансляции нужны
антикодоны
А Ц А
Г
У У
Г
А А
тРНК
аминокислоты
ЦИС
ГЛН
ГЛУ

8.

Трансляция
5'
3'
У Г
Матрица
У Ц А А Ц У У
3'
мРНК
Для трансляции нужны
антикодоны
А Ц А
Г
У У
Г
А А
тРНК
ЦИС
аминокислоты
рибосомы
ГЛН
ГЛУ

9.

Трансляция
5'
3'
тРНК
У Г
Матрица
У Ц А А Ц У У
А Для
Ц Атрансляции
Г У У нужны
Г А А
ЦИС
– матричная РНК
ГЛН
транспортные РНК
аминокислоты
рибосомы
АТФ
ГЛУ
3'
мРНК

10.

Транспортная РНК
антикодон
антикодонная петля
У
А
Ц
3'
Ц
Ц
А
Ф
5’-конец
3’-конец
аминокислота
3'

11.

Рибосома
Большая
субчастица
Большая
субчастица
Малая
субчастица
ø 20-30 нм
Малая
субчастица

12.

Рибосома
Малая субчастица
Большая субчастица

13.

Рибосома
Пептидилтрансферазный
Pt
(каталитический)
центр
Е Р А
Пептидильный
выход
Аминоацильный
(донорный)
(акцепторный)
центр
центр
Кодон-антикодонное
взаимодействие
Эукариоты
4 молекулы р-РНК
83 белка
Примерно
107 рибосом на клетку
Прокариоты
3 молекулы р-РНК
52 белка
Примерно
15000 рибосом на клетку

14.

рРНК
малой
субчастицы

15.

Эукариотическая рибосома
рРНК
большой
субчастицы
рРНК
малой
субчастицы

16.

Рекогниция
Подготовительный этап трансляции
У
А
Ц
Фермент
АРСаза
5′-конец
3′-конец
Ц
Ц
А
Ф
аминокислота
Аминоацил
тРНК
Синтетаза

17.

АТФ
АК
Ф
АМФ

18.

АТФ
АК
Ф
Рекогниция
АМФ

19.

Сколько всего
может быть
разных тРНК?
61?
62!
20?
64?
?
Это ещё почему
Мет
тРНК
АУГдве
«строчная буква»
(метионин)
«заглавная буква»
(формилметионин)

20.

Сколько всего
может быть
разных тРНК?
В клетках человека
около 50 разных тРНК
Ну, а это почему?
Антикодоны некоторых тРНК
узнают три разных кодона
Каких?

21.

Сколько всего
разных АРСаз?
62?
20!

22.

Асп
Изоакцепторные тРНК
Ц
У
Г
Ц
Изоакцепторные
тРНК
У
А
имеют одинаковую третичную структуру и
присоединяют однуФен
и ту же аминокислоту
Изоакцепторные тРНК
А
А
А
А
А
А
А
Г
Г

23.

АРСазы
Вал
Глн
Тре
Иле

24.

Этапы трансляции
1. Инициация (начало)
2. Элонгация (удлинение)
3. Терминация (окончание)

25.

Инициация трансляции
лидерная
последовательность
А У Г
мРНК
Старт

26.

Инициация трансляции
комплементарность
мРНК
рРНК

27.

Рибосома
Пептидилтрансферазный
Pt
(каталитический)
центр
Е Р А
Пептидильный
выход
Аминоацильный
(донорный)
(акцепторный)
центр
центр
Кодон-антикодонное
взаимодействие

28.

Инициация трансляции
Малая субчастица находит старт-
кодон
Формилметионил-тРНК
встает
фМет
Формилметионин –
в центр Р
фМет
Присоединяется большая
заглавная буква
субчастица
Формилметионин переносится
лидерная
в центр А
последовательность
Образуется пептидная связь
А У Г
мРНК
Е
Р
А

29.

Элонгация
фМет
А У Г
Е
Р
А

30.

Элонгация
фМет
фМет
А У Г
Е
Р
А
Скорость элонгации –
около 12 аминокислот в секунду

31.

Терминация
Мет
рилизингфакторы
стоп
А У Г
Е
Р
А

32.

Терминация
Мет
стоп
А У Г
Е
Р
А

33.

Полисома
мРНК
старт
Растущий
полипетид

34.

Полисома
Большая
субчастица
Малая
субчастица

35.

Бактерия
ДНК
РНКполимераза
мРНК
Транскрипция
Трансляция
белок
ДНК
мРНК

36.

Бактерия
ДНК
РНКполимераза
белок
ДНК
мРНК

37.

Бактерия
РНКполимераза
ДНК
РНКполимераза
Транскрипция
Трансляция
РНКполимераза
полисома
белок
ДНК
мРНК