Первый этап синтеза белка. Транскрипция

1. «Первый этап синтеза белка. Транскрипция»

Выполнила
ученица 11 класса
Ерасова Мария

2. «Введение»

• Транскри́пция (от лат. tr
anscriptio —
переписывание) —
процесс синтеза РНК с
использованием ДНКв
качестве матрицы,
происходящий во всех
живых клетках. Другими
словами, это перенос
генетической
информации с ДНК на
РНК.

3.

• Молекула ДНК состоит из двух комплиментарных
друг другу цепей, а РНК — только из одной. При
транскрипции матрицей для синтеза РНК служит
только одна из цепей ДНК. Ее называют смысловой
цепью. Исключением является митохондриальная
ДНК, в которой обе цепи являются смысловыми и
содержат разные гены. Также как исключение на
ядерной ДНК некоторые гены могут быть
локализованы на несмысловой цепи.
• При транскрипции молекула РНК синтезируется в
направлении от 5' к 3' концу (что естественно для
синтеза всех нуклеиновых кислот), при этом по
цепи ДНК синтез идет в обратном направлении:
3'→5'.
• У эукариот каждый ген транскрибируется
отдельно. Исключение опять же представляет
митохондриальная ДНК, которая транскибируется
на общий мультигенный транскрипт, который
затем разрезается. Так как у прокариот гены
образуют группы, формируя один оперон, то такие
гены транскрибируются вместе. В любом
случае транскриптоном называют участок ДНК,
состоящий из промотора, транскрибируемого
участка и терминатора.

4. «Код ДНК. Транскрипция»

• Триплетность . Каждая аминокислота кодируется триплетом
нуклеотидов – кодоном .
• Однозначность . Кодовый триплет, кодон, соответствует только одной
аминокислоте.
• Вырожденность (избыточность). Одну аминокислоту могут
кодировать несколько (до шести) кодонов.
• Универсальность . Генетический код одинаков, одинаковые
аминокислоты кодируются одними и теми же триплетами
нуклеотидов у всех организмов Земли.
• Неперекрываемость . Последовательность нуклеотидов имеет рамку
считывания по 3 нуклеотида, один и тот же нуклеотид не может быть
в составе двух триплетов. (Жил был кот тих был сер мил мне тот кот);
• Наличие кодона- инициатора и кодонов-терминаторов . Из 64
кодовых триплетов 61 кодон — кодирующие, кодируют
аминокислоты, а 3 — бессмысленные, не кодируют аминокислоты,
терминирующие синтез полипептида при работе рибосомы (УАА,
УГА, УАГ). Кроме того, есть кодон — инициатор (метиониновый), с
которого начинается синтез любого полипептида.

5. «Код ДНК. Транскрипция»

• Реакции матричного синтеза – особая категория химических
реакций, происходящих в клетках живых организмов. Во время этих
реакций происходит синтез полимерных молекул по плану,
заложенному в структуре других полимерных молекул-матриц. На
одной матрице может быть синтезировано неограниченное количество
молекул-копий. К этой категории реакций относятся репликация,
транскрипция, трансляция и обратная транскрипция.

6. «Стадии»

• В транскрипции выделяют 3
стадии: инициация, элонгация,
терминация.

7. «Инициация»

• Инициация транскрипции позволяет
начаться синтезу молекулы РНК.
Инициация включает присоединение к
промотору комплекса ферментов. Главным
из них является РНК-полимераза (в данном
случае ДНК-зависимая), которая, в свою
очередь, состоит из нескольких белковсубъединиц и играет роль катализатора
процесса. У эукариот на инициацию
транскрипции влияют особые участки
ДНК: энхансеры (усиливают) и сайленсеры
(подвляют), которые обычно удаленные на
некоторое расстояние от самого гена.
Существуют различные белковые факторы,
влияющие на возможность инициации
транскрипции.

8. «Инициация»

• У прокариот имеется только один тип РНК-полимеразы, в то
время как у эукариот их три. РНК-полимераза-1
используется для синтеза трех видов рибосомальной РНК
(всего существует 4 вида рРНК). РНК-полимераза-2
используется для синтеза пре-иРНК (предшественника
информационной) РНК. РНК-полимераза-3 синтезирует
один из видов рибосомальной РНК, транспортную и малую
ядерную.
• РНК-полимераза способна распознавать определенные
последовательности нуклеотидов и прикрепляется к ним.
Эти последовательности короткие и универсальные для
всего живого.
• После того, как РНК-полимераза присоединяется к
промотору, участок двойной спирали ДНК раскручивается и
между цепочками этого участка разрываются нуклеотидные
связи. Расплетается примерно 18 пар нуклеотидов.

9. «Элонгация»

• На стадии элонгации происходит
последовательное присоединение по
принципу комплиментарности свободных
нуклеотидов к освобожденному участку
ДНК. РНК-полимераза соединяет
нуклеотиды в полирибонуклеотидную
цепочку.
• При синтезе РНК около 12 ее нуклеотидов
комплементарно временно связаны с
нуклеотидами ДНК. При движении РНКполимеразы впереди нее цепочки ДНК
расходятся, а сзади «сшиваются» с
помощью ферментов. Цепь РНК
постепенно растет и выдвигается из
комплекса РНК-полимеразы.
• Существуют элонгирующие факторы,
препятствующие преждевременной
остановки транскрипции.

10. «Терминация»

• Терминация процесса транскрипции
происходит в участке-терминаторе, который
распознается РНК-полимеразой благодаря
специальным белковым факторам
терминации.
• К 3'-концу синтезированной молекулы РНК
присоединяется множество адениновых
нуклеотидов (поли-А) для предотвращения
ее ферментативного распада. Еще ранее,
когда был синтезирован 5'-конец, на нем был
образован так называемый кэп.
• В большинстве случаев в результате
транскрипции не получается готовая РНК.
«Сырая» РНК должна еще пройти
процесс процессинга, при котором
происходят ее модификационные изменения
и она становится функционально активной.
Каждый тип РНК эукариот подвергается
своим модификациям. Формирование полиА и кэпа часто также относят к процессингу.