- •А.С. Спирин
- •Дезоксирибонуклеиновая кислота – ДНК – как носитель генетической информации («вещество наследственности»)
- •Рождение молекулярной биологии: двойная спираль ДНК
- •Двойная спираль ДНК и принцип комплементарности
- •Принцип комплементарности и воспроизведение (редупликация) ДНК
- •РНК и ДНК: химические различия
- •Принцип комплементарности и репликация РНК
- •ПРИНЦИПЫ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ РНК
- •КОМПАКТНОЕ СВОРАЧИВАНИЕ ВЫСОКОПОЛИМЕРНОЙ РНК
- •Рибосомы на ультратонких срезах клеток
- •Электронно-микроскопические изображения бактериальных рибосом
- •КОНТУРЫ ДВУХ РИБОСОМНЫХ СУБЧАСТИЦ 70S РИБОСОМЫ В ДВУХ ПРОЕКЦИЯХ
- •ЦЕНТРАЛЬНАЯ ДОГМА МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ (F. Crick, 1953)
- •Сравнение нуклеотидного состава ДНК и РНК у бактерий
- •Сравнение нуклеотидного состава ДНК и РНК у бактерий
- •Малая фракция ДНК-подобной РНК на фоне основной массы эволюционно консервативной РНК
- •НЕКОДИРУЮЩАЯ РНК
- •Открытие информационной РНК (мРНК) (1961 г.)
- •ПОЛЯРНОСТЬ ПОЛИРИБОНУКЛЕОТИДНОЙ ЦЕПИ
- •ЭПИЦИКЛ ТРАНСЛЯЦИИ И ФОРМИРОВАНИЕ ПОЛИРИБОСОМЫ
- •ПРЕДСКАЗАНИЕ И ОТКРЫТИЕ АДАПТОРНОЙ, ИЛИ «ТРАНСПОРТНОЙ», РНК (тРНК)
- •КОДИРУЮЩИЕ И НЕКОДИРУЮЩИЕ РНК
- •ОБЩАЯ СХЕМА БИОСИНТЕЗА БЕЛКОВ
- •РАЗНООБРАЗИЕ НЕКОДИРУЮЩИХ РНК
- •Общие принципы структуры РНК
- •ПРИНЦИПЫ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ РНК
- •ОДНОЦЕПОЧЕЧНОСТЬ РНК И ФОРМИРОВАНИЕ КОРОТКИХ ДВОЙНЫХ СПИРАЛЕЙ ВНУТРИ ЦЕПИ
- •КАНОНИЧЕСКИЕ (УОТСОН-КРИКОВСКИЕ) ПАРЫ ОСНОВАНИЙ В
- •КОМПАКТНОЕ СВОРАЧИВАНИЕ ВЫСОКОПОЛИМЕРНОЙ РНК
- •ПРИНЦИПЫ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ РНК
- •ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ГЛОБУЛЯРИЗАЦИИ РНК
- •ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ГЛОБУЛЯРИЗАЦИИ РНК
- •КОМПАКТНОЕ СВОРАЧИВАНИЕ ЦЕПИ тРНК В СПЕЦИФИЧЕСКУЮ ТРЕТИЧНУЮ СТРУКТУРУ
- •СВОРАЧИВАНИЕ ЦЕПЕЙ РИБОСОМНЫХ РНК В СПЕЦИФИЧЕСКИЕ КОМПАКТНЫЕ КОНФОРМАЦИИ
- •ТРЕТИЧНЫЕ СТРУКТУРЫ ДВУХ РИБОСОМНЫХ РНК В СОСТАВЕ РИБОСОМЫ
- •Функции РНК
- •ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ РНК
- •ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ РНК
- •ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ РНК
- •БИОПОЛИМЕРЫ
- •КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ РНК (РИБОЗИМЫ)
- •ФУНКЦИЯ УЗНАВАНИЯ МАЛЫХ ЛИГАНДОВ (СУБСТРАТОВ)
- •МУЛЬТИФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ РНК
- •Таким образом, рибонуклеиновые кислоты
- •Таким образом, рибонуклеиновые кислоты
- •МИР РНК: САМОДОСТАТОЧНОСТЬ!
- •ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ
- •«В теплом маленьком пруду, содержащем наборы аммонийных и фосфорных солей, при наличии света,
- •DARWIN POND:
- •Происхождение жизни по А.И. Опарину (1924)
- •АБИОГЕННЫЙ СИНТЕЗ АМИНОКИСЛОТ
- •Происхождение жизни из древнего мира РНК
- •Древний мир РНК
- •УДЛИНЕНИЕ ОЛИГОНУКЛЕОТИДОВ ПУТЕМ ТРАНСЭСТЕРИФИКАЦИИ
- •Компартментализация как необходимое условие естественного отбора и эволюции
- •Колонии РНК на влажной поверхности геля:
- •КОЛОНИИ РНК КАК ПЕРВИЧНЫЕ ОСОБИ
- •Схема экспоненциального усиления (улучшения) искомого признака молекул РНК
- •Схема получения аптамера – РНК со специфическим сродством к некоему веществу Х
- •Гипотетическая схема первобытного SELEX’a
- •Древний мир РНК:
- •Высокая скорость эволюции древнего мира РНК
- •Эволюция древнего мира РНК:
- •Эволюция древнего мира РНК:
- •Возникновение и эволюция мира РНК:
- •Ancient RNA world
- •RNA world
- •КОНЕЦ
А.С. Спирин
Молекулярная биология:
Лекция 1.
Центральная догма молекулярной биологии и мир РНК
11 февраля 2015 г.
Дезоксирибонуклеиновая кислота – ДНК – как носитель генетической информации («вещество наследственности»)
(1) Полимер из четырех сортов мономеров – дезоксирибонуклеотидов:
A, G, C, T.
(2) Видовая вариабельность и правило Чаргаффа: A = T, G = C (E. Chargaff, Experientia 6, 201-209, 1950;
J.Cell. Comp. Physiol. 38, Suppl. 1, 41-59, 1951).
(3)Особенность макроструктуры –
регулярная спиральнoсть гетерополимера
(R.E. Franklin and R.G. Gosling, Nature 171, 740-741, 1953; M.H.F. Wilkins et al., Nature 171, 738-740, 1953).
Рождение молекулярной биологии: двойная спираль ДНК
(J.D. Watson & F.H.C. Crick, 1953)
Двойная спираль ДНК и принцип комплементарности
J.D. Watson and F.H.C. Crick (1953) Nature 171, 738-740, 964-967.
Принцип комплементарности и воспроизведение (редупликация) ДНК
J.D. Watson and F.H.C. Crick (1953) Nature 171, 738-740, 964-967.
РНК и ДНК: химические различия
Принцип комплементарности и репликация РНК
А: Синтез ДНК на матрице ДНК |
Б: Синтез РНК на матрице ДНК |
(редупликация) |
(транскрипция) |
J.D. Watson and F.H.C. Crick (1953) Nature 171, 738-740, 964-967.
ПРИНЦИПЫ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ РНК
(1960 - 1962)
1)РНК, в отличие от ДНК, одноцепочечна.
2)Высокомолекулярные РНК представляют собой
ковалентно непрерывные цепи.
3)РНК формирует вторичную структуру за счет в основном
попарного антипараллельного взаимодействия смежных участков цепи.
КОМПАКТНОЕ СВОРАЧИВАНИЕ ВЫСОКОПОЛИМЕРНОЙ РНК
A. S. Spirin (1960) On macromolecular structure of native high-polymer ribonucleic acid in solution.
J. Mol. Biol. 2: 436-446.
Рибосомы на ультратонких срезах клеток
Бактерии (Vibrio alginolyticus) |
Печень крысы |