- •А.С. Спирин
- •тРНК:
- •Самоорганизация полинуклеотидной (76 нт) цепи тРНК в специфическую вторичную структуру («клеверный лист»)
- •Вторичная структура тРНК («клеверный лист» с указанием неканонических (модифицированных) нуклеотидов
- •Модифицированные пиримидиновые нуклеозиды, типичные для тРНК
- •Модифицированные нуклеозиды, типичные для первого положения антикодона
- •Некоторые гипермодифицированные нуклеозиды тРНК
- •Формирование третичной структуры тРНК: складывание «клеверного листа» в «букву L»
- •СХЕМА ТРЕТИЧНОЙ СТРУКТУРЫ тРНК
- •КОМПАКТНОЕ СВОРАЧИВАНИЕ ЦЕПИ тРНК В СПЕЦИФИЧЕСКУЮ ТРЕТИЧНУЮ СТРУКТУРУ
- •Рибосомная РНК
- •Основные типы рибосом
- •Основные типы рибосом
- •Изолированные рибосомы Escherichia coli
- •ДИССОЦИАЦИЯ - РЕАССОЦИАЦИЯ РИБОСОМ
- •30S РИБОСОМНАЯ СУБЧАСТИЦА
- •50S РИБОСОМНАЯ СУБЧАСТИЦА
- •70S РИБОСОМА - АССОЦИАТ ДВУХ СУБЧАСТИЦ
- •СВОРАЧИВАНИЕ ЦЕПЕЙ РИБОСОМНЫХ РНК В СПЕЦИФИЧЕСКИЕ КОМПАКТНЫЕ КОНФОРМАЦИИ
- •Сворачивание рибосомной 16S РНК малой субъединицы бактериальной рибосомы
- •Третичная структура рибосомной 16S РНК
- •Вторичная, доменная и третичная структуры рибосомной 23S РНК
- •ТРЕТИЧНЫЕ СТРУКТУРЫ ДВУХ РИБОСОМНЫХ
- •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
- •«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
- •Схема развития жизни на Земле
- •Схема развития жизни на Земле
- •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
- •Высокая скорость эволюции древнего мира РНК
- •Эволюция древнего мира РНК:
- •Эволюция древнего мира РНК:
- •Возникновение и эволюция мира РНК:
- •RNA world
- •КОНЕЦ
СВОРАЧИВАНИЕ ЦЕПЕЙ РИБОСОМНЫХ РНК В СПЕЦИФИЧЕСКИЕ КОМПАКТНЫЕ КОНФОРМАЦИИ
16S ribosomal RNA |
23S ribosomal RNA |
V.D. Vasiliev, O.M. Selivanova and V.E. Koteliansky (1978) Specific self-packing of the ribosomal 16S RNA.
FEBS Letters 95: 273-276.
V.D. Vasiliev and O.M. Zalite (1980) Specific compact self-packing of the ribosomal 23S RNA. FEBS Letters 121: 101-104.
V.D. Vasiliev, I.N. Serdyuk, A.T. Gudkov and A.S. Spirin (1986) Self-organization of ribosomal RNA. In
Structure, Function, and |
Genetics of Ribosomes (Eds. B. Hardesty and G. Kramer), p.p. 128-142. |
Springer-Verlag, New York. |
|
B.T. Wimberly, D.E. Brodersen, W.M. Clemons Jr., R.J. Morgan-Warren, A.P. Carter, C. Vonrhein, T. Hartsch
and V. Ramakrishnan (2000) Structure of the 30S ribosomal subunit. Nature 407: 327-339. ”The shape [of the 30S ribosomal particle] is largely determined by the RNA component;
Сворачивание рибосомной 16S РНК малой субъединицы бактериальной рибосомы
в специфическую вторичную (а) и третичную (b) структуру
B.T. Wimberly, D.E. Brodersen, W.M. Clemons Jr, R.J. Morgan-Warren, A.P. Carter, C. Vonrhen, T.
Hartch, and
V. Ramakrishnan (2000) Nature 407: 327-339.
Третичная структура рибосомной 16S РНК
h33
h16/1
7
h44
Вторичная, доменная и третичная структуры рибосомной 23S РНК
PTC
PTC – пептидил-трансферазный центр рибосомной 50S субчастицы
ТРЕТИЧНЫЕ СТРУКТУРЫ ДВУХ РИБОСОМНЫХ
|
РНК |
В СОСТАВЕ РИБОСОМЫ |
|
16S ribosomal RNA |
23S ribosomal RNA |
M.M. Yusupov, G.Zh. Yusupova, A. Baucom, K. Lieberman, T.N. Earnest, J.H.D. Cate, H.F.
Noller (2001) Science 292: 883-896
Функции РНК
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ РНК
ДНК
РНК
Кодирующая функция:
программирование белкового синтеза
Белки
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ РНК
(1) Показано, что РНК (как и ДНК!) могут служить матрицей для собственного воспроизведения через комплементарные цепи РНК:
1962-1964 – открытие самовоспроизведения полиовирусной РНК в животных клетках (D. Baltimore).
1965-1966 – открытие самовоспроизведение РНК бактериофагов типа R17 и MS2 в бактериальных клетках (S. Spiegelman).
(2) Показано, что РНК могут служить матрицей для синтеза ДНК:
1970 – открытие обратной транскрипции (H.M. Temin, D. Baltimore).
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ РНК
ДНК
Репликативная функция:
копирование генов, обратная транскрипция, саморепликация
РНК
Кодирующая функция:
программирование белкового синтеза
Белки
БИОПОЛИМЕРЫ
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ:
Линейная последовательность мономеров в цепи
кодирование,
репликация.
ПОЛИПЕПТИДЫ (БЕЛКИ):
Свернутая структура трехмерный рисунок поверхности
трехмерное узнавание лигандов,
катализ.