Лекция 4

n Раскручивание. Фермент ДНК-геликаза

разделяет и стабилизирует цепи двойной спирали ДНК.

o Непрерывный синтез. Фермент ДНК-

полимераза присоединяет нуклеотиды к концу "лидирующей" цепи в направлении 5`Æ 3`.

pПрерывистый синтез. Образование

второй цепи осуществляется фрагментами по 100-200 нуклеотидов (фрагменты Оказаки)

также в направлении 5`Æ 3`. Этот процесс идет медленнее, поэтому цепь на-

зыывается "отстающей". Хотя отдельные фрагменты второй цепи образуются в направлении 5`Æ 3`, в целом эта цепь растет в направлении 3`Æ5`.

q Сшивка. Фермент ДНК-лигаза соединяет вместе фрагменты Оказаки

"отстающей" цепи и всю молекулу дочерней ДНК в целом.

Репликация ДНК обеспечивает преемственность генетического материала («дочерние» молекулы ДНК идентичны «материнским»).

11

i Генетический код - система записи генетической инфор-

мации в виде определенной последовательности нуклеотидов ДНК

(и-РНК).

Свойства генетического кода:

1.Триплетность - три расположенных рядом нуклеотида молекулы ДНК (и-РНК) - триплет (кодон) - кодируют одну АК в полипептидной цепочке.

2.Вырожденность (избыточность) - одна АК может быть закодирована несколькими триплетами. Количество возможных триплетов 64, а АК - 20.

3.Неперекрываемость - один нуклеотид входит в состав только одного триплета. Триплеты не накладываются друг на друга при считывани иинформации.

4.Универсальность - у всех организмов одинаковые аминокислоты кодируются одинаковыми триплетами.

12

jБиосинтез белка состоит из трех последовательных процессов:

n Транскрипция - синтез и-РНК. РНК-полимераза расщепляет моле-

кулу ДНК на две цепочки. На одной из цепей (кодирующей) по принципу комплементарности выстраиваются нуклеотиды РНК. Такая и-РНК является комплементарной копией одной из цепочек ДНК. И-РНК выходит в цитоплазму и соединяется с малой субъединице рибосомы.

o Рекогниция - узнавание каждой т-РНК своей АК. Вначале АК акти-

вируется и взаимодействует с т-РНК, образуя аминоацил-т-РНК. Т-РНК "приносят" АК в рибосому.

p Трансляция - перевод последовательности нуклеотидов и-РНК в

последовательность аминокислот полипептида. Начальный этап трансляции - инициация: при этом к рибосоме всегда присоединяется метионин-т-РНК. Наращивание полипептидной цепи называется элонгацией, окончание трансляции – терминацией.

13

Инициация – объединение двух субъединиц рибосом путем присоединения к ним и-РНК и аминоацил-т-РНК, несущей метионин.

Элонгация – удлинение полипептида. Эта фаза включает все реакции с момента образования первой пептидной связи до присоединения последней аминокислоты.

Внутри рибосомы находятся 2 кодона и-РНК: в аминоацильном и в пептидильном центрах. После инициации Т-РНК1 с метионином расположена в пептидильном центре, аминоацильный центр свободен. К аминоацильному центру подходит т-РНК2 с АК2 и устанавливается там, если антикодон т-РНК комплементарен кодону и-РНК. С помощью ферментов между АК1 и АК2, находящимися в рибосоме, устанавливается пептидная связь и т-РНК1 уходит из рибосомы. Рибосома перемещается на 1 триплет по ходу и-РНК и процесс повторяется.

Терминация - окончание синтеза - происходит, когда в аминоацильном центре появляется терминирующий кодон (УУА, УГА, УАГ). После высвобождения синтезированного пептида и т-РНК, рибосома диссоциирует на субъединицы, готовые для трансляции новых и-РНК.

14