Реакції матричного синтезу

При реакціях матричного синтезу утворюються полімери, будова яких повністю визначається будовою матриці. В основі реакцій матричного синтезу лежить комплементарна взаємодія між нуклеотидами.

Реплікація (редуплікація, подвоєння ДНК).

Матриця - материнська ланцюжок ДНК
Продукт -новосінтезірованная ланцюжок дочірньої ДНК
Комплементарність між нуклеотидами материнської і дочірньої ланцюжків ДНК.

Подвійна спіраль ДНК розкручується на дві одинарних, потім фермент ДНК-полімераза добудовує кожну одинарну ланцюжок до подвійної за принципом комплементарності.

Транскрипція (синтез РНК).

Матриця - кодує ланцюжок ДНК
Продукт - РНК
Комплементарність між нуклеотидами кДНК і РНК.

В певній ділянці ДНК розриваються водневі зв'язки, виходить дві одинарних ланцюжка. На одній з них за принципом комплементарності будується іРНК. Потім вона від'єднується і йде в цитоплазму, а ланцюжки ДНК знову з'єднуються між собою.

Трансляція (синтез білка).

Матриця - іРНК
Продукт - білок
Комплементарність між нуклеотидами кодонів іРНК і нуклеотидами антикодон тРНК, що приносять амінокислоти.

Усередині рибосоми до кодонам іРНК за принципом комплементарності приєднуються Антикодон тРНК. Рибосома з'єднує між собою амінокислоти, принесені тРНК, виходить білок.

Етапи біосинтезу білка у прокаріот і еукаріот.

У прокаріотів синтез білка здійснюється в 2 етапи:

1) транскрипція, продукт цієї реакції - мРНК;

2) трансляція, продукт цієї реакції - поліпептид.

Ці етапи можуть протікати одночасно т. К. В клітці немає ядерної оболонки.

Процес синтезу білка у еукаріот включає 3 етапи:

1) транскрипція ДНК в про-мРНК (продукт: про-мРНК);

2) процесинг - перетворення про-мРНК в зрілу мРНК;

3) трансляція мРНК в поліпептид.

У деяких випадках для отримання активного білка необхідно його хімічне перетворення, яке називається посттрансляционной модифікацією.

Поняття транскріптона. Особливості будови транскріптона у прокаріотів і еукаріотів.

Ген разом з допоміжними ділянками називається транскріптоном. отже, транскріптон є найменшою функціональною одиницею генома.

Типовий транскріптон містить: промотор - сигнал початку транскрипції, до якого приєднується фермент РНК-полімераза; термінатор - сигнал закінчення транскрипції; регуляторний ділянку - оператор, до якого приєднуються керуючі білки активатори або репрессори (відповідно полегшують і блокують транскрипцію); структурний ген.

Будова транскріптона прокаріотів. У прокаріотів до складу транскріптона входить дві ділянки: регуляторний і структурний. Ці ділянки становлять відповідно 10% і 90%. У регуляторному ділянці містяться промотор, оператор і термінатор. Структурний ділянку може бути представлений одним або кількома структурними генами. В останньому випадку вони розділені несмислового ділянками - спейсерами. Такий транскріптон називається опероном.

У еукаріот транскріптон також містить регуляторний і структурний ділянки, відносна частка яких на противагу прокариотам становить 90% і 10%. Регуляторний ділянка включає кілька промоторів, операторів і термінаторів. Структурні гени можуть перебувати в різних частинах однієї хромосоми або навіть в різних хромосомах. Структурний ділянку транскріптона має переривчасте (мозаїчне) будова: ділянки, що несуть інформацію про послідовність амінокислот у білку (кодують або екзонів) чергуються з некодуючими фрагментами (интронами). Число интронов у різних організмів різна, але, як правило, сумарна довжина інтронів перевищує загальну довжину екзонів.

Транскрипція - це процес копіювання ділянки ДНК у вигляді комплементарної йому про-мРНК (попередник мРНК), відбувається в ядрі клітини. Він починається з приєднання ферменту РНК-полімерази до промотор. ДНК на певній ділянці розкручується, відбувається розрив водневих зв'язків між 2-ма ланцюгами нуклеотидів, в результаті утворюються 2 окремі полінуклеотидні ланцюга. До них за принципом комплементарності з каріолімфа приєднуються вільні нуклеотиди. Фермент продовжує приєднувати нуклеотиди до тих пір, поки не доходить до кодонів-термінаторів. Після закінчення транскрипції ДНК відновлює вихідну двуцепочечную структуру, про-мРНК транспортуються в цитоплазму.