Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК
DESCRIPTION
Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК. Все типы РНК транскрибируются с ДНК. Рибонклеозидтрифосфаты – субстраты для синтеза РНК. Нуклеозидтрифосфаты. Ц. А. ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~. У. Г. Принципы транскрипции. 1. Матричный принцип. 2. Комплементарность. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/1.jpg)
Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК
![Page 2: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/2.jpg)
Все типы РНК транскрибируются с ДНК
![Page 3: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/3.jpg)
![Page 4: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/4.jpg)
![Page 5: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/5.jpg)
Рибонклеозидтрифосфаты – субстраты для синтеза РНК
![Page 6: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/6.jpg)
N
NN
N
NH2
O
OHOH
HHH
CH2
H
O
PÍ O
O
O
PÍ O
O
O
PÍ O
OÍ
O
O
OHOH
HHH
CH2
H
O
PÍ O
O
O
PÍ O
O
O
PÍ O
OÍ
O
NH
NN
N
O
NH2
O
OHOH
HHH
CH2
H
O
PÍ O
O
O
PÍ O
O
O
PÍ O
OÍ
O
N
N
NH2
O
O
OHOH
HHH
CH2
H
O
PÍ O
O
O
PÍ O
O
O
PÍ O
OÍ
O
NH
N
O
O
~~
~~
~~
~~
А
Г
Ц
У
Нуклеозидтрифосфаты
![Page 7: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/7.jpg)
Принципы транскрипции
2. Комплементарность3. Антипараллельность
5. Асимметричность
4. Униполярность
1. Матричный принцип
![Page 8: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/8.jpg)
ТРАНСКРИПЦИЯ
5΄ CGATGCAT 3΄ Нематричная цепь, кодирующая или смысловая ДНК 3΄ GCTACGTA 5΄ Матричная цепь, некодирующая или несмысловая m PHK 5΄CGAUGCAU 3΄
![Page 9: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/9.jpg)
РНК транскрибируется комплементарно и антипараллельно с одной из цепей ДНК
![Page 10: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/10.jpg)
Эксперимент, доказывающий, что транскрипция идетс одной цепи ДНК
![Page 11: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/11.jpg)
Разные гены могут транскрибироваться с одной и другойцепи ДНК
![Page 12: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/12.jpg)
Транскрипция у прокариот
![Page 13: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/13.jpg)
РНК-полимераза E.coliБелок с четвертичной структуройHolo-фермент (полный) состоит из 5 субъединиц –ααββγ. Без γ – это core-фермент. γ узнает расплавленные области промотора. Holo-фермент связывается с промотором и начинает транскрипцию после этого γ уходит и далее элонгацию осуществляет core-фермент
![Page 14: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/14.jpg)
В β субъединице находятся 2 каталитических центра, один отвечает за инициацию, а другой за элонгацию. Один работает в Holo-ферменте а другой – в core-ферменте
![Page 15: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/15.jpg)
Бактериальная РНК-полимераза
![Page 16: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/16.jpg)
Единица транскрипции у прокариот
ОперонПромотор
Оператор Цистрон 1
Терминатор
Цистрон nЦистрон 1
Цистрон – ген, кодирующий один полипептид или однумолекулу РНК
ДНК
3' 5'
![Page 17: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/17.jpg)
П О Т
3' 5'
ПромоторНачало
транскрипции
-10-35
16-19 пар нуклеотидов
РНК-полимераза
ТТГАЦА ТАТААТ
![Page 18: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/18.jpg)
П О Т
3' 5'Репрессор
Оператор
![Page 19: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/19.jpg)
Терминация
П О Т
3' 5'
не гни папин ген
![Page 20: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/20.jpg)
Теория оперонаФ. Жакоб и Ж. Мано 1961 год
Оперон – это группа генов, функции которых тесно связаны в метаболизме. Оперон весь либо активен, либо не активен. Если оперон активен, с него транскрибируется полицистронная мРНК, служащая матрицей для синтеза всех белков оперона.
![Page 21: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/21.jpg)
Промотор – РНК-полимераза узнает в промоторе два АТ-богатых расплавленных участка , центры их -10 и -35п. н., а между ними 16-19 п. н. (если меньше или больше, РНК-полимераза не узнает промотор)
![Page 22: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/22.jpg)
Этапы транскрипции1.Узнавание и прочное связывание РНК-полимеразы с промоторомЕсли оператор свободен, то в β субъединице оказывается первый нуклеотид оперона и при этом плавится один виток двойной спирали ДНК – 10 п.н.Образуется транскр глазок3. Инициация – образование фосфодиэфирной связи между 1 и 2 нуклеотидом. Первый всегда пурин трифосфат. σ покидает фермент
![Page 23: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/23.jpg)
4. Элонгация – наращивание цепи РНКCore фермент покрывает 40 п. н. при этом плавления спирали не происходит, но зато В-форма ДНК превращается в А-форму с пустотой внутри 0,5 нм, что облегчает транскрипцию. Водородные связи разрываются на участке не более 6 п. н. 5. Терминация
![Page 24: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/24.jpg)
Lac-оперон•Если в среде глюкозу заменить лактозой, то через некоторое время E. coli начинают синтезировать 3 фермента, обеспечивающих метаболизм лактозы.•В отсутствие лактозы репрессор ( аконитаза) связан с оператором, перекрывающим промотор, и транскрипция не идет.• При появлении лактозы, она связывается с репрессором, оператор освобождается и начинается транскрипция оперона
![Page 25: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/25.jpg)
Триптофановый и гистидиновый опероныВ присутствии солей аммония как источника азота E. coli синтезирует все АМК. При добавлении в среду Три или Гис перестает синтезировать именно эти АМК.Это связано со структурой корепрессора, который не имеет сродства к оператору, но приобретает его после присоединения АМК и тогда он присоединяется к оператору и запрещает транскрипцию
![Page 26: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/26.jpg)
Оперон – единица транскрипции у прокариот, с него считывается 1 молекула РНКПромотор – в начале оперона, в конце – терминатор, а между нимиЦистроны-последовательность ДНК, кодирующая 1полипептид или 2 РНКПромотор – площадка для посадки РНК-полимеразыТерминатор- сигнал к окончанию Транскрипции
![Page 27: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/27.jpg)
Оператор- регуляторный участок оперона. С ним связывается белок-репрессор и останавливает транскрипцию
![Page 28: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/28.jpg)
Готовность к транскрипцииРемоделирование нуклеосом strip, split,flip?1. Деконденсация доменов2. Гиперацетилирование гистонов и
появление чувствительности к ДНК-азе I3. Уменьшение или распад нуклеосом4. Превращение нуклеосом в гексасомыТерритория хромосомы – неактивные гены
внутри, а активные по периферии
![Page 29: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/29.jpg)
Бактериальный промотор
![Page 30: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/30.jpg)
Мотивы бактериальных промоторов
![Page 31: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/31.jpg)
Инициация
N
NN
N
NH2
O
OHOH
HHH
CH2
H
O
PÍ O
O
O
PÍ O
O
O
PÍ O
OÍ
O~~
А
ГФ Ф Ф УФ Ф Ф
O
OHOH
HHH
CH2
H
O
PÍ O
O
O
PÍ O
O
O
PÍ O
OÍ
O
NH
NN
N
O
NH2
~~
Г
![Page 32: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/32.jpg)
Элонгация – последовательное наращивание цепи РНК. При этом необходим разрыв водородных связей. В это время работает core-фермент. Он сначала переводит В форму в А, в которой есть внутренняя пустота, облегчающая элонгацию, разрыв водородных связей происходит на очень небольшом участке – 6 п.н.
![Page 33: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/33.jpg)
Терминация- в терминаторе имеются Г-Ц богатые участки – палиндромы.Дойдя до палиндрома, РНК-полимераза не останавливается, а считывает его. После этого копия палиндрома в РНК складывается в шпильку а фермент сваливается с ДНК
![Page 34: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/34.jpg)
Транскрипционная единица эукариот
![Page 35: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/37.jpg)
Инициация транскрипции у эукариот
![Page 38: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/38.jpg)
Разнообразие РНК-полимераз в эукариотических клетках
![Page 39: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/39.jpg)
Структура эукариотического промотора
![Page 40: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/40.jpg)
Терминация транскрипции
![Page 41: Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050806/56815607550346895dc3cbe5/html5/thumbnails/41.jpg)
Грибы, Amanita,содержащие ядАманитин, оста-навливающий ТранскрипциюРНК-полимеразаII –очень чувствительна, III – менее, I - нечувствительна