molekular na

11
Transkripcija je ključni korak u prenošenju informacije sa DNK do proteina. Prepisivanje genetičke informacije zapisane u obliku redoslijeda nukleotida u DNK. Sinteza RNK kao kopije ograničenog regiona DNK. Sve vrste RNK se sintetiziraju u stanici u procesu transkripcije. Kod Prokariota transkripcija se odigrava u isto vrijeme sa translacijom, a kod Eukariota ova dva procesa su prostorno i vremenski odvojena. Radi lakšeg izučavanja, transkripcija je podjeljena u 3 faze: inicijacija, elongacija i terminacija. Transkripcija se odvija u 5’-3’ smjeru, a ribonukleotidi se međusobno povezuju 3’-5’ fosfo- diestarskim vezama. Informaciona RNK (iRNK) sadrži redoslijede nukleotida koji predstavljaju genetičku šifru za sintezu polipeptidnih lanaca. U procesu sinteze proteina ove RNK služe kao matrice naspram kojih se sintetiziraju polipeptidni lanci sa redoslijedom aminokiselina koji je određen redoslijedom nukleotida, odnosno kodona u njima. Ribosomske RNK (rRNK) su sastavni dio ribosoma u kojima se odvija povezivanje aminokiselina peptidnim vezama u polipeptidne lance. Uloga rRNK još je uvijek nedovoljno poznata ali se smatra da ona veže iRNK i tRNK za ribosome i tako posreduje u ostvarivanju njihovih funkcija. Transportne RNK (tRNK) u procesu biosinteze polipeptida imaju ulogu „prevodilaca“ genetičke šifre, odnosno adapterskih molekula koji svojim antikodonima čitaju kodone u iRNK i donose odgovarajuće aminokiseline na mjesto formiranja peptidne veze. Prepoznavanje – vezivanje RNK polimeraze za DNK Inicijacija transkripcije - Početna faza transkripcije u kojoj dolazi do vezivanja RNK polimeraze za promotor. RNK polimeraza započinje sintezu RNK poslije vezivanja za specifičan niz nukleotida u okviru regiona DNK koji se naziva promotor. Pored mjesta vezivanja enzima, promotorski region sadrži i mjesto početka transkripcije, tj. nukleotid u DNK od koga sinteza RNK treba da započne. Poslije vezivanja, RNK polimeraza odvija jedan zavoj DNK, pri čemu jednolančani segment DNK postaje dostupan za sparivanje dezoksiribonukleotida sa komplementarnim ribonukleotidima. Druga faza transkripcije – elongacija: Sinteza RNK započinje tako što RNK polimeraza povezuje prva dva ribonukleozid trifosfata 3' 5' – fosfodiesterskom vezom, a zatim se kreće duž lanca DNK koji služi kao matrica dodajući jedan po jedan ribonukleotid u smjeru 5'→3'. Posljednja faza

Upload: merima

Post on 08-Nov-2015

227 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Transkripcija je kljuni korak u prenoenju informacije sa DNK do proteina. Prepisivanje genetike informacije zapisane u obliku redoslijeda nukleotida u DNK. Sinteza RNK kao kopije ogranienog regiona DNK. Sve vrste RNK se sintetiziraju u stanici u procesu transkripcije. Kod Prokariota transkripcija se odigrava u isto vrijeme sa translacijom, a kod Eukariota ova dva procesa su prostorno i vremenski odvojena. Radi lakeg izuavanja, transkripcija je podjeljena u 3 faze: inicijacija, elongacija i terminacija. Transkripcija se odvija u 5-3 smjeru, a ribonukleotidi se meusobno povezuju 3-5 fosfo-diestarskim vezama. Informaciona RNK (iRNK) sadri redoslijede nukleotida koji predstavljaju genetiku ifru za sintezu polipeptidnih lanaca. U procesu sinteze proteina ove RNK slue kao matrice naspram kojih se sintetiziraju polipeptidni lanci sa redoslijedom aminokiselina koji je odreen redoslijedom nukleotida, odnosno kodona u njima. Ribosomske RNK (rRNK) su sastavni dio ribosoma u kojima se odvija povezivanje aminokiselina peptidnim vezama u polipeptidne lance. Uloga rRNK jo je uvijek nedovoljno poznata ali se smatra da ona vee iRNK i tRNK za ribosome i tako posreduje u ostvarivanju njihovih funkcija. Transportne RNK (tRNK) u procesu biosinteze polipeptida imaju ulogu prevodilaca genetike ifre, odnosno adapterskih molekula koji svojim antikodonima itaju kodone u iRNK i donose odgovarajue aminokiseline na mjesto formiranja peptidne veze. Prepoznavanje vezivanje RNK polimeraze za DNK Inicijacija transkripcije - Poetna faza transkripcije u kojoj dolazi do vezivanja RNK polimeraze za promotor. RNK polimeraza zapoinje sintezu RNK poslije vezivanja za specifian niz nukleotida u okviru regiona DNK koji se naziva promotor. Pored mjesta vezivanja enzima, promotorski region sadri i mjesto poetka transkripcije, tj. nukleotid u DNK od koga sinteza RNK treba da zapone. Poslije vezivanja, RNK polimeraza odvija jedan zavoj DNK, pri emu jednolanani segment DNK postaje dostupan za sparivanje dezoksiribonukleotida sa komplementarnim ribonukleotidima. Druga faza transkripcije elongacija: Sinteza RNK zapoinje tako to RNK polimeraza povezuje prva dva ribonukleozid trifosfata 3' 5' fosfodiesterskom vezom, a zatim se kree du lanca DNK koji slui kao matrica dodajui jedan po jedan ribonukleotid u smjeru 5'3'. Posljednja faza transkripcije - terminacija Enzim nastavlja da dodaje ribonukleotide sve dok ne naie na specifian niz nukleotida, tzv. terminacioni signal. Na tom mjestu se transkripcija zaustavlja, a novonastali lanac RNK oslobaa se sa matrice.Razlike replikacije i transkripcije: 1.Transkripcija zapoinje istovremeno na vie razliitih mjesta i kod prokariota i kod eukariota 2. U eliji ima mnogo vie RNK polimeraze u odnosu na DNK polimerazu 3. RNK polimeraza je mnogo sporija od DNK polimeraze 4. Tanost polimerizacije RNK je mnogo manja 5. RNK polimeraza ima sposobnost da zapone sintezu novog lanca RNKSmjer kretanja RNK polimeraze, kao i injenica da u toku transkripcije lanac RNK raste u smjeru 5'3', odreuju koji e od lanaca DNK sluiti kao matrica za sintezu RNK (3'5'). Prvobitno formirana RNK transkript naziva se pre-RNK (hnRNKheteronuklearna RNK). Trpi znaajne promjene i modifikacije kako bi se formirala konana, zrela forma iRNK koja moe realizirati funkciju translacije. Obrada transkripta kovalentnim modifikacijama Obrada transkripta isjecanjem intronaAminokiseline su meusobno povezane peptidnim vezama izmeu amono grupe jedne aminokiseline i karboksilne grupe druge Polipeptidi su dugi linearni lanci koji sadravaju stotine ili hiljade aminokiselina. Polipeptidni lanac se sintetizira u smjeru od NH2 grupe ka COOH kraju. U toku translacije redoslijed nukleotida u iRNK ita se u setovima od po tri u smjeru 5'3'. Mjesto svake aminokiseline u polipeptidnom lancu koji se sintetizira odreuje se na osnovu komplementarnosti kodona (na iRNK) i antikodona (na tRNK). Proces sinteze odvija se u ribosomima. Ribosomi koji su u datom trenutku angairani u sintezi proteina vezani su u nizu za iRNK i grade polisome (poliribosome). Upoznavanje molekularne osnove biosinteze proteina jedan je od najvanijih zadataka molekularne biologije s obzirom da su proteini realizatori genetikih informacija od ije strukture i funkcije zavisi odvijanje svih vitalnih procesa u stanici. Sinteza proteina u stanici je kompleksan proces koji se odvija u nekoliko faza, uz uee sloenog staninog aparata za translaciju ije su komponente: ribosomi, iRNK, tRNK i veliki broj enzima. Aktivacija aminokiselina Inicijacija Elongacija Terminacija Aktivacija aminokiselina preduvjet za poetak translacije. Aminoacil-tRNK sintetaza specifina za svaku aminokiselinu Aminokiselina se esterskom vezom preko karboksilne grupe vee na 3' OH grupu tRNK nastaje aminoacil-tRNK.aperoni proteini koji olakavaju pravilno smatanje i stabiliziraju nesmotane ili djelimino smotane polipeptide U odsustvu aperona, polipeptidni lanci bi bili nestabilni smatali bi se nepravilno ili bi agregirali u netopljive komplekse.

PredavanjeSTRUKTURA I FUNKCIJA RNK S obzirom na veliinu ( broj nukleotida ), grau, funkciju i mjesto gdje se nalaze, razlikuje se vie tipova RNK. To su: Informaciona RNK ili messenger RNA (iRNK ili mRNK). Ribozomalna RNK ili ribozomna RNK ( r RNK=rRNK ). Transportna RNK ili rastvorljiva RNK ili transfer RNA ili solubile RNA ( t RNK). Virusna RNK ili viralna RNK ( vRNK=vRNK ). iRNK, rRNK i tRNK proizvodi su DNK ( gena ) u stanici. Sintetiziraju se u jedru, na odreenim dijelovima DNK u toku interfaze staninog ciklusa, a zatim ulaze u citoplazmu. Informaciona RNK Nukleotidi iRNK su komplementarni po sastavu sa odgovarajuim nukleotidima DNK. Molekula iRNK u stanici je jednolanani polimer, sagraen od velikog broja nukleotida ( porastom broja nukleotida raste po pravilu broj zapisanih informacija, a time i mogunost sinteze duih polipeptidnih lanaca ). Struktura prokariotske i eukariotske iRNK je sloena i razlikuje se u nekim bitnim detaljima. Struktura prokariotskih iRNK iRNK u prokariotskim stanicama koje nose informaciju za sintezu vie od jednog lanca nazivaju se policistronskom RNK ( ima i onih koje su monocistronske ). Sve prokariotske iRNK imaju neke zajednike strukturne karakteristike. eoni niz varira po duini od nekoliko desetina do nekoliko stotina nukleotida. Sadre jedan karakteristian TETRANUKLEOTID, tzv. AJN-DALGARNOV NIZ ( GGAG ili AGGA ), koji je komplementaran sa 3' krajem i ima ulogu da vee iRNK za MALU SUBJEDINICU ribosoma. Dalje od START kodona ( AUG ili GUG ) nalazi se KODIRAJUI NIZ ( u kome se nalaze TRIPLETI NUKLEOTIDA koji predstavljaju ifru za odreenu amino kiselinu ). Kodirajui niz se zavrava STOP KODONOM ( UAA, UAG ili UGA ), a iza STOP kodona se nalazi niz nukleotida koji se ne prevode ( duina niza varira )eoni niz.STRUKTURA EUKARIOTSKE iRNK Eukariotske iRNK, za razliku od bakterijskih , UVIJEK SU MONOCISTRONSKE ( nose informaciju za sintezu samo jednog polipeptidnog lanca ). Na njihovom 5' kraju se nalazi karakteristina struktura 5' KAPA, a na 3' kraju se nalazi POLI ( A ) rep ( niz od 100 200 ADENINSKIH nukleotida ). Izmeu 5' kape i START kodona ( AUG ) koji predstavlja SIGNAL za POETAK prepisivanja transkripcije, nalazi se EONI NIZ koji se ne prevodi. Kodirajui niz poinje sa prvim START kodonom nizvodno od 5' kape, a zavrava sa jedan ili vie STOP kodona ( UAA, UAG ili UGA ) iza kojih se ponovo nalazi nekodirajui niz, a zatim poli ( A ) rep. Virusna RNK ( vRNK ) vRNK je jednolanana i kod mnogih biljnih virusa i nekih bakteriofaga, te kod nekih ivotinjskih virusa nosi genetiku informaciju umjesto DNK. Zatvorena je proteinskim omotaem. Duga je od 102 do 104 nukleotida. VRNK virusa mozaika duhana ( TMV ) sastoji se od 6 7 x 103 nukleotida, a njena masa iznosi 2,2 x 106 Daltona. Transportne RNK Ukljuene su u niz INTERAKCIJA U PROCESU TRANSLACIJE ( interreaguju sa odreenim mjestima na ribosomu, sa aminokiselinama, enzimima aminoacil-tRNK sintetaza, iRNK, faktorima inicijacije i elongacije translacije ). Odlikuju se trodimenzionalnom strukturom, koja je takva da im omoguava da ostvare sve ove funkcije. Manje je sloena od iRNK. Sadri 74 do 95 nukleotida, ima relativno malu molekulsku masu ( 20 000 do 30 000 Da ). U stanici je tRNK zastupljena sa 10 15 % od ukupne koliine RNK. P e t r o v i ( 1992 ) navodi da se u bakterije E. coli nalazi najmanje 40 razliitih tRNK, a u stanicama eukariota 60 razliitih tRNK . tRNK ima ADAPTERSKU ULOGU izmeu iRNK i odgovarajue aminokiseline. Sve tRNK koje pokazuju specifinost prema jednoj aminokiselini nazivaju se IZOAKCEPTORSKIM tRNK. VEZIVANJE aminokiselina za odgovarajue tRNK KATALIZIRAJU enzimi aminoacil tRNK sintetaza. Struktura tRNK moe biti : primarna, sekundarna i tercijarna. Primarna struktura tRNK U primarnoj strukturi tRNK nalaze se tipine ( osnovne ) azotne nukleotidne baze ( adenin, guanin, uracil i citozin ) i MODIFIKOVANE BAZE. tRNK su jedinstvene meu ostalim RNK i po tome to sadre tzv. NEOBINE, tj. MODIFIKOVANE BAZE, koje nastaju modifikovanjem uobiajenih baza i to poslije ugraivanja u polinukleotidni lanac. Prema G. Matiu ( 1997 ) u tRNK mogu da se nau slijedee modifikovane baze: RIBOTIMIDIN,DIHIDROURIDIN, PSEUDOURIDIN, TIOURIDIN, 3-METILCITIDIN, INOZIN, KJUOZIN, VIOZIN, 7 METILGUANOZIN itd.Do sada je naeno 50 razliito modifikovanih NUKLEOZIDA u raznim tRNK ( reakciju modifikovane baze kataliziraju specifini enzimi ). NEPROMJENJIVA karakteristika primarne strukture tRNK je prisustvo nekih modifikovanih baza na odreenim pozicijama u lancu tRNK. Sekundarna struktura tRNK Obrazuje se uspostavljanjem vodoninih ( H ) veza izmeu komplementarnih azotnih baza u istom ( jednom ) polinukleotidnom lancu RNK. Ova struktura dobiva oblik trolisne djeteline. Molekul sadri 4 KRAKA, od toga 3 kraka imaju po jedan dvolanani segment ( drka ) i jednolananu petlju. AKCEPTORSKI KRAK ne sadri PETLJU . I Akceptorski krak ne sadri petlju se sastoji od 7 komplementarnih parova baza i jednolananog niza od 4 nukleotida ( na 3' kraju lanca ). Na ovom kraju svake tRNK nalazi se triplet ( 5' - CCA 3' ) za koji se vezuje aminokiselina. II T krak ( ili TC krak ) se sastoji od 5 bp i petlje od 7 nukleotida (tu se nalazi i triplet TC po kome je ovaj krak dobio ime). III ANTIKODONSKI KRAK sadri 5 parova nukleotida u Drki i 7 nukleotida u petlji( u njegovoj sredini se nalazi ANTIKODON, tj. triplet nukleotida komplementaran kodonu u iRNK ). IV D KRAK ( ili DIHIDROURIDINSKI KRAK ) sadri dvolanani segment od 3-4 bp i PETLJU od 8-12 nukleotida ( meu njPrva ispitana tRNK bila je tRNK za fenilalanin iz kvasca. Tercijarna struktura tRNK obrazuje dvije spirale ( zavojnice ) koje stoje pod PRAVIM UGLOM i stvaraju PROSTORNI oblik slian slovu L.ima se nalazi modifikovana baza dihidrouridin ).Tercijarne H-veze najvie se formiraju u predjelu T i D petlje. Pretpostavlja se da je tercijarna struktura u rastvoru u prisustvu proteina podlona promjenama. I ovdje H-veze igraju kljunu ulogu. One odravaju tercijarnu strukturu izmeu baza koje nisu sparene u sekundarnoj strukturi. Akceptorski i T krak formiraju jednu spiralu, a antikodonski i D krak drugu spiralu.

Transkripcija Transkripcija je sinteza RNK molekula kao kopije dijela jednog lanca DNK (gena) koju katalizuje enzim RNK polimeraza, drugim rijeima transkripcija je nita vie do pretvaranja genetske informacije iz oblika DNK u RNK. Vri se u jedru eukariota, odnosno nukleoidu prokariota u 5- 3 pravcu. Da bi se izvrila transkripcija (prepisivanje) lanci DNK moraju da se iz spiralno uvijenih prebace u linearni oblik (u ovom koraku DNK molekul izgleda kao merdevine), i zatim se lanci razdvoje, gdje jedan od njih slui kao kalup prema kome se redaju komplementarni nukleotidi RNK: naspram adenina DNK postavlja se uracil RNK, a naspram guanina DNK citozin RNK: - U G - C Transkripcija Transkripcija ima mehanizme koji tokom same tranckripcije kao i nakon procesa idu du novonastalog lanca i popravljaju greke, ali su mehanizmi manje efektivni od mehanizama naenih pri replikaciji DNK molekula, tako da proces transkripcije ima vii stepen varijacija i greaka. Transkripcija DNK je kljuni korak u prenoenju informacije od DNK do proteina. Sinteza i-RNK poinje kada je eliji potreban odreeni protein. Za aktivnost RNK-polimeraze, slino kao i za DNK-polimerazu, potrebno je prisustvo DNK lanca-matrice. Meutim, za razliku od DNK-polimeraze, za RNK polimeraze nisu potrebni prajmeri. Novosintetisani lanac RNK je uvijek i po smjeru i po redoslijedu nukleotida identian onom lancu koji nije prepisivan (samo to umjesto timina sadri uracil): DNK molekul: 3' AAATTCCCG 5' RNK molekul: 5' UUUAAGGGC 3' PREPOZNAVANJE MATRICE poinje vezivanjem RNK polimeraze za promotor na DNK.Zapravo promotor predstavlja poetak sekvence gena odakle se RNK polimeraza pomjera du matrice sintetizirajui RNK. Na tom mjestu polulanci DNK se razdvajaju kako bi napravili matricu za za sparivanje baza sa ribonukleotidima. Da bi transkripcija poela, enzim RNK polimeraza mora da prepozna specifinu sekvencu (dugu 20-200 baza)na molekulu DNK, koja se nalazi u regionu nazvanom promotor. Sintrza RNK se odvija od 5-kraja prema 3-kraju gdje se timin zamjenjuje uracilom. Jo uvijek nije jasno u potpunosti koji je to mehanizam potreban da RNK polimeraza pronae promotore na DNK . Cio proces transkripcije je mogu zahvaljujui sigma faktoru koji usmjerava transkripciju.Dokazano da holoenzim zajedno sa RNKpolimerazom onemoguava nasumino vezivanje za DNK Naime, RNK polimeraza bez vezanog sigma faktora prepisuje DNK potpuno neselektivno. Tek se vezivanjem sigma faktora za polimerazu dobija holoenzim koji se kree du DNK sve dok ne prepozna promotorno mjesto, za koje se vezuje. I putujuizajedno du DNK naiu na promotor gdje se vrsto vezuju formirajui stabilan(zatvoren) inicijalni kompleks. U potpunosti se jo ne zna, kako prepoznaje kodirajue sekvence gena-egzone u odnosu na introne. Inicijacija U ovom koraku nakon vezivanja za promotor nastupa lokalna denaturacija( lanci DNK molekula se razdvajaju) i sada molekul postaje otvoreni kompleks. RNK polimeraza ide du molekula DNK i sintetie novi lanac na osnovu postojeeg DNK lanca, i cio proces je veoma slian DNK replikaciji, ali u RNK molekulu timin je zamijenjen uracilom. Faza inicijacije se zavrava kada se sigma faktor odvoji od mehanizma za trankskripciju i u rastui lanac prekursorske iRNK ugradi prvi nukleotid. Ovo oznaava poetak elongacije. INICIJACIJA sinteza iRNK ukljuuje sintezu prvih nukleotidnih veza u RNK.Enzim ostaje na promotoru dok se sintetizira prvih 9 nukleotidnih veza te ih zatim oslobaa Elongacija Enzim RNK polimeraza se pomjera du lanca DNK i sintetie komplementarni RNK molekul(usljed ega raste lanac RNK). Tokom elongacije,enzim polimeraza ide du lanca i vri popravke nastale tokom transkripcije koja je veoma brz proces. Dva najznaajnija naina popravke su: Pirofosforolitiko editovanje pri kome RNK polimeraza odmah nakon nalaenja pogreno sparenih nukleotida, izbacuje jedan nukleotid koji se zamenjuje pravilnim Hidrolitiko editovanje pri kome RNK polimeraza stimulisana Gre faktorom ide unazad od pravca transkripcije i popravlja pogreno postavljene nukleotide. Tokom elongacije tanost ugraivanja nukleotida u rastui lanac RNK zavisi iskljuivo od RNK polimeraze. Terminacija Redanje nukleotida RNK vri se sve dok RNK polimeraza ne stigne do niza nukleotida, odnosno specifine sekvence, koja se naziva terminacioni (stop) signal . Na tom mjestu se transkripcija zaustavlja, a novonastali molekul RNK se oslobaa sa matrice ( do tada je bio za matricu vezan samo svojim 3' krajem) . To predstavlja poslijednju fazu terminacije. Kod prokariota prepisana RNK (primarni transkript) se odmah moe ukljuiti u sintezu proteina. ta vie, u in vitro prouavanjima, pokazano je da translacija kod prokariota moe da pone dok transkripcija jo uvijek traje kako nema segregacije genetikog materijala od ostatka citoplazme. Kod eukariota se, meutim, transkripti moraju u jedru dodatno obraditi da bi postale zrele RNK sposobne da otponu sintezu proteina. Ovaj proces oznaava se kao obrada primarnog transkripta.Tek tako obraene alju se u citoplazmu gde e se obaviti sinteza proteina. Dodatna obrada prepisanih RNK sastoji se u modifikaciji njihovih krajeva (5' i 3' kraja) i u isecanju introna i spajanju egzona. Terminacija Mehanizam iskrajanja introna mora biti takav da obezbijedi maksimalnu preciznost, jer bi greka u samo jednom nukleotidu potpuno promijenila sve kodone u i-RNK od tog mjesta nadalje i proizvela pogrenu informaciju za sintezu proteina. Takoer, jedna od bitnih razlika izmeu prokariotske i eukariotske transkripcije je ta to kod eukariota postoje tri enzima RNK polimeraze RNK polimeraza I se nalazi u nukleolusu i odgovorna je za transkripciju ribozomalnih RNK molekula rRNK. RNK polimeraza II se nalazi u nukleusu i odgovorna je za transkripciju iRNK i za odreene male nuklearne RNK molekule mnRNK. RNK polimeraza III je odgovorna za transkripciju transportne RNK molekule, tj tRNK. Informaciona RNK (iRNK) sadri redoslijede nukleotida koji predstavljaju genetiku ifru za sintezu polipeptidnih lanaca. U procesu sinteze proteina ove RNK slue kao matrice naspram kojih se sintetiziraju polipeptidni lanci sa redoslijedom aminokiselina koji je odreen redoslijedom nukleotida, odnosno kodona u njima. Ribosomske RNK (rRNK) su sastavni dio ribosoma u kojima se odvija povezivanje aminokiselina peptidnim vezama u polipeptidne lance. Uloga rRNK jo je uvijek nedovoljno poznata ali se smatra da ona vee iRNK i tRNK za ribosome i tako posreduje u ostvarivanju njihovih funkcija. Transportne RNK (tRNK) u procesu biosinteze polipeptida imaju ulogu prevodilaca genetike ifre, odnosno adapterskih molekula koji svojim antikodonima itaju kodone u iRNK i donose odgovarajue aminokiseline na mjesto formiranja peptidne veze. Sinteza molekule RNK iz molekule DNK spiralni oblik-linearni oblik(merdevine) redaju se komplementarni nukleotidi(adenin DNKuracil RNK) Inicijacija:spec.faktor-sigma faktor-vezanje za RNK polimerazu-holoenzim (zatvoreni kompleks).Otvoreni kompleksInicijacija-odvaja se sigma faktor KOD EUKARIOTA Prvobitno formirana RNK transkript naziva se pre-RNK (hnRNK-heteronuklearna RNK). Trpi znaajne promjene i modifikacije kako bi se formirala konana, zrela forma iRNK koja moe realizirati funkciju translacije.Obrada iRNK sastoji se od 2 faze: Obrada transkripta kovalentnim modifikacijama (modifikacija oba kraja lanca) Obrada transkripta isjecanjem introna Obrada transkripta kovalentnim modifikacijama (5 prim kraj se pokriva "kapom"-cap struktura-ini modifikovani(metilirani)guanozin koji se vezuje za 5 prim kraj neuobiajnim 5 prim- 5 prim vezom.Na 3 prim-kraj se vezuje sekvenca od 200 adenozina to je poli A rep koji pomae u daljoj obradi i izlasku zrele iRNK iz jedra.Preciznost -dinukleotidi na krajevima introna -duina 100 do 10.000. Splajsosomkompleksna struktura izgraena iz RNK i proteinasubjediniceU1,U2,U4,,U5,U6 U3-jedarce. Oma ili lasopresjecanje veze izmeu introna i egzona uz formiranje 2 prim,5 prim fosfodiesterske veze izmeu G sa 5 i A. Laso struktura je vjerovatno signal za degradaciju introna. ALTERNATIVNO PREKRAJANJE. Introni igraju veoma vanu ulogu u kontroli genske ekspresije. Obezbjeuju genetiku fleksibilnost stanice razliitim nainom obrade transkripta moe se od jednog transkripta dobiti nekoliko razliitih proteina. Opa struktura prokariotskih (A) i eukariotskih (B) iRNK Translacija Proteini Polimeri sastavljeni od dvadeset razliitih aminokiselina. Aminokiseline su meusobno povezane peptidnim vezama izmeu amono grupe jedne aminokiseline i karboksilne grupe druge Polipeptidi su dugi linearni lanci koji sadravaju stotine ili hiljade aminokiselina. Polipeptidni lanac se sintetizira u smjeru od NH2 grupe ka COOH kraju. U toku translacije redoslijed nukleotida u iRNK ita se u setovima od po tri u smjeru 5'3'. Mjesto svake aminokiseline u polipeptidnom lancu koji se sintetizira odreuje se na osnovu komplementarnosti kodona (na iRNK) i antikodona (na tRNK). Proces sinteze odvija se u ribosomima. Ribosomi koji su u datom trenutku angairani u sintezi proteina vezani su u nizu za iRNK i grade polisome (poliribosome). TRANSLACIJA Upoznavanje molekularne osnove biosinteze proteina jedan je od najvanijih zadataka molekularne biologije s obzirom da su proteini realizatori genetikih informacija od ije strukture i funkcije zavisi odvijanje svih vitalnih procesa u stanici. Sinteza proteina u stanici je kompleksan proces koji se odvija u nekoliko faza, uz uee sloenog staninog aparata za translaciju ije su komponente: ribosomi, iRNK, tRNK i veliki brojenzima(aminoaciltRNKsintetaze,faktori inicijacije,elongacije i terminacije-proteinske molekule). Inicijacija Elongacija Terminacija Aktivacija aminokiselina preduslov za poetak translacije. Aminoacil-tRNK sintetaza specifina za svaku aminokiselinu Inicijacija je veoma sloen proces.Prvo se formira inicijalni komplekstRNKnosi metionin i prepoznaje kodon na iRNK(AUG) i GTP vezuju se za malu subdjedinicu ribozoma, za P mjesto, a na A mjesto dolazi druga po redu aminoacil tRNK ,ovo katalizuje faktor inicijacije -IF (3 u prokariota i 5 kod eukariota) Prokarioti -imaju nekoliko mjesta inicijacije sa startnim kodonomAUG.Sa inicijalnim kompleksom se spaja velika subjedinica ribozoma.GTP se hidrolizuje u GDP. Eukarioti Imaju jedno mjesto inicijacije sa startni kodonom AUG( iRNK za samo 1 funkcionalni startni kodon AUG)-uvijek uz modifikovani 5 prim kraj iRNK. Elongacija 3 stadija 1.Nova aminoaci ltRNK se vezuje za A mjesto komplementarnim sparivanjem kodonantikodon uz pomo energije 2.Stvara se peptidna veza izmeu karboksilne gr.metionina i amino gr nove amino kiseline na A mjestu pomou enzima peptidil transferaza 3.Ribozom se pomjera za 1 kodon du iRNK uz pomo enzima i energije,a prazna tRNKse otputa sa P mjesta, a sa A mjesta nova peptidil t RNK dolazi na P mjesto.Slobodno A mjesto prihvata novu t RNK sa sljedeom amino kisel.Postoji jo i E mjesto(exit)za koje se privremeno vee ona tRNK koja naputa ribozom. Terminacija,ribozom se stalno pomjera 5prim ka 3 prim ,kodon po kodon,sve dok ne doe do jednog od 3 stop kodona(UAA,UGA,UAG) za koji se direktno vezuje faktor terminacijeenzim (protein-faktorotputanja) i tad peptidiltransferaza dodaje vodu umjesto slobodne amino grupe na peptidil tRNK i 2 subjedinice ribozoma se razdvajaju.Proces terminacije obuhvata oslobaanje novosintetisanog polipeptidnog lanca i izbacivanje posljednje tRNK iz ribozom te disocijaciju ribozoma sa iRNK aperoni proteini koji olakavaju pravilno smatanje i stabiliziraju nesmotane ili djelimino smotane polipeptide( ili proteini koji olakavaju smatanje drugih proteina nazvani su molekularnim aperonima). U odsustvu aperona, polipeptidni lanci bi bili nestabilni smatali bi se nepravilno ili bi agregirali u netopljive komplekse.