Биосинтез белка
<<  Инициация трансляции у эукариот Организация генома прокариот и эукариот  >>
Трансляция
Трансляция
Трансляция – процесс синтеза белка из аминокислот на матрице
Трансляция – процесс синтеза белка из аминокислот на матрице
Словарик
Словарик
4 нуклеотида: А, Г, Ц, Т
4 нуклеотида: А, Г, Ц, Т
Генетический код
Генетический код
Генетический код
Генетический код
Свойства генетического кода
Свойства генетического кода
Свойства генетического кода
Свойства генетического кода
Трансляция
Трансляция
Свойства генетического кода
Свойства генетического кода
Свойства генетического кода
Свойства генетического кода
Исключение из правила
Исключение из правила
Свойства генетического кода
Свойства генетического кода
Свойства генетического кода
Свойства генетического кода
Свойства генетического кода
Свойства генетического кода
Свойства генетического кода
Свойства генетического кода
Исключение из правила
Исключение из правила
Трансляция
Трансляция
Схема реализации генетической информации в фенотипические признаки
Схема реализации генетической информации в фенотипические признаки
Участники процесса
Участники процесса
Назначение основных компонентов процесса
Назначение основных компонентов процесса
Mрнк
Mрнк
Tрнк
Tрнк
Рибосомы
Рибосомы
Каждая рибосома состоит из субъединиц (большой и малой)
Каждая рибосома состоит из субъединиц (большой и малой)
Трансляция
Трансляция
Трансляция
Трансляция
Структура и функции rРНК у прокариот
Структура и функции rРНК у прокариот
Rрнк
Rрнк
Функционально активные центры рибосом
Функционально активные центры рибосом
Размещение основных функциональных лигандов
Размещение основных функциональных лигандов
Факторы трансляции
Факторы трансляции
Факторы трансляции
Факторы трансляции
Факторы трансляции
Факторы трансляции
Этапы трансляции
Этапы трансляции
Рекогниция
Рекогниция
Рекогниция
Рекогниция
Аминоацил-tРНК-синтетаза
Аминоацил-tРНК-синтетаза
Существует 20 вариантов кодаз (по числу аминокислот)
Существует 20 вариантов кодаз (по числу аминокислот)
Цикл работы рибосомы
Цикл работы рибосомы

Презентация: «Генетика ?аза?ша». Автор: . Файл: «Генетика ?аза?ша.ppt». Размер zip-архива: 5910 КБ.

Генетика ?аза?ша

содержание презентации «Генетика ?аза?ша.ppt»
СлайдТекст
1 Трансляция

Трансляция

Общие сведения Лекция 11

Молекулярная генетика

2 Трансляция – процесс синтеза белка из аминокислот на матрице

Трансляция – процесс синтеза белка из аминокислот на матрице

информационной (матричной) РНК (mРНК), осуществляемый рибосомой

3 Словарик

Словарик

Генетический (биологический код) – соответствие между кодонами в НК и аминокислотами в белке Белки – высокомолекулярные органические вещества, состоящие из ?-аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью Рибосома – не мембранная клеточная органелла, обеспечивающая синтех белка Транспептидация – аминоацил-tРНК в А-участке рибосомы реагирует с пептидил-tРНК в Р-участке, что сопровождается переносом С-конца полипептида на аминоацил-tРНК; в результате остаток tРНК пептидил-tРНК занимает А-участок, а образовавшаяся tРНК - Р-участок Транслокация рибосомы – перенос пептидил-tРНК из A-центра обратно в Р-центр, перемещение mРНК в направлении от 5’ ? 3’ на один кодон.

4 4 нуклеотида: А, Г, Ц, Т

4 нуклеотида: А, Г, Ц, Т

20 аминокислот: A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, Y

БЕЛКИ и ПЕПТИДЫ

43 = 64

5 Генетический код

Генетический код

Молекулярная генетика. Трансляция. Общие сведения.

6 Генетический код

Генетический код

Общие положения

Каждая аминокислота в белке опосредованно детерминируется определенным кодоном в mРНК и в конечном счете в ДНК. Генетический код, за редкими исключениями (митохондрии), одинаков – универсален – для всех организмов – от вирусов до человека.

7 Свойства генетического кода

Свойства генетического кода

ТРИПЛЕТНОСТЬ. Каждая аминокислота кодируется последовательностью из 3-х нуклеотидов.

8 Свойства генетического кода

Свойства генетического кода

ВЫРОЖДЕННОСТЬ. Все аминокислоты, за исключением метионина и триптофана, кодируются более чем одним триплетом. 2 АК по 1 триплету = 2 9 АК по 2 триплета = 18 1 АК 3 триплета = 3 5 АК по 4 триплета = 20 3 АК по 6 триплетов = 18 Всего 61 триплет кодирует 20 аминокислот.)

9 Трансляция
10 Свойства генетического кода

Свойства генетического кода

НАЛИЧИЕ МЕЖГЕННЫХ ЗНАКОВ ПРЕПИНАНИЯ. ГЕН - это участок ДНК, кодирующий одну полипептидную цепь или одну молекулу tРНК, rРНК или sРНК В конце каждого структурного гена находится, ТЕРМИНИРУЮЩИЙ КОДОН, или стоп-сигнал: UAA, UAG, UGA. Они терминируют трансляцию. Условно к знакам препинания относится и кодон AUG - первый после лидерной последовательности. Он выполняет функцию ИНИЦИИРУЮЩЕГО КОДОНА.

11 Свойства генетического кода

Свойства генетического кода

4. ОДНОЗНАЧНОСТЬ (!). Каждый триплет кодирует лишь одну аминокислоту или является термин-тором трансляции. (Исключение составляет кодон AUG. У прокариот в первой позиции он кодирует формилметионин, а в любой другой - метионин.)

12 Исключение из правила

Исключение из правила

Стоп-кодон ТГА у E. crassus кодирует 2 аминокислоты: цистеин и селенцистеин

Ресничные инфузории Euplotes crassus

Вадим Гладышев, Антон Туранов, Алексей Лобанов и Дмитрий Фоменко (Университета американского штата Небраска в Линкольне)

13 Свойства генетического кода

Свойства генетического кода

КОМПАКТНОСТЬ, или отсутствие внутригенных знаков препинания. Внутри гена каждый нуклеотид входит в состав значащего кодона.

14 Свойства генетического кода

Свойства генетического кода

Универсальный код

Универсальный код

Митохондриальные коды

Митохондриальные коды

Митохондриальные коды

Митохондриальные коды

Растения

UGA

STOP

Trp

Trp

Trp

STOP

AUA

Ile

Met

Met

Met

Ile

CUA

Leu

Leu

Leu

Thr

Leu

AGA

Arg

STOP

Ser

Arg

Arg

AGG

Arg

STOP

Ser

Arg

Arg

УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ. Генетический код един для всех живущих на Земле существ. Это является свидетельством в пользу единства происхождения и эволюции.

Кодон

Кодон

Позвоночные

Беспозвоночные

Дрожжи

15 Свойства генетического кода

Свойства генетического кода

ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ. Мутации замен нуклеотидов, не приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, называют консервативными. Мутации замен нуклеотидов, приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, называют радикальными.

В каждом триплете можно провести 9 однократных замен (61 по 9 = 549). Из них: 23 замены нуклеотидов приводят к появлению стоп-кодонов 134 замены не меняют кодируемую аминокислоту 230 замен не меняют класс кодируемой аминокислоты. 162 замены приводят к смене класса аминокислоты, т.е. являются радикальными. Из 183 замен 3-его нуклеотида, 7 приводят к появлению терминаторов трансляции, а 176 - консервативны. Из 183 замен 1-ого нуклеотида, 9 приводят к появлению терминаторов, 114 - консервативны и 60 - радикальны. Из 183 замен 2-го нуклеотида, 7 приводят к появлению терминаторов, 74 - консервативны, 102 - радикальны. Показатель помехоустойчивости генетического кода, т.е. отношение числа консервативных замен к числу радикальных замен (364/162=2.25)

16 Свойства генетического кода

Свойства генетического кода

НЕПЕРЕКРЫВАЕМОСТЬ Каждый нуклеотид входит в состав лишь одного кодона.

17 Исключение из правила

Исключение из правила

Бактериофаг ?Х174 ДНК одноцепочечная, кольцевая, из 5375 нуклеотидов. Фаг кодирует 9 белков. Для 6 из них гены, располагаются друг за другом. НО, что есть перекрывание. Ген Е находится внутри гена D. Его инициирующий кодон появляется в результате сдвига считывания на один нуклеотид. Ген J начинается там, где кончается ген D. Инициирующий кодон гена J перекрывается с терминирующим кодоном гена D в результате сдвига на два нуклеотида. На сегодня перекрывание показано только для нескольких фагов.

18 Трансляция

Трансляция

Участники процесса

Молекулярная генетика. Трансляция общие сведения.

19 Схема реализации генетической информации в фенотипические признаки

Схема реализации генетической информации в фенотипические признаки

20 Участники процесса

Участники процесса

mРНК tРНК rРНК Аминокислоты АТФ, ГТФ Рибосомы Факторы трансляции Среда (ионы Mg)

21 Назначение основных компонентов процесса

Назначение основных компонентов процесса

Компоненты

Функция

Аминокислоты

Субстраты для синтеза белков

Tрнк

Выполняют функцию адаптеров. Акцепторным концом взаимодействуют с аминокислотами, а антикодоном – с mРНК

Аминоацил-tРНК синтетазы

Катализируют реакцию специфического связывания одной из 20 аминокислот с соответствующей tРНК

Mрнк

Матрица, определяющая первичную структуру белков

Рибосомы

Рибонуклеопротеиновые субклеточные структуры, являющиеся местом синтеза белков

Атф, гтф

Источники энергии

Факторы трансляции

Специфические внерибосомные белки, необходимые для процесса трансляции

Ионы магния

Кофактор, стабилизирующий структуру рибосом

22 Mрнк

Mрнк

23 Tрнк

Tрнк

24 Рибосомы

Рибосомы

Не мембранные клеточные органеллы В клетке E. сoli присутствует около 103-5х103 рибосом. Линейные размеры прокариотической рибосомы 210 х 290 ?. У эукариот - 220 х 320 ?.

25 Каждая рибосома состоит из субъединиц (большой и малой)

Каждая рибосома состоит из субъединиц (большой и малой)

Прокариотическая рибосома

Прокариотическая рибосома

Эукариотическая рибосома

Эукариотическая рибосома

70S

70S

80S

80S

50S

30S

60S

40S

5S rрнк 23S rрнк

16S rрнк

5S rрнк 5.8S rрнк 28S rрнк

18S rрнк

34 молекулы белков, из них 31 разные

21 белок

Не менее 50 разных белков

Не менее 33 разных белков

26 Трансляция
27 Трансляция
28 Структура и функции rРНК у прокариот

Структура и функции rРНК у прокариот

rРНК выполняют функцию каркасов субъединиц рибосом и принимают участие в синтезе полипептидов 23S rРНК – входит в каталитический пептидилтрансферазный центр 16S rРНК – необходима для установки на 30S субъединице инициирующего кодона mРНК 5S rРНК – необходима для правильной ориентации аминоацил-tРНК на рибосоме.

29 Rрнк

Rрнк

30 Функционально активные центры рибосом

Функционально активные центры рибосом

Центр связывания mРНК (Асп-центр). Образован участком rРНК (5-9 н.п.) малой субчастицы, комплементарный фрагменту 5?-концу mРНК. Пептидильный центр (Р-центр). С Р-центром в начале процесса связывается инициаторная аминоацил-tРНК (формилметиониновая tРНК у прокариот и метиониновая tРНК у эукариот). На последующих стадиях в Р-центре находится пептидил-tРНК. Аминоацильный центр (А-центр) является местом связывания очередной аминоацил-tРНК. Пептидил-трансферазный центр (ПТФ) катализирует перенос аминокислоты с аа-tРНК на пептидил-tРНК с образованием пептидной связи, а также участвующий в транслокации пептидил-tРНК из А-центра в P-центр.

31 Размещение основных функциональных лигандов

Размещение основных функциональных лигандов

Цепь mРНК связана с малой субчастицей в районе ее «шеи» и протягивается через этот mРНК-связывающий центр в ходе трансляции от 5'-конца к 3'-концу

32 Факторы трансляции

Факторы трансляции

Факторы инициации.

Прокариоты

Прокариоты

Эукариоты

Эукариоты

IF (3 фактора)

IF (3 фактора)

Eif (25 факторов)

Eif (25 факторов)

IF1

Вспомогательный. Повышает сродство малой субчастицы к IF2 и IF3

eIF2

Связывание инициаторной tРНК (tРНКMet)

IF2

Присоединение формилметионин-tРНК к рибосоме

eIF3

Связывание mРНК

IF3

Присоединение mРНК к рибосоме

eIF1,eIF4AeIF4B

Вспомогательные для связывания mРНК

Еif5, eif4c

Освобождение еIF2 и eIF3, связывание 60S

Еif6

Предотвращение объединения 40S-60S

eIF4E

Взаимодействует с кэп-группой mРНК

lF (initiation factors) elF (eukaryotic initiation factors)

33 Факторы трансляции

Факторы трансляции

Факторы элонгации.

Прокариоты

Прокариоты

Эукариоты

Эукариоты

Факторы элонгации трансляции (ef)

Факторы элонгации трансляции (ef)

Факторы элонгации трансляции (ef)

Факторы элонгации трансляции (ef)

EF-Tu

Переносит аминоацилированную («заряженную» аминокислотой) tРНК в А (аминоацил)-сайт рибосомы

Переносит аминоацилированную («заряженную» аминокислотой) tРНК в А (аминоацил)-сайт рибосомы

Еef1a

EF-G

Катализирует транслокацию – перемещение рибосомы по mРНК на один триплет

Катализирует транслокацию – перемещение рибосомы по mРНК на один триплет

Еef2

EF-Ts

Образование комплекса Tu-Ts, регенерация Tu

Образование комплекса Tu-Ts, регенерация Tu

Еef1в вспомогатель-ный

EF (elongation factors) eEF (eukaryotic elongation factors)

34 Факторы трансляции

Факторы трансляции

Факторы терминации.

Прокариоты

Прокариоты

Эукариоты

Эукариоты

Факторы терминации трансляции

Факторы терминации трансляции

Факторы терминации трансляции

Факторы терминации трансляции

RF

RF

eRF

eRF

Узнают стоп-кодоны

Узнают стоп-кодоны

eRF1

Узнает стоп-кодоны

Освобождает синтезированный пептид

eRF3

RF (releasing factors) eRF (eukaryotic releasing factors)

RF1

RF2

RF3

35 Этапы трансляции

Этапы трансляции

Рекогниция Образование инициаторного комплекса Инициация Элонгация Терминация

36 Рекогниция

Рекогниция

Молекулярная генетика. Трансляция.

37 Рекогниция

Рекогниция

подготовительный этап трансляции суть : образовании ковалентной связи между tРНК и аминокислотой

Суммарное уравнение двух реакций: аминокислота + tРНК + ATP ?аминоацил-tРНК + AMP + PPi

38 Аминоацил-tРНК-синтетаза

Аминоацил-tРНК-синтетаза

Обе стадии рекогниции осуществляются ферментом аминоацил-tРНК-синтетазой (APC-азой, кодазой).

39 Существует 20 вариантов кодаз (по числу аминокислот)

Существует 20 вариантов кодаз (по числу аминокислот)

У каждой кодазы 3 центра опознавания. Каждая АРС-аза узнает третичную структуру tРНК.

40 Цикл работы рибосомы

Цикл работы рибосомы

Стадии

Характеристика

Рекогниция

образовании ковалентной связи между tРНК и аминокислотой

Обазование инициаторного комплекса

Met-tРНКMet объединяется с малой субъединицей рибосомы в форме комплекса: Met-tРНКMet, lF и ГТФ

Инициация

Узнавание инициаторного кодона, присоединение большой субчастицы, связывание аминоацил-tРНК в А-центре рибосомы

Элонгация

Рост пептидной цепи, транспептидация, образование дипептида, транслокация

Терминация

В А-центр рибосомы попадает один из стоп-кодонов: UAG, UAA или UGA, трансляционный комплекс диссоциирует

«Генетика ?аза?ша»
http://900igr.net/prezentacija/biologija/genetika-azasha-137604.html
cсылка на страницу

Биосинтез белка

8 презентаций о биосинтезе белка
Урок

Биология

136 тем
Слайды