Экспрессия генов. Основные положения презентация

уровне трансляции.

Экспрессия генов – это процесс реализации информации, закодированной в структуре ДНК, на уровне РНК и белков.

GUA CGU AAG UAA GUA UGG

Инициация трансляции: рамка считывания и код «без запятых»

Генетический код: однозначность и вырожденность. тРНК

в месте транскрипции

РНК-транскрипты и матричные ДНК

РНК

Смысловая цепь (-)
Несмысловая цепь (+),
матрица

coli

транскрипции различных генов E.coli и бактериофагов

перекрывает область длиной 50 нуклеотидов, начинающуюся немного раньше -35-последовательности и кончающуюся внутри транскрибируемого участка. Связывание стимулирует расплетание спирали и транскрипцию.

участок

GC-богатый участок

Участок из остатков U

Участок из остатков U

ρ − ро, rho

2. С. 31-32.

транскрипции с отделением фермента и синтезированной РНК

ρ-белок – геликаза, расплетающая дуплекс РНК-ДНК и использующая для этого РНК-зависимый гидролиз АТФ. ρ-белок движется медленнее, чем РНК-полимераза

is its helicase activity, for which energy is provided by an RNA-dependent ATP hydrolysis. The initial binding site for Rho is an extended (~70 nucleotides, sometimes 80–100 nucleotides) single-stranded region, rich in cytosine and poor in guanine, called the rho utilisation site(rut), in the RNA being synthesised, upstream of the actual terminator sequence. Several rho binding sequences have been discovered. No consensus is found among these, but the different sequences each seem specific, as small mutations in the sequence disrupts its function. Rho binds to RNA and then uses its ATPase activity to provide the energy to translocate along the RNA until it reaches the RNA–DNA helical region, where it unwinds the hybrid duplex structure. RNA polymerase pauses at the termination sequence, which is because there is a specific site around 100 nt away from the Rho binding site called the Rho-sensitive pause site. So, even though the RNA polymerase is about 40 nt per second faster than Rho, it does not pose a problem for the Rho termination mechanism as the RNA polymerase allows Rho factor to catch up.

единиц рРНК.

Схематическое представление трех типичных транскрипционных единиц рРНК Е. соli. Указаны кодирующие участки для 5S-, 16S- и 23S-рРНК. молекул тРНК и спейсерные сегменты.

Сайты расщепления РНКазой III в предшественниках рРНК.

Для расщепления РНКазой III должна сформироваться пространственная структура рРНК.

предшественника (тРНКTyr E. coli)

Типичные кластеры генов тРНК E. coli и их первичные транскрипты

В определенных позициях у всех тРНК находятся модифицированные основания

CCA-добавляющая полимераза

РНКза P

РНКза D

and secondary structure diagrams of the P RNA showing major interactions observed in the crystal structure. Filled circles represent non-canonical base pairing; dashed lines correspond to other types of interactions; arrows indicate 5’ to 3’ direction; and lines linking boxed nucleotides represent tertiary interactions. Shaded boxes correspond to regions in the smaller of
the two layers.

complex. a, Overall structure. b, Recognition of the tRNA TΨC-loop by the tail domain. c, Recognition of 39-terminus of RNA at the catalytic site. Nomenclature of the nucleoside positions in the catalytic cleft is shown.
d, Recognition of the tRNA acceptor/TΨC helices by the enzyme neck (green) and body (yellow) domains.

enzyme tail domain anchors the tRNA TΨC-loop to prevent its translocation. For the first CMP incorporation, the tRNA acceptor stem expands to fit the discriminator directly into the active site, and snaps back.
The first and second CMP incorporations are driven by an “open” to “closed” transition of the polymerase head domain. In contrast, the final AMP incorporation is directed by the locked active-site structure.
Dissociation of the pyrophosphate byproduct reopens the gate and the mature tRNA is released.

stage.
a, Extended structure at the mini-D stage in schematic representation.
b, Contracted structure at the mini-DC and other stages in schematic representation.

роль адаптера между нуклеиновой кислотой и белком

Аминоацил-тРНК - синтетазы связывают одну-единственную аминокислоту с одной или несколькими родственными тРНК

Гентический код избыточен (вырожден)

Гентический код универсален

(5’)

(3’)

существует альтернативный набор триплетов, или рамок считывания

нуклеотидов от стартового до стоп кодона, т.е. потенциально способная кодировать белок