LOGO ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КРАСНОЯРСКИЙ МЕДИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ» Компьютерная лекция 4 Строение и свойства РНК Дисциплина «Молекулярная биология» Специальность «Лабораторная диагностика» Красноярск, 2010 Выполнил преподаватель «Лабораторной диагностики» Бондарева Л. В.

План 1) Строение РНК 2) Виды РНК 3) Функции 4) Рибосома, ее структура и функции 5) Транскрипция у прокариот

1) Строение РНК Молекула РНК состоит из одной полипептидной цепочки, она более короче, чем цепочка ДНК. В нуклеотидах РНК имеется 4 типа азотистых основания: А,Г,Ц,У; в РНК содержится углевод рибоза и остаток фосфорной кислоты.

2) Виды РНК 1.Информационная/матричная РНК – содержит от нескольких нуклеотидов, она собой представляет незамкнутую цепочку, переносит информацию о структуре белка с ДНК на рибосому. 1.Информационная/матричная РНК 2. Рибосомальная РНК – входит в состав рибосом и выполняет структурную функцию, принимает участие в синтезе полипептидной цепочки, составляет 85% всей РНК, клетки прокариот содержат 3 вида р- РНК, а эукариоты 4 вида. 3. Транспортная РНК – переносит аминокислоты к месту синтеза белков на рибосомы, каждая молекула т-РНК содержит 80 нуклеотидов. Ее специфичность определяется структурой антикодона – это участок соединения с конкретным триплетом и-РНК. 3. Транспортная РНК 4. Гетерогенная ядерная РНК (гя-РНК) – является предшественником и-РНК у эукариот и превращается в и –РНК в рещзультате процессинга.Обычно гя- РНК длиннее чем и-РНК. 5. Малая ядерная РНК (мя-РНК) – принимает участие в процессе преобразования гя-РНК РНК-праймер – это крошечная РНК состоящая всего из 10 нуклеотидов и участвующая в процессе репликации ДНК.

На него нанизываются белки Вторичная и третичная структура 16S р-РНК малой субъединицы р-РНК – структурный каркас рибосомы

Транспортные РНК Молекула-адаптер. Один ее конец узнает кодон в м-РНК, а другой – несет аминокислоту. 3'3' Амино- кислота Антикодон Ц Г ААнтикодон 5'5'3'3' Г Ц У 3'3'5'5' Кодон м-РНК т-РНК

Матричная РНК Кодирующая часть, транслируется 3'3'5'5' Лидерная последовательность Шайна-Дальгарно а.к. БЕЛОК АУГ STOP 3 нетранслируемый район Знак начала трансляции

Все типы РНК образуются в результате реакции матричного синтеза, в большинстве случаев матрицей служит одна из цепей ДНК. Синтез РНК на матрице ДНК – этот процесс наз транскрипцией, в котором участвуют ферменты РНК- полимераза (транскриптаза).

3).Функции РНК 1). М-РНК – выполняют функцию матриц белкового синтеза, определяют аминокислотную последовательность белка. 2). Р-РНК – выполняют роль структурных компонентов рибосом. 3). Т-РНК – участвуют в трансляции информации м-РНК и в последовательности аминокислот белка.

Самая большая и сложная из молекулярных машин. Большая субъединица Малая субъединица Рибосома в рабочем состоянии р-РНК + белки 4)Рибосома, ее структура и функции

Большая субъединица Малая субъединица Белки р-РНК

5) Транскрипция у прокариот (или синтез РНК) Это ДНК зависимый матричный синтез, который можно разбить на три стадии, эти стадии составляют весь цикл транскрипции – это ферментативный процесс, при котором генетическая информация содержащаяся в одной цепи ДНК переводится в результате синтеза матричной РНК в нуклеотидную последовательность этой РНК.

Необходимые условия для биосинтеза РНК: 1).Наличие ДНК матрицы 2) Наличие четырех типов нуклеотидов: АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ. 3) Фермент РНК полимераза 4). Белковые факторы 5). Неорганические компоненты (Магний, Марганец)

Строение оперона Единицей транскрипции является транскриптон/оперон – это участок ДНК ограниченный со стороны конца 5 промотором и 3 терминатором. R – ген регулятор Р – промотор – это участок ДНК, который прочно связывается с ферментом РНК полимеразой. О – оператор – это участок молекулы ДНК выполняющий регуляторные функции, он связывается с белками, которые контролируют синтез матричной РНК в соответствии с потребностями клетки. А, В, С – это структурные гены (цистроны) АУГ – это сигнальный триплет t – терминатор – это участок ДНК подающий сигнал об окончании синтеза м-РНК АТГ, УАГ – это сигнальный триплет

ДНК Промотор Терминатор Точка начала транскрипции Окончание транскрипции РНК Оперон прокариот Несколько генов под одним промотором Ген 1Ген 2Ген 3 Ген 1Ген 2 Ген 3 3'3'5'5' АТГ STOP

В опероне собраны не случайные гены, а гены ферментов одного метаболического пути А Б С Д ГЕН 1ГЕН 2ГЕН 3 Ф 1Ф 2Ф 3 Метаболический путь – цепочка последовательных химических реакций

Процесс транскрипции проходит в 3 стадии: 1). Инициация – это начало синтеза, происходит присоединение к промоутеру фермента РНК – полимераза. Этот фермент обладает способностью раскручивать супер спиральную структуру днк. Происходит разрыв водородных связей и начинают присоединятся нуклеотиды.1). Инициация 2). Элонгация 2). Элонгация – сборка цепи м-РНК идет в направлении 5 и 3 конец. Нуклеотиды присоединяются по принципу комплиментарности (А- У, Г-У). У прокариот скорость сборки цепи нуклеотидов/сек. ДНК у прокариот находится не в ядре, а в цитоплазме, поэтому биосинтез м-РНК происходит в цитоплазме. Синтезированные цепи м-РНК сразу соединяются с рибосомами. 3).Терминация – завершение синтеза РНК в участке терминатора, который узнается РНК-полимеразой при участии белковых факторов.3).Терминация

промотор РНК-полимераза узнает промотор 1. Инициация (начало)

РНК-полимераза движется по гену 2. Элонгация (рост цепочки РНК)

В области терминатора находится инвертированный повтор, который приводит к образованию петли на РНК 3. Терминация направление транскрипции Терминатор (знак конца транскрипции)

Домашнее задание Биология. Кн. 1. / Под ред. В.Н. Ярыгина с. 92– 103. Коничев А.С. Молекулярная биология с. 99 – 114, 329 –