molekularna genetika
Post on 06-Aug-2015
281 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Sineza nove DNK se odvija duž replikacione viljuške tako što DNK helikaza i proteini destabilizacije DNK
učestvuju u rasplitanju molekula – razdvajanju vodoničnih veza
Enzimi koji učestvuju u replikaciji DNK
1. Proteinski faktori rasplitanja a) Helikaza – raspliće lanac i raskida vodonične vezeizmeĎu nukleotida.b) Faktori destabilizacije lanca potpomažu rasplitanje.2. DNK polimeraza – ubacuje nukleozid trifosfate,odvaja se pirofosfat – ovo odvajanje daje energiju potrebnu za sintezu - uspostavljanje kovalentne veze unutar okosnice). Ubacivanje novih nukleotida se odvija po principu komplementarnosti – izgraĎuje se komplementarni lanac DNK.3. RNK polimeraza – primaza, pravi RNK početnicu4. Nukleaza – iseca RNK početnicu5. Ligaza – vezuje Okazakijeve fragmente
U novosintetisanoj DNK, uvek je jedan lanac stari- Replikacija je SEMIKONZERVATIVNA.
Sinteza novog lanca DNK odvija se takošto na - OH 3' C atoma jednog nukleotida DNK polimerazadodaje sledeći nukleotid njegovim 5' C atomom (za koji je vezana fosfatna grupa, tj. preko nje), tako da novi lanac napreduje od 5' prema 3' kraju.Komplementarni lanac je suprotno orijentisan.Stoga replikacija na ovom lancu, teče tako što sesintetišu fragmenti – Okazakijevi fragmenti(onoliko postepeno, koliko se stara DNK razmotava)jer polimeraza DNK uvek dodaje nukleozid trifosfate od 5' ka 3' kraju.Da bi se ovo desilo potrebna je RNK početnica – koju sintetiše RNK polimeraza, da bi DNK polimeraza nastavila da na nju nadodaje nukleotide. RNK početnicu potom iseca nukleaza. Fragmente vezuje ligaza.
Transkripcija- Sinteza RNK
Eukarioti:RNK polimeraza I - rRNKRNK polimeraza II - iRNKRNK polimeraza III - tRNK
1. Prepoznavanje promotora6-12 nukleotida koji se kod raznih organizama razlikuju u 1-2 baze – konsenzus sekvence.
2. Inicijacija lanca – RNK polimeraza se vezuje za startno mesto i dovodi prvi nukleozid trifosfat u blizinu mesta početnog vezivanja
3. Elongacija lanca – RNK polimeraza se pomera duž lanca i dodaje nove nukleotide
4. Terminacija lanca – terminaciona sekvenca,stop signal, - odvaja se enzim i novosintetisana RNK
a) Samoterminacija – nekoliko adenina kojima predhodipalindromna sekvenca koja sadrži komplementarne regione, tako da se kraj RNK savija u obliku ukosnice.b) rho faktor – protein terminacije
Transkripcija - Sinteza iRNK
Transkripciju vrši: RNK polimeraza IIsa kodirajuće niti, "sense" niti DNK
1. Modifikacija oba kraja lancaU toku transkripcije, kada se vežeoko 20 nukleotida 5' kraj se pokrivakapom – Cap – struktura:metilirani guanozin koji se vezujeneuobičajenom 5' – 5' vezom.Na 3' sa vezuje poliadenilat –sekvenca od oko 200 adenozina.
2. Isecanje introna - nekodirajućihi spajanje – egzona - kodirajućih sekvenci.- Važna uloga malih jedarnih -snRNK
Obrada primarnogprepisa iRNKeukariota
2. Isecanje introna - nekodirajućihi spajanje – egzona - kodirajućih sekvenci.
Važna uloga malih jedarnih snRNK
Prvi položaj
U C A GTreći
položaj
UPhe
Phe
Leu
Leu
Ser
Ser
Ser
Ser
Tyr
Tyr
STOP
STOP
Cys
Cys
STOP
Trp
U
C
A
G
CLeu
Leu
Leu
Leu
Pro
Pro
Pro
Pro
His
His
Gln
Gln
Arg
Arg
Arg
Arg
UCAG
AIle
Ile
Ile
Met
Thr
Thr
Thr
Thr
Asn
Asn
Lys
Lys
Ser
Ser
Arg
Arg
UCAG
GVal
Val
Val
Val
Ala
Ala
Ala
Ala
Asp
Asp
Glu
Glu
Gly
Gly
Gly
Gly
U
C
A
G
Drugi položaj
Aminoacil tRNK sintetaza koja je specifična za triptofanprepoznaje sa jedne strane sam triptofan, a s druge –i tRNK koja je specifična za triptofan - i vezuje triptofan za triptofansku tRNK. Triptofanska RNK nosi ANTIKODON koji odgovaraKODONU triptofana (kodon je prepis koda i on je šifra za upotrebu u citoplazmi)
U aminoacilno mesto - A, ulazi tRNK sa svojom aminokiselinom.U peptidilnom mestu – P, nalazi se poslednja tRNK sa svojom aminokiselinom koja je već uspostavila peptidnu vezu sa ostatkom lanca, pa tako nosi ceo prethodni peptidni lanac.U mestu A, poslednja pristigla aminokiselina uspostaviće peptidnu vezu sa poslednjom aminokiselninom u mestu P i ceo peptidni lanac će se preneti na poslednju tRNK u mestu A.
Inicijacija translacije- sinteze proteina
Za malu subjedinicu ribozoma vezuje se metionin tRNK
Uz pomoć proteinskih faktora inicijacije mala subjedinica ribozoma sa metionin tRNK vezuje se za iRNK u bliziniCAP strukture
Sledi prepoznavanje inicijalnog kodona AUG, nakon čegase otpuštaju proteinski faktori inicijacije
Tada se vezuje i velika subjedinica ribozoma
Metionin tRNK naspram inicijalnog kodona AUG, nalazi se na peptidilnom mestu ribozoma
U slobodno aminoacilno mesto ulazi sledeća aminoacil tRNK, koja je odreĎena sledećim kodonom
Formira se prva peptidna veza izmeĎu dve aminokiseline
Translacija - Sinteza proteina- Elongacija
U aminoacilno mesto - A,ulazi nova tRNK sa svojom aminokiselinom.U peptidilnom mestu – P,nalazi se prethodna tRNK sa svojom aminokiselinom koja je već uspostavila peptidnu vezu, sa prethodno izgraĎenim peptidnim lancempa tako nosi ceo prethodni peptidni lanac.U mestu A, poslednja pristigla aminokiselina uspostaviće peptidnu vezu sa poslednjom aminokiselninom čija je tRNK u mestu P i ceo peptidni lanac će se preneti na Poslednju pristiglu tRNK u mestu A.Potom će iz mesta P ispasti prazna tRNK,a ceo kompleks će se pomeriti iz mesta A u P.To će se desiti uz utrošak energije GTP.Istovremeno pomera se ceo ribozom za jedan kodon.Tako se oslobaĎa mesto A za novu odgovarajuću,tRNK sa njenom aminokiselinom, a prema sledećemkodonu koji ulazi u mesto A.
Pod dejstvom enzima peptidil transferazenadodaje se sledeća aminokiselina svojom amino grupom na karboksilnu grupuprethodne.
Uspostavljanje peptidne veze izmeĎu dve amino kiseline, koje nose njihove tRNK,u ribozomu.
Translacija - Sinteza proteina- Terminacija
Kada stop kodon uĎe u A mestonema ni jedne tRNK sa odgovarajućim antikodonomkoja nosi aminokiselinu.Tada u A mesto ulazi proteinskifaktor terminacije. Dolazi dohidrolize peptidne veze i otpuštase peptidni lanac sa poslednje tRNK. Ona – prazna, ispada iz ribozoma i ceo kompleks se dezintegriše.
CAT CAT CAT CAT
||| ||| ||| |||
GAT GAT GAT GAT
CAT CAT TAT CAT
||| ||| ||| |||
GAT GAT AAT GAT
CAT CA GAT CAT
||| || ||| |||
GAT GA CAT GAT
Originalna sekvenca DNK
I Supstitucija
II Delecija
CAT CAT GCAT CAT
||| ||| |||| |||
GAT GAT CGAT GAT
III Insercija
Tipovi mutacija:
A TT A
A T G C A*G TT A C G T C A
A T G C A*G TT A C G C C A
A T G C A G TT A C G T C A
A T G C A*G TT A C G C C A
A T G C G G TT A C G C C A
A T G C A G TT A C G T C A
A T G C A G TT A C G T C A
DNK replikacija
I
DNK replikacija
II
tranzicija
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
G A T C T A T G G T A T
| | | | | | | | | | | |
C T A G A T A C C A T A
G A U C U A U G G U A U
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
G A C C T A G G G T A T
| | | | | | | | | | | |
C T G G A T C C C A T A
G A C C U A G G G U A U
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
G A T C T A T A G T A T
| | | | | | | | | | | |
C T A G A T A T C A T A
G A U C U A U A G U A U
1 2 3 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
G A T C T A T G G T A T G
| | | | | | | | | | | | |
C T A G A T A C C A T A C
G A U C U A U G G U A U G
Normalan segment DNK Pogrešna mutacija - misens
DelecijaBesmislena
mutacija - nonsens
Asp Leu Trp TyrTyrAsp Leu Glu
Asp LeuAsp Tyr Gly Met
Retke tautomerne promene nukleotida koje su prirodno moguće
Prirodni tautomernioblik citozina
Prirodni iminotautomernioblik citozina
Mehanizmi popravka
Jedan od mehanizama popravka podrazumeva isecanje pogrešno sparenih baza i njihovu zamenu ispravnim, tako da polimeraza DNK može da nastavi da dodajeNukleotide.
Enzimi koji mogu učestvovati u popravci DNK:- Endonukleaze – seku DNK - Egzonukleaze – odvajaju nukleotide- DNK polimeraze – popunjavaju
nastale šupline- Ligaze – vezuju
- Distorzija DNK na jednom njenom deluu odnosu na susedni
- Enzim DNK topoizomeraza koja sadržitirozin u svom aktivnom mestu prepoznaje neispravan region DNK
- DNK topoizomeraza se vezuje kovalentnoza DNK fosfat razarajući fosfodiestarsku vezu jednog lanca DNK
- Na taj način drugi lanac DNK može da rotira i ispravi uvrnuti lanac
- Energija fosfodiestarske veze akumuliranaje u fosfotirozinu, što reakciju čini povratnom
- Spontano, ponovno formiiranje fosfodiestarske veze regeneriše kako DNK heliks, tako i DNK topoizomerazu u nepromenjenom obliku
top related