Файл: Биосинтез нуклеиновых кислот и белков. Матричные биосинтезы.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 42
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
БИОСИНТЕЗ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ И БЕЛКОВ.
МАТРИЧНЫЕ БИОСИНТЕЗЫ
Термин «матричные биосинтезы» подразумевает способность клетки синтезировать полимерные молекулы, такие как нуклеиновые кислоты и белки, на основе шаблона – матрицы. Это обеспечивает точную передачу сложнейшей структуры от уже существующих молекул к новосинтезируемым.
В подавляющем большинстве случаев передача наследственной информации от материнской клетки к дочерней осуществляется при помощи ДНК (репликация). Для использования генетической информации самой клеткой необходимы РНК, образуемые на матрице ДНК (транскрипция). Далее РНК непосредственно участвуют на всех этапах синтеза белковых молекул (трансляция), обеспечивающих структуру и деятельность клетки.
На вышесказанном основана центральная догма молекулярной биологии, согласно которой перенос генетической информации осуществляется только от нуклеиновой кислоты (ДНК и РНК). Получателем информации может быть другая нуклеиновая кислота (ДНК или РНК) и белок. Этот поток информации от ДНК через РНК на белок характерен для всех живых организмов, за исключением некоторых РНК-содержащих вирусов.
Матричная природа синтеза нуклеиновых кислот и белков обеспечивает высокую точность воспроизведения информации. Так, в ходе репликации дочерние молекулы ДНК синтезируются на нитях материнской ДНК. При образовании всех видов РНК, необходимых для синтеза белков, информация об их структуре "считывается" с определённых генов в молекулах ДНК. В синтезе новых молекул белков матрицей, содержащей информацию об их строении, являются мРНК.
Вопросы для самоподготовки
1. Напишите суммарное уравнение синтеза ДНК. Укажите субстраты и источники энергии для синтеза ДНК.
2. Назовите основные этапы процесса репликации. Назовите ферменты, участвующие в процессе репликации.
3. Представьте схему транскрипции, укажите условия, субстраты, ферменты, кофакторы.
4. За счет какой энергии осуществляется транскрипция?
5. Посттранскрипционная модификация мРНК. Значение сплайсинга.
6. Перечислите все этапы и необходимые компоненты биосинтеза белка. В чем состоит сущность этого процесса?
7. Особенности строения и значение тРНК. Какие особенности строения тРНК обуславливают ее адапторную функцию?
8. Строение рибосомы, ее роль в клетке?
9. Что такое посттрансляционная модификация белков?
10. Что понимают под биологическим кодом? Назовите свойства генетического кода.
11. Написать нуклеотидную последовательность участка ДНК, кодирующего следующую аминокислотную последовательность: вал-асп-арг-гли.
12. С какой целью используют ингибиторы матричных биосинтезов в медицине?
13. Из каких компонентов состоит оперон? В чем суть теории оперона Жакоба и Моно?
14. Назовите основные типы генных мутаций. Что такое миссенс-мутации, нонсенс-мутации, мутации со сдвигом рамки считывания?
15. Приведите примеры наследственных болезней, являющихся результатом молекулярных мутаций.
16. Сколько разных матричных РНК может кодировать одну аминокислотную последовательность? В качестве примера напишите все возможные последовательности мРНК, которые способны кодировать простой трипептид лей-мет-тир. Объясните принцип написания нуклеотидной последовательности мРНК.
17. В кодоне 5′-ГАА-3′ ‒ иРНК, ответственном за синтез β-цепи гемоглобина, произошло замещение аденилового нуклеотида на уридиловый. К возникновению какого заболевания приводит такая замена и почему?
18. Объясните, какого типа молекулярные мутации могли привести к развитию указанного наследственного заболевания. Например: алкаптонурия. При указанном заболевании нарушен метаболизм тирозина, что проявляется выделением с мочой больших количеств гомогентизиновой кислоты ‒ промежуточного продукта метаболизма тирозина.
19. Определите возможность синтеза белка и последовательность реакций при указанном составе белоксинтезирующей системы. Например, белок-синтезирующая система содержит следующие компоненты: аа-тРНК, рибосомы, мРНК, факторы инициации, элонгации, терминации, АТФ, ГТФ, ионы магния.
20. Напишите аминокислотную последовательность полипептида, закодированного в ДНК указанной последовательностью нуклеотидов (при решении задачи используйте таблицу кодонов).
Например: участок нити ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: 5΄- А-А-А-Г-Т-А-А-Т-А-Ц-Т-А-Т-А-Ц -3΄.