Принцип колинеарности

реклама
Принцип колинеарности
Принцин неколинеарности
Интрон-экзонное строение генов эукариот
Созревание мРНК
Полиадениловый хвост мРНК
Структура мРНК
Сплайсинг открыт Филлипом Шарпом и Ричардом
Робертсом в 1977 г . Н.П.cравнили ДНК и РНК аденовируса.
Гибридизовали, получили петли ДНК. Показали, что
вырезаются куски изнутри
В 1980 г Рандолф Уолл открыл альтернативный
сплайсинг
Аппарат сплайсинга – 5 мяРНК ( U1,U2,U3,U4,U5) +
150 белков – это сплайсингосома
Места сплайсинга – это маяки на 3’ и 5’-концах
интронов. Мя РНК присоединяются к ним и
образуют лассо, которое отрывается
Сплайсинг регулирующие белки (SR) направляют
сплайсингосому к местам связывания с интронами
SR различаются в разных тканях и на разных
стадиях дифференцировки
SR связываются с короткими нуклеотидными
последовательностями внутри экзонов
Эти последовательности либо разрешают, либо
запрещают сплайсинг
Вырезание интрона определяется конс.
последовательностями
Сплайсинг ядерных интронов
Сплайсосома
осуществляет
сплайсинг
Альтернативный сплайсинг
Альтернативный сплайсинг в гене кальцитонина
Типы альтернативного сплайсинга
•Исключение экзона
•Оставление интрона
•Альтернативные 3 и 5- сайты
сплайсинга
•Взаимоисключающее оставление
экзона
Редактирование иРНК
В теплокровных у трипаносомы
синтезируется только 2 субъединицы
цитохромоксидазы, и фермент не
работает, так как достаточно АТФ
синтезирующегося в процессе
гликолиза
В холоднокровных – 3 субъединицы
и фермент работает
В геноме трипаносомы только 2
гена для 2 субъединиц
При редактировании в одну их
иРНК встраивается 4 уридина,
происходит сдвиг рамки
считывания и транслируется 3-я
субъединица цитохромоксидазы
Редактирование мРНК
1.
2.
3.
4.
Редактирование мРНК
Феномен впервые открыт при изучении
транскрипта гена субъединицы II
цитохромоксидазы митохондрий
Tripanosoma brucei в 1986 году
Инсерции и делеции множественных
остатков уридина, приводящих к
изменению рамки считывания
Инсерции гуанина в транскриптах
парамиксовируса
Конверсия аденозинов в инозины у xenopus
Конверсии цитозина в урацил в
хлоропластных и митохондриальных
транскриптах у высших растений
Процессинг тРНК
•3-экзонуклеаза откусывает с 3-конца по одному
нуклеотиду, пока не достигнет ССА
• Вырезается один интрон и формируется
антикодоновая петля
Процессинг рРНК
Из первичного транскрипта в 13 000
нуклеотидов образуется 28 S РНК (5 000 н)
18 S РНК (2 000 н)
5,8 S РНК ( 160 н)
Остальная часть перв. Транскрипта
разрушается в ядре.
5. Конверсии цитозина в урацил в м РНК
аполипопротеина В и аденозина в инозит
в пре мРНК субъединицы В глутаматного
рецептора у млекопитающих
Биологические последствия
редактирования мРНК
1. Образование пригодной для
трансляции мРНК из транскриптов,
которые не могут быть
предшественниками для трансляции
функциональных белков
2. И редактированная и
нередактированная мРНК могут быть
матрицами для синтеза белков,
различающихся функциональной
активностью ( аполипопротеид В)
Позволяет синтезировать 2 тРНК,
используя 1 ген ( в митохондриях
животных)
4. Редактирование может сделать
мРНК более стабильной
5. Это механизм регуляции экспрессии
генов
Структура тРНК
Сравнение структуры рибосом про- и
эукариотических клеток
Томас Чег и Альтман на tetrahinema
thermophila показали, что из первичного
транскрипта в 6400 за неск секунд
вырезается фрагмент нуклеотидовинтрон в 400 нуклеотидов
аутокатализом. Эта работа дала основу
для создания гипотезы происхождения
жизни Мир РНК
РНК – самодостаточная молекула –
Ей свойственны функции и ДНК, и белка
•Репликация независимая от ДНК
•Кодирование наравне с ДНК белков
•Декодирование
•Способна к конформации как белки
•Функция специфического распознавания –
аптамеры
•Каталитическая функция –рибозимы
•Способность к цис и транс перестройкам
Функции интронов:
•Кодируют элементы сплайсинга
•Содержат регуляторные элементы
•могут содержать гены
•В других сочетаниях являются
экзонами
При репликации и транскрипции
незыблемость выполнения правила
комплементарности Уотсона-Крика
При трансляции это не так. При
спаривании кодон-антикодон может быть
неоднозначность спаривания по 3 му
нуклеотиду. Это феномен качания
у эукариот 20 АМК -61 кодон-22 тРНК
У прокариот – 20 АМК-61 кодон-31 тРНК
Везде 20 АРС-аз
Скачать