Слайд 1
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.
Слайд 2www.themegallery.com
План
1) Строение РНК
2) Виды РНК
3) Функции
4) Рибосома,
ее структура и функции
5) Транскрипция у прокариот
Слайд 3www.themegallery.com
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.
Слайд 4www.themegallery.com
2) Виды РНК
1.Информационная/матричная РНК – содержит
от нескольких 100-1000 нуклеотидов, она собой представляет незамкнутую цепочку, переносит
информацию о структуре белка с ДНК на рибосому.
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.
4.Гетерогенная ядерная РНК (гя-РНК) – является предшественником и-РНК у эукариот и превращается в и –РНК в рещзультате процессинга.Обычно гя-РНК длинее 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.
Слайд 5www.themegallery.com
На него нанизываются белки
Вторичная и третичная структура 16S р-РНК малой
субъединицы
р-РНК – структурный каркас рибосомы
Слайд 6www.themegallery.com
Транспортные РНК
Молекула-адаптор.
Один ее конец узнает кодон в м-РНК,
а другой – несет аминокислоту.
3'
Слайд 7www.themegallery.com
Матричная РНК
Кодирующая часть,
транслируется
3'
5'
Лидерная последовательность Шайна-Дальгарно
БЕЛОК
АУГ
STOP
3‘ нетранслируемый район
Знак начала
трансляции
Слайд 8www.themegallery.com
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 ферметы РНК-полимераза (транскриптаза).
Слайд 9www.themegallery.com
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.
Слайд 10www.themegallery.com
Самая большая и сложная из молекулярных машин.
Большая
субъединица
Малая
субъединица
Рибосома в
рабочем состоянии
р-РНК
+
белки
4)Рибосома, ее
структура и функции
Слайд 12www.themegallery.com
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.
Слайд 13www.themegallery.com
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)
Слайд 14www.themegallery.com
Строение оперона
Единицей тракрипции является транскриптон/оперон –этоучасток 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
Слайд 15www.themegallery.com
ДНК
Промотор
Терминатор
Точка начала транскрипции
Окончание транскрипции
РНК
Оперон прокариот
Несколько
генов под одним промотором
Ген 1
Ген 2
Ген 3
Ген 1
Ген 2
Ген 3
3'
5'
АТГ
АТГ
STOP
STOP
Слайд 16www.themegallery.com
В опероне собраны не случайные гены, а гены ферментов одного
метаболического пути
А → Б → С
→ Д
ГЕН 1
ГЕН 2
ГЕН 3
Ф 1
Ф 2
Ф 3
Метаболический путь –
цепочка последовательных химических реакций
Слайд 17www.themegallery.com
Процесс транскрипции проходит в
3 стадии:
1). Инициация – это начало синтеза ,
происходит присоединение к промотеру фермента РНК – полимераза. Этот фермент обладает способностью раскручивать суперспиральную структуру днк. Происходит разрыв водородных связей и начинают присоединятся нуклеотиды.
2). Элонгация – сборка цепи м-РНК идет в напрвлении 5 и 3 конец. Нуклеотиды присоединяются по принципу комплиментарности (А- У, Г-У). У прокариот скорость сборки цепи 40-50 нуклеотидов/сек. ДНК у прокариот находится не в ядре, а в цитоплазме, поэтому биосинтез м-РНК происзодит 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.
Слайд 18www.themegallery.com
РНК-полимераза узнает промотор
1. Инициация (начало)
Слайд 19www.themegallery.com
РНК-полимераза движется по гену
2. Элонгация (рост цепочки РНК)
Слайд 20www.themegallery.com
В области терминатора находится инвертированный повтор, который приводит к образованию
петли на РНК
3. Терминация
Терминатор (знак конца транскрипции)
Слайд 21Домашнее задание
Биология. Кн. 1. / Под ред. В.Н. Ярыгина. 1999.
с. 92– 103.
Коничев А.С. Молекулярная биология. 2005. с. 99 –
114, 329 – 342.
www.themegallery.com