Курс Молекулярная биология клетки Основные концепции современной молекулярной

стабильность генома. Структура ДНК, процессы репликации ДНК, репарации и пространственной

организации генома.

Реализация наследственной информации. Процессы, лежащие в основе "работы" (экспрессии) генов — транскрипция, трансляция. Жизненный цикл мРНК и посттрансляционная судьба белковых молекул.

Клетка и окружающая среда. Взаимодействие клетки с окружающими её клетками через прямые межклеточные контакты и химические сигналы. Обмен веществ (метаболизм) и клеточный цикл.

организмов;
какие основные уровни компактизации ДНК реализуются у про- и эукариот;
что

такое нуклеосомы, гистоны и топологически ассоциированные домены.

- структура толщиной 80-300 нм, образованная белками-ламинами, к которой прикреплены

нити хроматина.

https://meduniver.com/Medical/genetika/iadernaia_lamina.html

Мембрана ядра

ЛАМИНЫ
А, B, D

ХРОМАТИН

1011 пар оснований. Гаплоидный геном человека имеет размер 3.3*109 п.н., что

соответствует приблизительно 3.4 м длины молекул ДНК для диплоидной клетки. Таким образом, в клетке необходимо поддерживать чрезвычайно плотную упаковку генетического материала.

У многих бактерий геном представлен большой кольцевой хромосомой, расположенной в плотном участке цитоплазмы – нуклеоиде. Геном подавляющего числа эукариот разделен на линейные участки – хромосомы, которые максимально оформлены и компактизированны при формировании метафазной пластинки во время деления клеток.

так называемый хроматин (комплекс ДНК с белками). При этом важно

понимать, что каждая деконденсированная хромосома занимает в ядре определенную часть ядра, называемую хромосомной территорией.

Пространственная укладка генетического материала эукариот включает в себя несколько уровней компактизации: свободная ДНК, нуклеосомный уровень, 30 нм фибриллы, 300 нм фибриллы, хромонемы и хромосомы (выделяются при делении). В живой клетке разные участки генома имеют отличную компактизацию, так, в ядре выделяется зона активно транскрибируемого хроматина (эухроматин) и неактивные регионы (гетерохроматин).

одиночную нуклеосому, которая является белковым октомером, состояющую из гистонов H3,

H4 H2A и H2B, где каждый встречается дважды, наматывается участок ДНК длиной 146 п.н. и свободный линкер в 54 п.н. Распределение нуклеосом соответствует модели "бусин на нитке".

— транскрипция, трансляция.
Жизненный цикл мРНК и посттрансляционная судьба белковых молекул.

транскрипция и в какой точке гена она начинается;
какие РНК-полимеразы существуют

у про- и эукариот и какие элементы входят в их состав;
что необходимо для инициации и терминации транскрипции.

участка бактерий, с которой связывается РНК-полимераза;
консенсусная последовательность, поскольку она

встречается у многих организмов с небольшими различиями.

другие), которые снижают вероятность остановок РНК-полимеразы
РНК-полимераза включает несколько нуклеотидов в

цепь РНК
и может останавиться

TFIIS

была присуждена Роджеру Корнбергу за получение точных изображений молекул РНК-полимеразы

в различные моменты процесса транскрипции.

В широком смысле под экспрессией понимают транскрипцию и трансляцию, в

узком только транскрипцию.

Транскрипция - процесс синтеза молекулы РНК на матрице молекулы ДНК. Осуществляется ДНК-зависимой РНК-полимеразой с матричной цепи ДНК по направлению от 5’ к 3’ концу синтезируемой РНК. Противоположная матричной цепь ДНК носит название кодирующей.

Для транскрипции необходимо наличие точки начала транскрипции (TSS) и конца транскрипции (TES). Старт и стоп-кодоны для будущего синтеза белка располагаются не в начале и конце транскрипта, что создаёт лидерную и трейлерную нетранслируемые области соответственно.

Резюме

отвечает за инициацию транскрипции, связываясь с промотором. 

У эукариот в отличие

от бактерий существует три комплекса РНК-полимераз, каждая из которых отвечает за синтез спецефических продуктов:
I - синтез большинства рРНК;
II- синтез мРНК;
III - синтез тРНК и других малых РНК.

Типичный бактериальный промотор имеет две основные консенсусные последоватльности (-10 и -35).

Резюме

составе корового промотора РНК-полимеразы II имеется область, называемая ТАТА-боксом, с

которой связывается базальный фактор транскрипции TFIID (+TBP белок). После связывания TFIID рекрутируются другие факторы в частности, TFIIB (направление транскрипции), TFIIH (привлечение РНК-полимеразы).

Терминация транскрипции у прокариот идет по двум основным механизмам
Rho-независимый механизм - образование терминирующей шпильки и участике белка NusA.
Rho-зависимый механизм - Rho-белок «сталкивает» РНК-полимеразу и вызывает терминацию. Похожим образом проходит терминация у эукариот.

Резюме