Пояснительная записка: Молекулярная биология занимает особое место в развитии науки второй половины XX начала XXI века. Именно ее рождение и последующий бурный рост выдвинули биологию в целом в ряды самых популярных и передовых наук,
Скачать 0.79 Mb.
|
РАЗДЕЛ 4. Словарь терминов (Глоссарий).Лекция № 1. История возникновения и развития молекулярной биологии. Бактериофаги – вирусы бактерий. Биоинформатика — наука, использующая средства информатики для решения различных биологических задач (статистический анализ нуклеотидных последовательностей ДНК, моделирование свёртывания белка, анализ его аминокислотной последовательности; предсказание функций по первичной структуре биополимеров; моделирование пространственной структуры биополимеров). Геномика – наука, изучающая структуру геномов живых организмов. Протеомика – наука, исследующая полные наборы белков, функционирующих на разных этапах развития организма. Рентгеноструктурный анализ – анализ трехмерного расположения атомов в молекулах, основанный на дифракции рентгеновских лучей. Лекция № 2. Методы молекулярной биологии. Бесклеточные системы - многокомпонентные системы in vitro, используемые в биохимии для воспроизведения в пробирке всех этапов синтеза биополимеров. Метод радиоавтографии - метод регистрации веществ, меченых изотопами. Изоэлектрофокусирование – метод разделения белков в зависимости от их заряда в градиенте рН, создаваемом с помощью специальных реагентов (амфолинов). Клеточная линия - культура однородных клеток, происходящих чаще всего от одной родительской пары клеток, и обладающих определенными и относительно постоянными свойствами и характеристиками. Культура ткани, культура клеток - метод, позволяющий сохранять жизнеспособность клетки и выращивать клетки, ткани, небольшие органы (или их части) животного, включая человека, или растения вне организма на/в питательной среде. Моноклональные антитела — антитела, вырабатываемые иммунными клетками, принадлежащими к одному клеточному клону, то есть произошедшими из одной плазматической клетки-предшественницы. Ультрацентрифугирование - метод разделения и исследования высокомолекулярных соединений, вирусов и субклеточных частиц под действием центробежных сил. Хроматография - физико-химический метод разделения и анализа смесей, основанный на распределении их компонентов между двумя фазами - неподвижной и подвижной (элюент), протекающей через неподвижную. Электрофорез — разделение электрически заряженных полимеров в электрическом поле. Обычно ведется в гелях (гель-электрофорез), чтобы зоны разделяемых молекул не размывались тепловым движением. Лекция № 3. Основы генетической инженерии. Амплификация — искусственный специфический синтез большого числа копий небольшого фрагмента ДНК на базе ПЦР. Библиотека генов — набор клонированных фрагментов ДНК, полностью перекрывающих исходную молекулу ДНК, выделенную из какого-либо специфического источника. Блот-гибридизация по Саузерну — метод идентификации участков ДНК, содержащих комплементарные ДНК-зонду последовательности, среди электрофоретически разделенных фрагментов ДНК, фиксированных на твердом матриксе (нитроцеллюлозных или нейлоновых фильтрах). Вектор (ДНК) — модифицированные плазмидные, фаговые, вирусные, дрожжевые или бактериальные ДНК, обеспечивающие проникновение экзогенной ДНК в клетки хозяина. Вестерн-блот гибридизация (иммуноблот) — метод идентификации с помощью меченых антител электрофоретически разделенных антигенов, фиксированных на твердом матриксе (нитроцеллюлоз-ных или нейлоновых фильтрах). Геномная ДНК — тотальная ДНК, выделенная из любого биологического источника. ДНК-зонд—любая однонитевая ДНК ограниченного размера, используемая для поиска комплементарных последовательностей в молекуле большего размера или среди пула разнообразных молекул ДНК. ДНК-экспрессионные системы — клеточные культуры (бактериальные, дрожжевые или эукариотические), синтезирующие чужеродные белки. Клонирование — встраивание чужеродной ДНК в векторную молекулу ДНК или РНК и введение этой конструкции в фаговые, бактериальные или эукариотические клетки хозяина. Комплементарная ДНК (кДНК) — однонитевая ДНК, образующаяся при обратной транскрипции мРНК. Липкие концы — комплементарные однонитевые участки ДНК, расположенные на концах молекул ДНК. Нозерн-блот гибридизация — метод идентификации молекул РНК, содержащих комплементарные ДНК-зонду последовательности, среди электрофоретически разделенных РНК, фиксированных на твердом матриксе (нитроцеллюлозных или нейлоновых фильтрах). Нуклеазы — общее название ферментов, расщепляющих молекулы нуклеиновых кислот. Плазмиды — небольшие кольцевые двухцепочечные молекулы ДНК, способные к автономной репликации, которые могут присутствовать в различном числе копий в бактериальных клетках; часто используются в качестве векторных молекул. Полимеразная цепная реакция (ПЦР), или специфическая амплификация ДНК — избирательный синтез in vitro большого числа копий (порядка миллиона) небольшого фрагмента ДНК размером обычно от 50 до нескольких тысяч нуклеотидов по матричной молекуле ДНК. Рекомбинантная ДНК - химерные молекулы ДНК, составленные из фрагментов разного происхождения. Рестриктаза (эндонуклеаза) — фермент бактериального происхождения, разрезающий на фрагменты двунитевую молекулу ДНК в местах, соответствующих специфической последовательности из 4-12 нуклеотидов. Рестрикты — фрагменты ДНК, образовавшиеся после её гидролиза рестриктазой. Рестрикционная карта — схема молекулы ДНК, на которой указаны места разрезания её различными рестриктазами. Рестрикционный анализ — метод молекулярной диагностики мутаций, случайным образом затрагивающих сайты рестрикции. Сайт — определенное место в молекуле ДНК. Сайт рестрикции — специфическая последовательность из 4-12 нуклеотидов, узнаваемая эндонуклеазой; место взаимодействия рестриктазы с ДНК. Секвенирование — определение нуклеотидной последовательности молекулы ДНК. Лекция № 4, 5. Нуклеиновые кислоты. Азотистое основание – гетероциклическая азотсодержащая молекула, входящая в состав ДНК и РНК. Наибольшее распространение имеют 5 оснований: пуриновые - аденин (A), гуанин (G) и пиримидиновые – цитозин (C), тимин (T) и урацил (U). Тимин специфичен для ДНК, а урацил – для РНК. Гибридизация — отжиг денатурированных нуклеиновых кислот различного происхождения с образованием ДНК/РНК- или ДНК/ДНК-гибридов. Дезоксирибонукпеиновая кислота (ДНК) — вещество наследственности; единственный тип молекул, способных к самовоспроизводству и кодированию генетической информации; нитевидная молекула, в которой остов из чередующихся остатков дезоксирибозы и фосфорной кислоты ковалентно соединен с 4 азотистыми основаниями, расположенными в варьирующем порядке: аденином, тимином, гуанином и цитозином; может существовать как в однонитевой, так и в двунитевой форме за счет образования водородных связей между комплементарными парами оснований по правилу А-Т, Г-Ц. Денатурация ДНК (плавление ДНК) – переход ДНК из двухнитевой формы в однонитевую при разрыве водородных связей между комплементарными парами оснований под воздействием высоких температур. Килобаза (кб) — единица измерения длины молекулы ДНК, равная тысяче пар оснований. Комплементарность оснований – свойство оснований специфически спариваться друг с другом: гуанин с цитозином и аденин с тимином (в РНК или гибридных ДНК/РНК-дуплексах – аденин с урацилом). Нуклеозиды - гликозиды, в состав которых входят пуриновое или пиримидиновое основание и углевод рибоза или дезоксирибоза. Нуклеотиды - фосфорные эфиры нуклеозидов. Нуклеотиды состоят из азотистого основания (пуринового или пиримидинового), углевода (рибозы или дезоксирибозы) и одного или нескольких остатков фосфорной кислоты. Нуклеотиды входят составной частью в нуклеиновые кислоты, коферменты и др. Отжиг – процесс восстановления (ренатурация) двухцепочечной молекулы ДНК из одиночных полинуклеотидных цепей одного происхождения путем постепенного охлаждения. Палиндром - последовательности в двунитчатой ДНК, в которой одинаковые основания расположены в противоположных направлениях.  Ренатурация – восстановление (после денатурации) нативной (биологически активной) пространственной структуры биополимера (белка или нуклеиновой кислоты). В частности, ренатурация ДНК (после денатурации нагреванием) может происходить при медленном охлаждении, что используется для получения гибридных гетеродуплексов. Рибонуклеиновая кислота (РНК) — нитевидная молекула, в которой остов из чередующихся остатков рибозы и фосфорной кислоты ковалентно соединен с 4 азотистыми основаниями, расположенными в варьирующем порядке: аденином, урацилом, гуанином и цитозином. Шпилька - двухцепочечный участок одноцепочечной молекулы ДНК или РНК, образованный в результате комплементарных взаимодействий между соседними инвертированными последовательностями нуклеотидов. Лекция № 6, 7. Репликация ДНК. ДНК-геликаза; белок, раскручивающий двойную спираль – фермент, катализирующий локальное раскручивание двойной спирали ДНК вверх и/или вниз от места ее связывания с молекулой ДНК за счет двух молекул АТФ на каждую пару нуклеотидов. ДНК-геликаза участвует в разделении нитей в репликационной вилке в процессе репликации ДНК. ДНК-лигаза - фермент, катализирующий образование фосфодиэфирных связей между соседними нуклеотидами в молекуле ДНК. ДНК-полимераза—фермент комплементарного синтеза ДНК. ДНК-праймаза - фермент, осуществляющий синтез РНК-праймера во время репликации ДНК. У E. coli ДНК-праймаза является отдельным ферментом и кодируется геном dna C. У эукариот ДНК-праймаза - это субъединица αДНК-полимеразы. ДНК-праймаза отличается от обычных РНК-полимераз тем, что способна использовать в качестве субстрата как рибо-, так и дезоксирибонуклеотиды. ДНК-топоизомераза I - фермент, который катализирует раскручивание негативно (но не позитивно) суперспирализованной ДНК в кольцевую, ковалентно замкнутую двунитчатую ДНК, за счет временной насечки (разрыва) одной нити ДНК. ДНК-топоизомераза II - фермент, образующий временные двунитчатые разрывы в релаксированной или суперскрученной кольцевой ДНК. Затравка, праймер - короткий олигонуклеотид ДНК или РНК, комплементарный участку более длинной молекулы ДНК или РНК. К его 3’-OH-концу ДНК-полимераза может добавлять нуклеотиды в растущую цепь ДНК в 5’→3’-направлении. Отстающая цепь, запаздывающая цепь - цепь дочерней ДНК, на которой синтез комплементарной цепи во время репликации осуществляется посредством соединения фрагментов Оказаки. Праймосома - комплекс белков (ферментов), требующийся для инициации синтеза запаздывающей цепи в репликативной вилке посредством образования фрагментов Оказаки. Редупликация ДНК – самоудвоение молекулы ДНК. Репликатор — участок ДНК, ответственный за инициацию репликации. Репликон — молекула ДНК или её участок, репликация которого протекает под контролем одного репликатора. Теломер - концевой участок хромосомы, иногда богатый гетерохроматином, играющим роль в сохранении целостности хромосомы за счет предотвращения слипания теломеров. Теломераза - фермент группы трансфераз, контролирующий размер, количество и нуклеотидный состав теломеров хромосом. Теломераза представляет собой сложный рибонуклеопротеиновый комплекс (РНК, содержащая 159 нуклеотидов, является матрицей для синтеза мотива TTGGG, до 100 повторов которого содержится в каждом теломере) с молекулярной массой около 500 кД. Точка начала репликации, ориджин репликации – нуклеотидная последовательность (ori-сайт), с которой начинается синтез ДНК. Кольцевые бактериальные хромосомы содержат 1 ori-сайт, тогда как в каждой эукариотической хромосоме их много. Фрагменты Оказаки - фрагменты ДНК размером в несколько тысяч (бактерии) или несколько сотен (эукариоты) нуклеотидов, вновь синтезирующиеся в период ДНК-репликации с запаздывающей нити. Экзонуклеаза — фермент, гидролизующий фосфодиэфирные связи с концов ДНК. Эндонуклеаза — фермент, гидролизующий фосфодиэфирные связи внутри нити ДНК. Лекция № 8. Репарация ДНК. Ник — однонитевой разрыв в дуплексе ДНК с образованием З‘ОН- и 5‘Р-концов; ликвидируется ДНК-лигазой. Пострепликативная репарация, рекомбинационная репарация - обнаружение и замена неправильно спарившихся оснований во вновь синтезированной ДНК. В основе лежит механизм гомологичной рекомбинации. Например, у E. coli система репарации ошибок спаривания оснований выявляет ошибочные спаривания во вновь синтезированной нити ДНК, в результате происходит вырезание этих оснований и коротких расположенных рядом последовательностей и восстановление их ДНК-полимеразой. Пострепликативная репарация имеет место в тех случаях, когда для полного исправления повреждения недостаточно процесса эксцизионной репарации. Репарация - ферментативная коррекция ошибок в нуклеотидной последовательности молекулы ДНК (т.е. исправление повреждений, спонтанно возникающих в процессе репликации и рекомбинации или вызванных действием внешних факторов). Различают фотореактивацию, эксцизионную и пострепликативную репарацию. Репарацию осуществляют специфические репаративные ферменты. Фотореактивация, световая репарация - явление восстановления молекул ДНК, поврежденных УФ излучением, в результате последующего воздействия видимого света. Этот процесс катализируется ДНК-фотолиазой, которая связывается с пиримидиновыми димерами в темноте, но использует световую энергию (365-405, 435-445 нм) для разрыва связей, образовавшихся между соседними тимидинами в результате воздействия УФ излучения. Эксцизионная репарация – явление восстановления молекул ДНК, основанном на удалении поврежденного участка и последующем его восстановлении ДНК-полимеразой, использующей в качестве матрицы комплементарную цепь. SOS-репарация; репарация, склонная к ошибкам - репарация поврежденной ДНК у E. coli, катализируемая ферментами, которые индуцируются сложным, но скоординированным механизмом. SOS-репарация - это клеточная реакция на сильные повреждения ДНК (напр., радиацией) и мутации нуклеотидов, которые ингибируют репликацию. Поскольку повреждения часто полностью разрушают матрицу, то SOS-репарация может приводить к мутациям. Лекция № 9. Рекомбинация. Гомологичная рекомбинация, общая рекомбинация – обмен последовательностями между гомологичными молекулами ДНК. Интеграза — фермент, осуществляющий внедрение какого-либо генетического элемента в геном через специфический сайт. Кроссинговер - взаимный обмен генетическим материалом между гомологичными хромосомами, приводящий к новой комбинации аллелей. Незаконная рекомбинация – сборная группа процессов, где рекомбинация происходит без гомологии между молекулами ДНК, и при этом без участия механизмов сайт-специфической рекомбинации или транспозиций. В качестве примеров можно привести захват ретровирусом некоторых клеточных генов при его эксцизии из хромосомы хозяйской клетки, а также интеграцию фрагментов ДНК, вводимых в клетки позвоночных с помощью микроинъекций. Механизмы незаконной рекомбинации малоизучены. Общим для них является соединение концов негомологичных молекул ДНК. Рекомбинация - перераспределение генетического материала родителей, приводящее к наследственной комбинативной изменчивости. В общем смысле под рекомбинацией понимают создание новой комбинации генов при соединении гамет родителей, более узко рекомбинация – обмен участками хроматид и хромосом в процессе клеточного деления. У прокариот рекомбинация осуществляется в процессе конъюгации, трансформации либо трансдукции, у вирусов – при смешанной инфекции. У эукариот, как правило, рекомбинация характерна для мейоза (мейотическая рекомбинация), но иногда имеет место и в митозе (соматическая рекомбинация). Сайт-специфическая рекомбинация – рекомбинация, происходящая между специфическими последовательностями ДНК в пределах очень коротких участков гомологии, обычно 15-30 п.н. Широко распространена у прокариот и низших эукариот. Характерным примером такой рекомбинации служит встраивание кольцевой ДНК фага λ в хромосому Е. coli и ее обратное выщепление. Транспозиция – процесс перемещения небольшой последовательности нуклеотидов в новый генетический локус. Лекция № 10. Структура геномов. Ген — основная физическая и функциональная единица наследственности, несущая информацию от одного поколения к другому. Ген представляет собой специфическую последовательность нуклеотидов в ДНК, а у некоторых вирусов - в РНК, детерминирующих или нуклеотидную последовательность транспортных РНК (тДНК), или рибосомных РНК (рДНК), или последовательность аминокислот в белках (структурные гены). Геном — полная генетическая система клетки, определяющая характер онтогенетического развития организма и наследственную передачу в ряду поколений всех структурных и функциональных признаков. Интрон — не кодирующая область гена, вырезаемая в процессе сплайсинга при образовании мРНК из первичного РНК-транскрипта. Кластер генов - 1. Группа генов, входящих в семью мультигенов. 2. Повторы одного и того же или родственных генов, расположенных на хромосоме рядом. Лидерная последовательность, лидер - транскрибируемая часть эукариотического гена, следующая за кэп-сайтом и предшествующая стартовому кодону. Мобильные элементы генома - последовательности ДНК, способные перемещаться внутри генома живых организмов. Мультигенное семейство, семейство генов – набор структурно и функционально тесно взаимосвязанных генов, происходящих от одного предкового гена путем дупликаций или мутационного процесса. Могут быть кластеризованы на одной и той же хромосоме (например, гены, кодирующие рибосомную РНК) или разбросаны по всему геному (гены белков теплового шока). Оперон — у прокариот совокупность совместно транскрибируемых генов, обычно контролирующих родственные биохимические функции, экспрессия которых находится под контролем общего регуляторного элемента. Плазмиды — небольшие кольцевые двухцепочечные молекулы ДНК, способные к автономной репликации, которые могут присутствовать в различном числе копий в бактериальных клетках; часто используются в качестве векторных молекул. Перекрывающиеся гены - гены с перекрывающимися последовательностями нуклеотидов (напр., у фага fХ174 ген Е перекрывается с геном D). Перекрывающиеся гены продуцируют два различных полипептида, потому что соответствующие иРНК транслируются в двух различных рамках считывания. Псевдоген — мутационно измененная последовательность ДНК, имеющая высокую степень гомологии с функциональным геном, но не способная транскрибироваться или продуцирующая неактивный генный продукт. Сателлитные повторы — короткие, не превышающие 200 пар оснований высокоповторяющиеся последовательности ДНК, расположенные тандемными блоками и занимающие около 10% генома.
Трейлер, трейлерная последовательность – 3’-некодирующая область гена, т. е. последовательности на 3’-конце эукариотических генов, которые не кодируют белок, но также транскрибируются. Экзон — кодирующий участок гена. Лекция № 11, 12. Транскрипция. Активатор - молекула белка или РНК, которая активирует ген после связывания с регуляторными последовательностями, расположенными вверх от точки начала транскрипции. Апорепрессор - белок, регулирующий действие белка-репрессора. Аттенюатор - у бактерий последовательность нуклеотидов, расположенная перед опероном и регулирующая его экспрессию. Геномный импринтинг — различное фенотипическое проявление мутации в зависимости от ее прохождения через отцовский или материнский гаметогенез. Избыточная ДНК - ДНК, не несущая кодирующих функций. Индуктор, эвокатор - низкомолекулярное вещество, которое связывается с репрессором и переводит его в негативную форму, не способную связываться с оператором , в результате чего происходит дерепрессия генов. Кодирующая нить, смысловая нить – нить двухцепочечной молекулы ДНК, нуклеотидная последовательность которой идентична РНК, транскрибированной с соответствующей антисмысловой нити, за исключением того, что она содержит тимин (Т) вместо урацила (U). Иногда обе нити могут транскрибироваться, но в противоположных направлениях. Корепрессор – в репрессирующей генетической системе эффекторная молекула (обычно конечный продукт в метаболических путях), которая при связывании с регуляторным белком апорепрессором ингибирует транскрипцию генов в оперонах. Моноцистронная иРНК - иРНК, кодирующая только одну полипептидную цепь. Негативный генетический контроль, негативная регуляция - прекращение экспрессии гена путем связывания специфического репрессорного белка с оператором, расположенным вверх от кодирующей области у многих генов, что одновременно предотвращает связывание РНК-полимеразы. Обратная транскриптаза — фермент, катализирующий реакцию синтеза ДНК на матрице РНК. Оператор — регуляторный участок гена (оперона), с которым специфически связывается репрессор, предотвращая тем самым начало транскрипции. Полицистронная иРНК – гигантская молекула информационной РНК, определяющая последовательность аминокислот двух или более белков, образуемых соседними цистронами одного и того же оперона . Промотор — основной регулятор работы гена; расположен в 5'-нетранслируемой области; место взаимодействия ДНК с РНК-полимеразой. Регулон — система генов, разбросанных по всему геному, но подчиняющихся общему регуляторному белку. Репрессор – белок, кодируемый регуляторным геном, который связывается с высокой точностью с соответствующим оператором. Связанный репрессор блокирует движение РНК-полимеразного комплекса вдоль промотора и предотвращает инициацию синтеза РНК. РНК-полимераза — фермент, осуществляющий транскрипцию ДНК. Сайленсер, глушитель транскрипции - последовательность ДНК в промоторах эукариотических генов размером 20–200 п. о., снижающая или отменяющая (заглушающая) экспрессию генов. Действует только в цис-положении. Спейсер – нетранскрибируемая последовательность ДНК, отделяющая тандемно расположенные копии экспрессирующегося гена. Терминатор транскрипции – последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК, вызывающая прекращение транскрипции РНК-полимеразой синтеза иРНК у конца оперона или отдельного гена. Транскриптон, единица транскрипции - последовательность ДНК от места инициации транскрипции (кэп-сайт) до сайта ее терминации, узнаваемая ДНК-зависимой РНК-полимеразой , которая может включать один ген и более. Транскрипция — синтез молекул первичного РНК-транскрипта, комплементарных определенным участкам молекулы ДНК (генам). Транскрипционный фактор — фермент активации и/или репрессии генной активности, способный взаимодействовать с молекулами ДНК. Цистрон - любая последовательность ДНК, которая детерминирует нуклеотидную последовательность зрелой тРНК, иРНК или рРНК. Цистрон включает лидерную, трейлерную и интронную последовательности. Термин введен С. Бензером в 1957 г. Экспрессия гена — процесс реализации информации, закодированной в гене. Состоит из двух основных стадий — транскрипции и трансляции. Энхансер — регуляторный участок ДНК, усиливающий транскрипцию с ближайшего к нему промотора. Энхансер, усилитель транскрипции - специфическая цис-действующая последовательность нуклеотидов, многократно усиливающая транскрипцию генов РНК-полимеразой II. Например, энхансер вируса SV40 (размер – 72 пары нуклеотидов) может усиливать транскрипцию бета-глобинового гена в 200 раз, даже находясь на значительном удалении от него и в любой ориентации по отношению к промотору. Способность ряда энхансеров взаимодействовать со специфическими белками в дифференцированных клетках обеспечивает тканеспецифичный характер экспрессии соответствующих генов. Считается, что энхансер является одной из форм мобильных генетических элементов. Цис-положение - означает "на этой стороне". В молекулярной биологии используется для обозначения последовательности ДНК (гена), локализованной на той же самой хромосоме, что и рассматриваемая (обсуждаемая) последовательность (напр., энхансерная последовательность), находящаяся вверх от точки инициации гена, позитивно влияющая на его экспрессию и являющаяся цис-действующей последовательностью. То же самое для белков: напр., цис-активирующий фактор, цис-активирующий белок или дезактивирующий фактор, белок. Инсулятор – цис-регуляторный элемент, который блокирует взаимодействие между энхансером и промотором, если расположен между ними. Лекция № 13. Процессинг РНК. Альтернативный сплайсинг - форма сплайсинга, обеспечивающая кодирование одним геном структурно и обычно функционально различающихся полипептидов. Альтернативный сплайсинг сопровождается соединением экзонов гена в разных комбинациях с образованием различных зрелых молекул мРНК. Альтернативный сплайсинг характерен, в частности, для генов кальцитонина и соматостатина. Аутосплайсинг - сплайсинг предшественников мРНК, происходящий без участия каких-либо др. макромолекул (ферментов), т.е. мРНК сама является катализатором этого процесса (рибозимом). Явление аутосплайсинга открыто Т.Цехом с соавт. в 1981 при анализе процессинга рибосомной 26S-рРНК у инфузории Tetrahymena thermophila. Кэпирование – присоединение к 5’-концу большинства молекул иРНК эукариот 7-метил-гуанозинового остатка. Кэп присоединяется к иРНК сразу после транскрипции с помощью гуанилил трансферазы. Кэп выполняет несколько функций: а) способствует правильному сплайсингу первичного транскрипта; б) защищает иРНК от разрушения экзонуклеазами ; в) 7-метил-гуанозин является ключевым сигналом для инициации трансляции иРНК. Матричные РНК (мРНК) — молекулы РНК, состоящие из последовательностей, комплементарных экзонам генов; образуются в результате сплайсинга и концевых модификаций из молекул первичного РНК-транскрипта. Полиаденилирование – ферментативное посттранскрипционное добавление поли(А)-хвостов размером в 200 адениновых остатков к 3’-концу гетерогенной ядерной РНК и матричной (информационной) РНК у эукариот во время ее процессинга перед выходом в цитоплазму. иРНК гистонов не претерпевают полиаденилирования. Процессинг - комплекс процессов образования зрелых молекул РНК и белков в клетке; включает ряд последовательных расщеплений молекулы-предшественника эндонуклеазой или протеазами с образованием конечных, функционально активных продуктов и деградации «избыточных» участков. У эукариот процессинг мРНК включает этап вырезания интронов и образования зрелой молекулы в результате сплайсинга. Также к системе процессинга относят различные модификации – например, метилирование отдельных оснований и др. Редактирование РНК – посттранскрипционная модификация первичной структуры РНК. Включает модификацию азотистых оснований в молекуле РНК (дезаминирование, метилирование, восстановление и др.), а также вставку нуклеотидов внутрь транскрибированных цепей РНК. Рибозимы - молекулы РНК, обладающие ферментативной активностью (как правило, свойством автокатализа). Впервые рибозимы были охарактеризованы при исследовании процессов аутосплайсинга предшественника 26S-рРНК у инфузории Tetrahymena thermophila. РНКтранскрипт (первичный) — молекулы РНК, образующиеся в процессе транскрипции. Сплайсинг—процесс вырезания последовательностей, комплементарных интронам, из молекулы первичного РНК-транскрипта. Сплайсосома, сплайсеосома, сплайсинговый комплекс - многокомпонентный комплекс факторов сплайсинга (SF) и малых ядерных РНК (мяРНК), катализирующих сплайсинг ядерных предшественников РНК (про-РНК), в результате чего образуется зрелая иРНК у эукариот. Транс-сплайсинг – явление, при котором происходит образование ковалентных связей между фрагментами РНК, синтезированными на разных генах. Лекция № 14, 15. Разнообразие структур и функций белков. Абзимы - моноклональные антитела, обладающие каталитической активностью. Абзимы связываются и стабилизируют молекулы промежуточных реакций в процессе образования конечного продукта. Аминокислоты - органические кислоты, содержащие одну или несколько аминогрупп. Белки – природные полипептиды с молекулярной массой более 6 кДа. Белки теплового шока - специфические белки, известные у большинства организмов, вырабатываются в ответ на тепловой шок, когда биосинтез многих других белков подавлен. Индукция синтеза белков теплового шока может происходить и под действием некоторых химических агентов (этиловый спирт, экдистерон, хлорид кадмия и др.), в связи с чем их иногда называют стрессовыми белками. Они высоконсервативны у различных организмов – наиболее распространены белки теплового шока размером около 70 кД (семейство hsp-70). Вторичная структура белка - укладка полипептидной цепи в альфа-спиральные участки и бета-структурные образования (слои); в образовании вторичной структуры белка участвуют водородные связи. Домен - участок полипептидной цепи белка, выполняющий какую-либо его функцию (например, цитоплазматический домен, трансмембранный домен и т.п.). По мнению некоторых генетиков, каждый домен кодируется участком гена, расположенным между соседними интронами (т.е. одним экзоном), что обусловливает эволюционный консерватизм положения интронов (например, в генах альфа- и бета-гемоглобина млекопитающих). Пептиды - природные или синтетические соединения, молекулы которыхрых построены из остатков α-аминокислот, соединенных между собой пептидными (амидными) связями C(O)NH. По числу аминокислотных остатков, входящих в молекулы пептидов, различают дипептиды, трипептиды, тетрапептиды и т.д. Пептиды, содержащие до 10 аминокислотных остатков, называются олигопептидами, содержащие более 10 аминокислотных остатков – полипептидами. Первичная структура белка – порядок чередования аминокислотных остатков в полипептидной цепи белка. Прио́ны — особый класс инфекционных агентов, чисто белковых, не содержащих нуклеиновых кислот, вызывающих тяжёлые заболевания центральной нервной системы у человека и ряда высших животных (т. н. «медленные инфекции»). Прионизация – процесс превращения нормального клеточного белка в прионный, сопровождаемый многократным увеличением доли β-структур. Третичная структура белка - высшая пространственная структура, образующаяся в результате фолдинга отдельной полипептидной цепи. Радикалы – боковые цепи аминокислот, не участвующие в образовании пептидных связей. Фолдинг - процесс сворачивания полипептидной цепи в правильную пространственную структуру. В результате на внешней поверхности белковой глобулы формируются полости активных центров, а также места контактов субъединиц мультимерных белков друг с другом и с биологическими мембранами. Четвертичная структура белка - свойственная только полимерным белкам форма пространственной организации, обусловленная различными вариантами взаиморасположения и взаимодействия отдельных полипептидных цепей. Шапероны – специфические белки, обеспечивающие формирование третичной структуры полипептидных цепей других белков. Лекция № 16. Генетический код. Антикодон - группа из трех оснований, занимающая фиксированное положение в транспортной РНК, которая комплементарна кодону в информационной (матричной) РНК. Генетический код - система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот , основанная на определении чередований последовательностей нуклеотидов в ДНК или РНК, образующих кодоны соответствующих аминокислот белков. Каждый кодон кодирует одну молекулу аминокислоты. Кодон — последовательность из трех нуклеотидов в молекуле мРНК, соответствующая аминокислоте или сигналу терминации трансляции. Стартовый кодон, сайт инициации трансляции - тринуклеотид (у прокариот - AUG, GUG; у эукариот - AUG) в информационной РНК, инициирующий синтез полипептидов. Стартовый кодон кодирует N-формилметионин у бактерий и метионин у эукариот. Стоп-кодон, нонсенс-кодон, терминатор - тринуклеотид в информационной РНК, сигнализирующий об окончании синтеза полипептида и освобождении полной полипептидной цепи от рибосомы. Существует три различных типа стоп-кодонов: UAG (амбер), UGA (опал) и UAA (охра). Ни один из них не соответствует антикодону тРНК. Лекция № 17. Рибосомы и их роль в биосинтезе белка. Аминоацильный центр рибосомы – участок 50S субчастицы рибосомы, к которому присоединяется несущая аминокислоту (аминоацил-тРНК) тРНК, если антикодон этой тРНК соответствует кодону иРНК, находящемуся в данный момент в аминоацильном центре. Пептидильный центр рибосомы – участок рибосомы, к которому присоединяется пептидил-тРНК в процессе транялсции. Пептидилтрансферазный центр рибосомы – участок 50S субчастицы рибосомы, в котором идет синтез пептидной связи. Полирибосома, полисома - молекула РНК с несколькими расположенными на ней активными рибосомами, на каждой из которых синтезируется молекула белка. Рибосома - органелла клетки, рибонуклеопротеидная частица, с участием которой осуществляется биосинтез белка (трансляция). Рибосома состоит из двух (большой и малой) субчастиц, для взаимодействия которых необходимы ионы магния. Лекция № 18, 19. Биосинтез белка. Аминоацилирование тРНК – присоединение аминокислоты к 3’-концу тРНК, катализируемое АРСазой. Происходит за счет энергии АТФ. Аминоацил-тРНК-синтетазы, АРСазы - специфические ферменты, катализирующие активирование аминокислот и связывание последних с определенными тРНК. Изоакцепторные тРНК - различные виды тРНК, специфичные к одной и той же аминокислоте, которые в ряде случаев узнают различные кодоны. Рамка считывания — нуклеотидная последовательность, выраженная в кодирующих триплетах, начинающаяся со стартового кодона и заканчивающаяся нонсенс-кодоном. Реакция транспептидирования – синтез пептидной связи с участием аминоацил-тРНК. Трансляция — синтез полипептидной цепи по молекуле мРНК. Шайн-Далгарно последовательность — участок прокариотической мРНК, необходимый для посадки на неё рибосом и её правильной трансляции. Содержит последовательность нуклеотидов, комплементарную 3’-концу 16S рибосомной РНК. Лекция № 20. Межмолекулярные взаимодействия. Онкогены — гены, чьи продукты обладают способностью трансформировать эукариотические клетки так, что они приобретают свойства опухолевых клеток. Протоонкогены — нормальные хромосомные гены, мутации которых могут привести к злокачественному перерождению клетки. |
Похожие:
 | Пояснительная записка Образовательная программа «Пластика современного... Среди множества форм художественного воспитания детей и подростков хореография занимает особое место | | Дискуссия о проблеме рационального обоснования социальной справедливости... Дискуссия о проблеме рационального обоснования социальной справедливости в западной философии второй половины 20-го – начала 21-го... |
| Наследие и. Канта и г. В. Ф. Гегеля и дискуссия по проблеме правового... |  | Рабочая программа «История России XX начала XXI века» 9 класс Пояснительная... Министерства образования и науки РФ №1089 от 5 марта 2004 года с учётом всех изменений |
| Особое место в исторических судьбах России принадлежит XVII столетию.... Особое место в исторических судьбах России принадлежит XVII столетию. Одним из самых ярких его событий является смена царских династий... | | Пояснительная записка Одним из приоритетных направлений современной... В основу программы элективного курса положены принципы расширения и систематизации знаний, развития интереса у учащихся к самостоятельному... |
| Пояснительная записка воспитание экологической культуры актуальнейшая... Охватывает собой весь период существования человеческого общества от первобытной эпохи до современности | | Учебно-методический комплекс Учебной дисциплины «История зарубежной философии» Цели курса: познакомить студентов с философскими идеями второй половины 19 века и начала 20 века, которые позволяют не только осознать... |
| Учебно-методический комплекс по дисциплине дпп. В. 04 Проблема автора... Учебно-методический комплекс разработан для курса по выбору «Проблема автора в русской прозе второй половины ХХ века», который изучают... | | Война в мировоззрении русского населения и «человека с ружьем» второй... Рамн как с научной, так и с клинической стороны, развитие этой проблемы планируется в «Стратегии развития медицинской науки в Российской... |
| Программа подготовки аспирантов по специальности научных работников... Рабочая программа предназначена для аспирантов, обучающихся в аспирантуре Федерального государственного бюджетного учреждения науки... | | Пояснительная записка роль и место дисциплины в образовательном процессе В начальной школе изучение математики имеет особое значение в развитии младшего школьника. Приобретенные им знания, первоначальное... |
| Рабочая программа Кащенко Натальи Сергеевны I квалификационная категория... Е. А. Криксунова, В. В. Пасечника «Биология. Введение в общую биологию и экологию» (Каменский А. А. Биология. Введение в общую биологию... | | 1. Какое литературное направление господствовало в литературе второй половины 19 века? |
| Реферат по теме «Волга царица всех русских рек» Тема этого реферата посвещается одной из самых красивых русских рек, и к тому же одоной из самых больших в Европе и мире, а именно... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В методической литературе и практике интегрированный урок занимает особое место. Именно этот тип урока, как, пожалуй, никакой, другой,... |
