Особенности структуры матричной РНК

Наиболее многочисленным и гетерогенным по своим размерам является класс матричных РНК, что связано с функциями. Вы знаете, что этот класс отвечает за информационное обеспечение синтеза десятков тысяч различных белковых молекул присутствующих в каждой

На доли матричной РНК приходится 2-5% общего количества клеточного РНК. Необходимо отметить, что матричная РНК является наиболее быстро обменивающейся фракцией клеточной РНК. Большинство молекул РНК имевт единый класс построения - общие черты

На 5'конце матричной РНК всегда присутствует небольшая последовательность содержащая минорные нуклеотиды получившая название - кеп.

За ней распологается лидерная последовательность или иначе 5'-нетранслируемая

последовательностью.

Далее располагается инициирующий кодон, далее зона трансляции, кроторыя заканчивается "нонсенс" кодовом (кодон терминации).

Далее идет зона З'-нетранслируемая последовательность. На З'конце большинства молекул матричных РНК имеется длинная последовательность, которая включает от 20 до 250 нуклеотидных остатков образованный адениловой кислотой - полиаденилатный блок. Его функция не выяснена, но считают, что это блок отвечает за стабильность матричной РНК в клетке.

Молекулы некоторых матричных РНК, например гистоновые матричные РНК полиаденилатного блока не имеют. Кеп.

Репликация ДНК.

Транскрипция - синтез РНК не только матричных. В ходе процесса репликации происходит удвоение молекулы ДНК, причем структура, образующаяся в ходе синтеза, 2 дочерних молекул ДНК представляют собой точную структуру исходной или материнской цепи ДНК. В каждой из идентичных дочерних молекул ДНК содержится тот же самый объем генетической информации, что и в материнской молекуле. Именно поэтому, при последующем делении клеток каждая из 2 новых клеток получает эквивалентный объем генетической информации. Несомненно это и обеспечивает стабильность клеток и вида в целом в раду поколений.

Принципиальная схема механизма репликации ДНК очень проста. Молекула Днк состоит нз 2антипараллельных комплементарных дезоксирибополинукле отидн ой цепей каждая из которых содержит весь набор генетической информации. На первом этапе репликации происходит раскручивание двойной спирали ДНК и расхождение ее цепей. На втором этапе репликации на каждой из материнских цепей синтезируется новая вторая дезоксирибополинукле отидн ая цепь, причем порядок соединения мономериых единиц во вновь синтезируемой цепи определяется матрицей, т.е. материнской цепью (последовательностью нуклеотидов). По завершению процесса синтеза имеется 2 молекулы ДНК, в каждой из которых одна цепь материнская, а вторая вновь синтезируемая - полуконсервативный: механизм репликации ДНК. У РНК транскрипция имеет консервативный механизм биосинтеза. Пластическим материаломдля репликации служит дезоксинуклеозидтриф осфат . дезоксиАТФ, дузоксиГТФ, дезоксиЦТФ и дезоксиТГФ. Суммсфная реакция бисаинтеэа ДНК матер цепь ДНК + дАТФ, дГТФ, дЦТФ, дТТФ --> дочерн мол ДНК + АМФ Репликазный комплекс обеспечивает синтез дочерних молекул ДНК и представляет собой сложнейшую надмолекулярную структуру в состав которого входит несколько десятков различных белков, в том числе белков ферментов и белков необладаюшкх каталитической активностью. Перед каждым делением в ядре клетки должно произойти удвоение ее хромосом, что и происходит в Ь фазу клеточного цикла. Для удвоение хромосомы необходимово-первых репликация всех имеющихся в ядре молекул ДНК во-вторых синтез полного комплекта гистонов, а возможно и других ядерных белков, участвующих в структурной организации второго хромосомного набора. Продолжительность распада клеточного цикла равняется 8 часам. Скорость роста цепи ДНК в ходе репликации составляет около 50 нуклеотидных остатков в секунду. Т.е. удвоение такой молекулы за счет одного репликазного комплекса занимало бы порядка 800 часов. Детальное изучение процесса репликации показало, что в S фазе на каждой хромосоме одновременно работает до 80 репликазных комплексов, которые обеспечивают удвоение отдельных участков хромосом. Размеры этих участков автономной репликации так называемых репликонов составляет от 30 до 300 тыс. пар нуклеотидов, что, как выяснилось, в среднем является величиной одной петли хроматина. Отдельные репликационные единицы удваиваются в разные промежутки времени в течении S фазы. В определенном участке хромосомы так называемый сайт инициации одновременно формируется 2репликационных комплекса,которые движутся по молекуле ДНК в противоположных направлениях образуя 2 репликационные вилки.На хромосоме формируется репликационный глазок. Репликационные белки соседних репликационных глазков сталкиваются и при их слиянии освобождаются удвоенные участки хромосомы ДНК. Важно отмелить, что репликациотый глазок образуется только в местах молекулы, где находится специфичнее нукпеотадные последовательности Эти последовательности получили название - точки начала репликации. Сайтами инициации служат участки петель хроматина с помощью которых эти петли гпжкрегаиются к осевой нити хромосомы. К сайтам и инциации репликации прикрепляются специальные инициаторные белки с помощью которых и формируется 2 репликаэных комплекса. Ферментом непосредственно, катализирующим синтез дочерних цепей ДНК является ДНК-полимераза. В клетке имеется 3 ДНК полимеразы. 1 а-ДНК-полимераза принимает непосредственно участие в репликации хромосомной ДНК. 2 в-ДНК-полимераза участвует в процессах репорации поврежденной хромосомной ДНК. 3 у-ДНК-полимераза обеспечивает репликацию митохондриальной ДНК. У а-ДНК-полимеразы выделяют 3 наиболее важных свойства 1) Способна обирать на основе указания матрицы из окружающей среды комплементарные дезоксинуклеозидтриф осфат ы. 2 Катализирует образование фосфодиэфирной связи между 3' концом синтезируемой дочерней цепи ДНК и фосфатной группировкой очередного дезоксирибонулеотида . 3. Фермент способен контролировать правильность сборки дочерней молекулы ДНК. Для работы а-ДНК-полимеразы необходимы 3 условия. 1 ДНК-полимераза способнаприсоединять новые нуклеотидные остатки к уже имеющемуся фрагменту дочерней цепи ДНК. Она не может синтез дочерней цепи с нуля. 2 Фермент может работать только на одноцепочечной матрице 3 Фермент способен синтезировать дочернюю цепь ДНК только в направлении 5'-3', причем работая при этом на антипараллельной матричной цепи. Реплицируемая молекула ДНК не удовлетворяет ни одному из и этих требований, поскольку она представляет которых мог бы присоединиться и начать свою работу данный фермент. Все эти сложности разрешаются в ходе работы репликазного комплекса.

Этот комплекс формируется с помощью инициаторных белков в зоне сайта инициации репликации. В состав этого комплекса входят ферменты и неферментные белки формирующие одноцепочные матрицы на которых может работать ДНК-полимераза.

Поиск по сайту: