Ωρίμανση (επεξεργασία RNA). Επεξεργασία, μάτισμα
Η επεξεργασία RNA (μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις του RNA) είναι ένα σύνολο διεργασιών σε ευκαρυωτικά κύτταρα που οδηγούν στη μετατροπή του πρωτογενούς μεταγράφου RNA σε ώριμο RNA.
Η πιο γνωστή είναι η επεξεργασία των αγγελιαφόρων RNA, τα οποία υφίστανται τροποποιήσεις κατά τη σύνθεσή τους: κάλυψη, μάτισμα και πολυαδενυλίωση. Τα ριβοσωμικά RNA, τα RNA μεταφοράς και τα μικρά πυρηνικά RNA τροποποιούνται επίσης (με άλλους μηχανισμούς).
Το μάτισμα (από το αγγλικό splice - μάτισμα ή κόλληση των άκρων κάποιου) είναι η διαδικασία αποκοπής ορισμένων αλληλουχιών νουκλεοτιδίων από μόρια RNA και ένωσης αλληλουχιών που παραμένουν στο «ώριμο» μόριο κατά την επεξεργασία του RNA. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει συχνότερα κατά την ωρίμανση του αγγελιαφόρου RNA (mRNA) στους ευκαρυώτες, κατά την οποία, μέσω βιοχημικών αντιδράσεων που περιλαμβάνουν RNA και πρωτεΐνες, τμήματα του mRNA που δεν κωδικοποιούν μια πρωτεΐνη (εσώνια) αφαιρούνται και τμήματα που κωδικοποιούν το αμινο αλληλουχία οξέος - τα εξόνια συνδέονται μεταξύ τους. Έτσι, το ανώριμο προ-mRNA μετατρέπεται σε ώριμο mRNA, από το οποίο διαβάζονται (μεταφράζονται) οι κυτταρικές πρωτεΐνες. Τα περισσότερα γονίδια που κωδικοποιούν τις προκαρυωτικές πρωτεΐνες δεν έχουν ιντρόνια, επομένως το μάτισμα πριν από το mRNA είναι σπάνιο σε αυτά. Συνδυασμός RNA μεταφοράς (tRNA) και άλλων μη κωδικοποιητικών RNA εμφανίζεται επίσης σε εκπροσώπους ευκαρυωτών, βακτηρίων και αρχαίων.
Η επεξεργασία και το μάτισμα είναι ικανά να συνδυάζουν δομές που είναι απομακρυσμένες η μία από την άλλη σε ένα μόνο γονίδιο, επομένως έχουν μεγάλη εξελικτική σημασία. Τέτοιες διαδικασίες απλοποιούν την ειδογένεση. Οι πρωτεΐνες έχουν δομή μπλοκ. Για παράδειγμα, το ένζυμο είναι η πολυμεράση του DNA. Είναι μια συνεχής πολυπεπτιδική αλυσίδα. Αποτελείται από τη δική του πολυμεράση DNA και μια ενδονουκλεάση, η οποία διασπά το μόριο DNA από το τέλος. Το ένζυμο αποτελείται από 2 τομείς, οι οποίοι σχηματίζουν 2 ανεξάρτητα συμπαγή σωματίδια που συνδέονται με μια πολυπεπτιδική γέφυρα. Στο όριο μεταξύ των 2 ενζυμικών γονιδίων υπάρχει ένα εσώνιο. Οι τομείς ήταν κάποτε ξεχωριστά γονίδια, αλλά στη συνέχεια έγιναν πιο κοντά.
Οι παραβιάσεις αυτής της γονιδιακής δομής οδηγούν σε γονιδιακές ασθένειες. Η παραβίαση της δομής του ιντρονίου είναι φαινοτυπικά αόρατη· μια παραβίαση της αλληλουχίας των εξονίων οδηγεί σε μετάλλαξη (μετάλλαξη γονιδίων σφαιρίνης).
Η βιοσύνθεση πρωτεϊνών είναι μια σύνθετη διαδικασία πολλαπλών σταδίων σύνθεσης μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας από υπολείμματα αμινοξέων, που εμφανίζεται στα ριβοσώματα κυττάρων ζωντανών οργανισμών με τη συμμετοχή μορίων mRNA και tRNA. Η βιοσύνθεση πρωτεϊνών μπορεί να χωριστεί στα στάδια της μεταγραφής, της επεξεργασίας και της μετάφρασης. Κατά τη διάρκεια της μεταγραφής, διαβάζονται γενετικές πληροφορίες που είναι κρυπτογραφημένες σε μόρια DNA και αυτές οι πληροφορίες γράφονται σε μόρια mRNA. Κατά τη διάρκεια μιας σειράς διαδοχικών σταδίων επεξεργασίας, ορισμένα θραύσματα που δεν είναι απαραίτητα στα επόμενα στάδια αφαιρούνται από το mRNA και οι αλληλουχίες νουκλεοτιδίων επεξεργάζονται. Μετά τη μεταφορά του κώδικα από τον πυρήνα στα ριβοσώματα, η πραγματική σύνθεση των πρωτεϊνικών μορίων λαμβάνει χώρα με τη σύνδεση μεμονωμένων υπολειμμάτων αμινοξέων στην αναπτυσσόμενη πολυπεπτιδική αλυσίδα.
Ο ρόλος ενός ενδιάμεσου, του οποίου η λειτουργία είναι να μεταφράζει τις κληρονομικές πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στο DNA σε μορφή εργασίας, παίζουν τα ριβονουκλεϊκά οξέα - RNA.
Τα ριβονουκλεϊκά οξέα αντιπροσωπεύονται από μία πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα, η οποία αποτελείται από τέσσερις τύπους νουκλεοτιδίων που περιέχουν ζάχαρη, ριβόζη, φωσφορικό και μία από τις τέσσερις αζωτούχες βάσεις - αδενίνη, γουανίνη, ουρακίλη ή κυτοσίνη
Μήτρα, ή πληροφορίες, RNA (mRNA, ή mRNA). Μεταγραφή. Προκειμένου να συντεθούν πρωτεΐνες με καθορισμένες ιδιότητες, αποστέλλονται «οδηγίες» στο σημείο κατασκευής τους σχετικά με τη σειρά συμπερίληψης των αμινοξέων στην πεπτιδική αλυσίδα. Αυτή η οδηγία περιέχεται στην νουκλεοτιδική αλληλουχία της μήτρας, ή αγγελιαφόρου RNA (mRNA, mRNA), που συντίθεται στα αντίστοιχα τμήματα του DNA. Η διαδικασία της σύνθεσης του mRNA ονομάζεται μεταγραφή.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σύνθεσης, καθώς η RNA πολυμεράση κινείται κατά μήκος του μορίου DNA, τα μονόκλωνα τμήματα DNA που έχει διασχίσει συνδυάζονται και πάλι σε μια διπλή έλικα. Το mRNA που παράγεται κατά τη μεταγραφή περιέχει ένα ακριβές αντίγραφο των πληροφοριών που καταγράφονται στο αντίστοιχο τμήμα του DNA. Τα τριπλάσια γειτονικά νουκλεοτίδια mRNA που κωδικοποιούν αμινοξέα ονομάζονται κωδικόνια. Η αλληλουχία κωδικονίου του mRNA κωδικοποιεί την αλληλουχία αμινοξέων στην πεπτιδική αλυσίδα. Τα κωδικόνια του mRNA αντιστοιχούν σε ορισμένα αμινοξέα (Πίνακας 1).
Μεταφορά RNA (tRNA). Αναμετάδοση. Το RNA μεταφοράς (tRNA) παίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία χρήσης κληρονομικών πληροφοριών από ένα κύτταρο. Με την παροχή των απαραίτητων αμινοξέων στη θέση συναρμολόγησης των πεπτιδικών αλυσίδων, το tRNA δρα ως μεταφραστικό ενδιάμεσο.
Έχει τέσσερα κύρια μέρη που εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες. Το «στέλεχος» δέκτης σχηματίζεται από δύο συμπληρωματικά συνδεδεμένα τερματικά μέρη του tRNA. Αποτελείται από επτά ζεύγη βάσεων. Το άκρο 3" αυτού του στελέχους είναι ελαφρώς μακρύτερο και σχηματίζει μια μονόκλωνη περιοχή που τελειώνει με μια αλληλουχία CCA με μια ελεύθερη ομάδα ΟΗ. Το μεταφερόμενο αμινοξύ συνδέεται σε αυτό το άκρο. Οι υπόλοιποι τρεις κλάδοι είναι συμπληρωματικές ζευγαρωμένες αλληλουχίες νουκλεοτιδίων που καταλήγουν σε μη ζευγαρωμένες περιοχές που σχηματίζουν βρόχους. Το μέσο αυτών των κλάδων - το αντικωδικόνιο - αποτελείται από πέντε ζεύγη νουκλεοτιδίων και περιέχει ένα αντικωδικόνιο στο κέντρο του βρόχου του. Ένα αντικωδικόνιο είναι τρία νουκλεοτίδια συμπληρωματικά του κωδικονίου mRNA, που κωδικοποιεί το αμινοξύ που μεταφέρεται από αυτό το tRNA στη θέση σύνθεσης πεπτιδίου.
Γενικά, διαφορετικοί τύποι tRNA χαρακτηρίζονται από μια ορισμένη σταθερότητα της νουκλεοτιδικής αλληλουχίας, η οποία συνήθως αποτελείται από 76 νουκλεοτίδια. Η διακύμανση του αριθμού τους οφείλεται κυρίως σε αλλαγές στον αριθμό των νουκλεοτιδίων στον πρόσθετο βρόχο. Οι συμπληρωματικές περιοχές που υποστηρίζουν τη δομή tRNA συνήθως διατηρούνται. Η πρωτογενής δομή του tRNA, που προσδιορίζεται από την νουκλεοτιδική αλληλουχία, σχηματίζει τη δευτερογενή δομή του tRNA, το οποίο έχει σχήμα φύλλου τριφυλλιού. Με τη σειρά της, η δευτερεύουσα δομή καθορίζει την τρισδιάστατη τριτογενή δομή, η οποία χαρακτηρίζεται από το σχηματισμό δύο κάθετα τοποθετημένων διπλών ελίκων (Εικ. 27). Ένα από αυτά σχηματίζεται από τους κλάδους δέκτη και TψC, ενώ ο άλλος από τους κλάδους αντικωδικονίου και D.
Το μεταφερόμενο αμινοξύ βρίσκεται στο άκρο μιας από τις διπλές έλικες και το αντικωδικόνιο βρίσκεται στο άκρο της άλλης. Αυτές οι περιοχές βρίσκονται όσο το δυνατόν πιο μακριά η μία από την άλλη. Η σταθερότητα της τριτοταγούς δομής του tRNA διατηρείται λόγω της εμφάνισης πρόσθετων δεσμών υδρογόνου μεταξύ των βάσεων της πολυνουκλεοτιδικής αλυσίδας, που βρίσκονται σε διαφορετικά μέρη της, αλλά χωρικά κοντά στην τριτοταγή δομή.
Διαφορετικοί τύποι tRNA έχουν παρόμοιες τριτοταγείς δομές, αν και με ορισμένες παραλλαγές.
Ένα από τα χαρακτηριστικά του tRNA είναι η παρουσία ασυνήθιστων βάσεων σε αυτό, οι οποίες προκύπτουν ως αποτέλεσμα χημικής τροποποίησης μετά την ένταξη μιας κανονικής βάσης στην πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα. Αυτές οι αλλοιωμένες βάσεις καθορίζουν τη μεγάλη δομική ποικιλομορφία των tRNA στο γενικό σχέδιο της δομής τους.
14..Ριβοσωμικός κύκλος πρωτεϊνοσύνθεσης (έναρξη, επιμήκυνση, τερματισμός). Μετα-μεταφραστικοί μετασχηματισμοί πρωτεϊνών.
Ριβοσωμικός κύκλος πρωτεϊνοσύνθεσης. Η διαδικασία αλληλεπίδρασης μεταξύ mRNA και tRNA, η οποία εξασφαλίζει τη μετάφραση των πληροφοριών από τη γλώσσα των νουκλεοτιδίων στη γλώσσα των αμινοξέων, πραγματοποιείται στα ριβοσώματα. Τα τελευταία είναι πολύπλοκα σύμπλοκα rRNA και διαφόρων πρωτεϊνών, στα οποία οι πρώτες σχηματίζουν ένα πλαίσιο. Τα ριβοσωμικά RNA δεν αποτελούν μόνο δομικό συστατικό των ριβοσωμάτων, αλλά διασφαλίζουν επίσης τη σύνδεσή τους σε μια συγκεκριμένη νουκλεοτιδική αλληλουχία mRNA. Αυτό δημιουργεί το πλαίσιο έναρξης και ανάγνωσης για το σχηματισμό της πεπτιδικής αλυσίδας. Επιπλέον, εξασφαλίζουν την αλληλεπίδραση μεταξύ του ριβοσώματος και του tRNA. Πολλές πρωτεΐνες που αποτελούν τα ριβοσώματα, μαζί με το rRNA, εκτελούν τόσο δομικό όσο και ενζυματικό ρόλο.
Τα ριβοσώματα των προ- και των ευκαρυωτών είναι πολύ παρόμοια σε δομή και λειτουργία. Αποτελούνται από δύο υποσωματίδια: μεγάλα και μικρά. Στους ευκαρυώτες, το μικρό υποσωματίδιο σχηματίζεται από ένα μόριο rRNA και 33 μόρια διαφορετικών πρωτεϊνών. Η μεγάλη υπομονάδα συνδυάζει τρία μόρια rRNA και περίπου 40 πρωτεΐνες. Τα προκαρυωτικά ριβοσώματα και τα ριβοσώματα των μιτοχονδρίων και των πλαστιδίων περιέχουν λιγότερα συστατικά.
Τα ριβοσώματα έχουν δύο αυλακώσεις. Το ένα από αυτά κρατά την αναπτυσσόμενη πολυπεπτιδική αλυσίδα, το άλλο κρατά το mRNA. Επιπλέον, τα ριβοσώματα έχουν δύο θέσεις σύνδεσης tRNA. Η θέση αμινοακυλ Α περιέχει ένα αμινοακυλο-tRNA που φέρει ένα συγκεκριμένο αμινοξύ. Η πεπτιδυλική θέση P συνήθως περιέχει tRNA, το οποίο είναι φορτωμένο με μια αλυσίδα αμινοξέων που συνδέονται με πεπτιδικούς δεσμούς. Ο σχηματισμός των θέσεων Α και Ρ εξασφαλίζεται και από τα δύο υποσωματίδια του ριβοσώματος.
Σε κάθε δεδομένη στιγμή, το ριβόσωμα εξετάζει ένα τμήμα mRNA που έχει μήκος περίπου 30 νουκλεοτίδια. Αυτό εξασφαλίζει την αλληλεπίδραση μόνο δύο tRNA με δύο γειτονικά κωδικόνια mRNA (Εικ. 3.31).
Η μετάφραση των πληροφοριών στη «γλώσσα» των αμινοξέων εκφράζεται στη σταδιακή ανάπτυξη της πεπτιδικής αλυσίδας σύμφωνα με τις οδηγίες που περιέχονται στο mRNA. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει σε ριβοσώματα, τα οποία παρέχουν την αλληλουχία αποκωδικοποίησης πληροφοριών χρησιμοποιώντας tRNA. Κατά τη μετάφραση, μπορούν να διακριθούν τρεις φάσεις: έναρξη, επιμήκυνση και τερματισμός της σύνθεσης πεπτιδικής αλυσίδας.
Η φάση έναρξης, ή η αρχή της πεπτιδικής σύνθεσης, αποτελείται από την ένωση δύο ριβοσωμικών υποσωματιδίων που είχαν προηγουμένως διαχωριστεί στο κυτταρόπλασμα σε ένα συγκεκριμένο τμήμα του mRNA και την προσάρτηση του πρώτου αμινοακυλο-tRNA σε αυτό. Αυτό ορίζει επίσης το πλαίσιο ανάγνωσης για τις πληροφορίες που περιέχονται στο mRNA (Εικ. 3.32).
Στο μόριο οποιουδήποτε mRNA, κοντά στο 5" άκρο του, υπάρχει μια περιοχή που είναι συμπληρωματική με το rRNA της μικρής ριβοσωματικής υπομονάδας και αναγνωρίζεται συγκεκριμένα από αυτό. Δίπλα βρίσκεται το κωδικόνιο έναρξης OUT, το οποίο κωδικοποιεί το αμινο όξινη μεθειονίνη. Η μικρή υπομονάδα του ριβοσώματος συνδέεται με το mRNA με τέτοιο τρόπο ώστε το κωδικόνιο έναρξης OUT να βρίσκεται στην περιοχή που αντιστοιχεί στη θέση P. Στην περίπτωση αυτή, μόνο το αρχικό tRNA, που φέρει τη μεθειονίνη, μπορεί να λάβει Τοποθετήστε στην ημιτελή θέση P της μικρής υπομονάδας και συνδυάστε συμπληρωματικά με το κωδικόνιο έναρξης. Μετά το περιγραφόμενο γεγονός, οι μεγάλες και οι μικρές υπομονάδες του ριβοσώματος ενώνονται με το σχηματισμό των πεπτιδυλικών και αμινοακυλικών γραφημάτων του (Εικ. 3.32).
Στο τέλος της φάσης έναρξης, η θέση P καταλαμβάνεται από το αμινοακυλο-tRNA που είναι συνδεδεμένο με τη μεθειονίνη, ενώ η θέση Α του ριβοσώματος βρίσκεται δίπλα στο κωδικόνιο έναρξης.
Οι περιγραφόμενες διαδικασίες έναρξης μετάφρασης καταλύονται από ειδικές πρωτεΐνες - παράγοντες έναρξης, οι οποίοι συνδέονται ευέλικτα με τη μικρή υπομονάδα του ριβοσώματος. Με την ολοκλήρωση της φάσης έναρξης και τον σχηματισμό του συμπλόκου αμινοακυλ-tRNA που εκκινεί ριβόσωμα - mRNA, αυτοί οι παράγοντες διαχωρίζονται από το ριβόσωμα.
Η φάση επιμήκυνσης, ή επιμήκυνση του πεπτιδίου, περιλαμβάνει όλες τις αντιδράσεις από τη στιγμή του σχηματισμού του πρώτου πεπτιδικού δεσμού έως την προσθήκη του τελευταίου αμινοξέος. Αντιπροσωπεύει κυκλικά επαναλαμβανόμενα γεγονότα στα οποία λαμβάνει χώρα ειδική αναγνώριση του αμινοακυλο-tRNA του επόμενου κωδικονίου που βρίσκεται στη θέση Α και λαμβάνει χώρα μια συμπληρωματική αλληλεπίδραση μεταξύ του αντικωδικονίου και του κωδικονίου.
Λόγω των ιδιαιτεροτήτων της τρισδιάστατης οργάνωσης του tRNA. (βλ. ενότητα 3.4.3.1) όταν συνδέετε το αντικωδικόνιό του με ένα κωδικόνιο mRNA. το αμινοξύ που μεταφέρει βρίσκεται στη θέση Α, κοντά στο αμινοξύ που περιλαμβάνεται προηγουμένως που βρίσκεται στη θέση Ρ. Ένας πεπτιδικός δεσμός σχηματίζεται μεταξύ δύο αμινοξέων, που καταλύεται από ειδικές πρωτεΐνες που συνθέτουν το ριβόσωμα. Ως αποτέλεσμα, το προηγούμενο αμινοξύ χάνει τη σύνδεσή του με το tRNA του και ενώνεται με το αμινοακυλο-tRNA που βρίσκεται στη θέση Α. Το tRNA που βρίσκεται στο τμήμα P αυτή τη στιγμή απελευθερώνεται και πηγαίνει στο κυτταρόπλασμα (Εικ. 3.33).
Η κίνηση του tRNA φορτωμένου με μια πεπτιδική αλυσίδα από τη θέση Α στη θέση Ρ συνοδεύεται από την προώθηση του ριβοσώματος κατά μήκος του mRNA από ένα βήμα που αντιστοιχεί σε ένα κωδικόνιο. Τώρα το επόμενο κωδικόνιο έρχεται σε επαφή με τη θέση Α, όπου θα «αναγνωριστεί» ειδικά από το αντίστοιχο αμινοακυλο-tRNA, το οποίο θα τοποθετήσει εκεί το αμινοξύ του. Αυτή η ακολουθία γεγονότων επαναλαμβάνεται έως ότου ένα κωδικόνιο τερματισμού, για το οποίο δεν υπάρχει αντίστοιχο tRNA, φτάσει στη θέση Α του ριβοσώματος.
Η συναρμολόγηση της πεπτιδικής αλυσίδας γίνεται με αρκετά υψηλή ταχύτητα, ανάλογα με τη θερμοκρασία. Στα βακτήρια στους 37 °C εκφράζεται με την προσθήκη 12 έως 17 αμινοξέων ανά 1 δευτερόλεπτο στο υποπεπτίδιο. Στα ευκαρυωτικά κύτταρα, ο ρυθμός αυτός είναι χαμηλότερος και εκφράζεται με την προσθήκη δύο αμινοξέων ανά 1 s.
Η φάση τερματισμού, ή η ολοκλήρωση της σύνθεσης πολυπεπτιδίου, σχετίζεται με την αναγνώριση από μια συγκεκριμένη ριβοσωμική πρωτεΐνη ενός από τα κωδικόνια τερματισμού (UAA, UAG ή UGA) όταν εισέρχεται στη ζώνη Α-θέσης του ριβοσώματος. Σε αυτή την περίπτωση, νερό προστίθεται στο τελευταίο αμινοξύ της πεπτιδικής αλυσίδας και το καρβοξυλικό άκρο του διαχωρίζεται από το tRNA. Ως αποτέλεσμα, η ολοκληρωμένη πεπτιδική αλυσίδα χάνει τη σύνδεσή της με το ριβόσωμα, το οποίο διασπάται σε δύο υποσωματίδια (Εικ. 3.34).
Μετα-μεταφραστικοί μετασχηματισμοί πρωτεϊνών. Οι πεπτιδικές αλυσίδες που συντίθενται κατά τη μετάφραση, με βάση την πρωταρχική τους δομή, αποκτούν δευτεροταγή και τριτοταγή και πολλές και τεταρτοταγή οργάνωση, που σχηματίζονται από πολλές πεπτιδικές αλυσίδες. Ανάλογα με τις λειτουργίες που επιτελούν οι πρωτεΐνες, οι αλληλουχίες αμινοξέων τους μπορούν να υποστούν διάφορους μετασχηματισμούς, σχηματίζοντας λειτουργικά ενεργά πρωτεϊνικά μόρια.
Πολλές μεμβρανικές πρωτεΐνες συντίθενται ως προ-πρωτεΐνες που έχουν μια αλληλουχία οδηγό στο Ν-άκρο που τους επιτρέπει να αναγνωρίσουν τη μεμβράνη. Αυτή η αλληλουχία αποκόπτεται κατά την ωρίμανση και την εισαγωγή της πρωτεΐνης στη μεμβράνη. Οι εκκριτικές πρωτεΐνες έχουν επίσης μια αλληλουχία οδηγό στο Ν-άκρο, η οποία εξασφαλίζει τη μεταφορά τους μέσω της μεμβράνης.
Ορισμένες πρωτεΐνες αμέσως μετά τη μετάφραση φέρουν πρόσθετες προ-αλληλουχίες αμινοξέων που καθορίζουν τη σταθερότητα των προδρόμων των ενεργών πρωτεϊνών. Όταν η πρωτεΐνη ωριμάσει, αφαιρούνται, διασφαλίζοντας τη μετάβαση της ανενεργής πρωτεΐνης σε ενεργή πρωτεΐνη. Για παράδειγμα, η ινσουλίνη συντίθεται αρχικά ως προ-προϊνσουλίνη. Κατά τη διάρκεια της έκκρισης, η προ-αλληλουχία αποκόπτεται και στη συνέχεια η προϊνσουλίνη υφίσταται μια τροποποίηση κατά την οποία ένα μέρος της αλυσίδας αφαιρείται από αυτήν και μετατρέπεται σε ώριμη ινσουλίνη.
Η πολυμεράση I - RNA συνδέεται με το DNA και αρχίζει να συνθέτει mRNA στην κατεύθυνση 5" → 3".
II - καθώς προχωρά η RNA πολυμεράση, τα ριβοσώματα συνδέονται στο άκρο 5" του mRNA, ξεκινώντας την πρωτεϊνική σύνθεση.
III - μια ομάδα ριβοσωμάτων ακολουθεί την RNA πολυμεράση, η αποικοδόμησή της αρχίζει στο 5" άκρο του mRNA.
IV - η διαδικασία αποικοδόμησης είναι πιο αργή από τη μεταγραφή και τη μετάφραση.
V - μετά το τέλος της μεταγραφής, το mRNA απελευθερώνεται από το DNA, η μετάφραση και η αποικοδόμηση συνεχίζονται σε αυτό στο άκρο 5"
Σχηματίζοντας τριτοταγείς και τεταρτοταγείς οργανώσεις κατά τη διάρκεια μετα-μεταφραστικών μετασχηματισμών, οι πρωτεΐνες αποκτούν την ικανότητα να λειτουργούν ενεργά, να ενσωματώνονται σε ορισμένες κυτταρικές δομές και να εκτελούν ενζυματικές και άλλες λειτουργίες.
Τα θεωρούμενα χαρακτηριστικά της εφαρμογής της γενετικής πληροφορίας σε προ- και ευκαρυωτικά κύτταρα αποκαλύπτουν τη θεμελιώδη ομοιότητα αυτών των διεργασιών. Κατά συνέπεια, ο μηχανισμός γονιδιακής έκφρασης που σχετίζεται με τη μεταγραφή και την επακόλουθη μετάφραση πληροφοριών, η οποία είναι κρυπτογραφημένη χρησιμοποιώντας τον βιολογικό κώδικα, αναπτύχθηκε στο σύνολό της ακόμη και πριν από τη διαμόρφωση αυτών των δύο τύπων κυτταρικής οργάνωσης. Η αποκλίνουσα εξέλιξη των γονιδιωμάτων των προ- και των ευκαρυωτών οδήγησε σε διαφορές στην οργάνωση του κληρονομικού υλικού τους, οι οποίες δεν μπορούσαν παρά να επηρεάσουν τους μηχανισμούς έκφρασής του.
Η συνεχής βελτίωση των γνώσεών μας σχετικά με την οργάνωση και τη λειτουργία του υλικού κληρονομικότητας και μεταβλητότητας καθορίζει την εξέλιξη των ιδεών για το γονίδιο ως λειτουργική μονάδα αυτού του υλικού.
Σχέση μεταξύ γονιδίου και χαρακτηριστικού. Παράδειγμα. Η υπόθεση «ένα γονίδιο - ένα ένζυμο», η σύγχρονη ερμηνεία της.
Οι ανακαλύψεις της οργάνωσης εξωνίου-ιντρονίου των ευκαρυωτικών γονιδίων και η δυνατότητα εναλλακτικού ματίσματος έχουν δείξει ότι η ίδια νουκλεοτιδική αλληλουχία του πρωτογενούς μεταγράφου μπορεί να παρέχει τη σύνθεση αρκετών πολυπεπτιδικών αλυσίδων με διαφορετικές λειτουργίες ή των τροποποιημένων αναλόγων τους. Για παράδειγμα, τα μιτοχόνδρια ζυμομύκητα περιέχουν ένα γονίδιο κουτιού (ή cob) που κωδικοποιεί το αναπνευστικό ένζυμο κυτόχρωμα b. Μπορεί να υπάρχει σε δύο μορφές (Εικ. 3.42). Το «μακρύ» γονίδιο, που αποτελείται από 6400 bp, έχει 6 εξόνια με συνολικό μήκος 1155 bp. και 5 εσώνια. Η βραχεία μορφή του γονιδίου αποτελείται από 3300 bp. και έχει 2 εσώνια. Στην πραγματικότητα είναι ένα «μακρύ» γονίδιο που του λείπουν τα τρία πρώτα εσώνια. Και οι δύο μορφές του γονιδίου εκφράζονται εξίσου καλά.
Μετά την αφαίρεση του πρώτου ιντρονίου του γονιδίου "μακρύ" κουτί, με βάση τη συνδυασμένη αλληλουχία νουκλεοτιδίων των δύο πρώτων εξονίων και μέρους των νουκλεοτιδίων του δεύτερου ιντρονίου, σχηματίζεται μια μήτρα για μια ανεξάρτητη πρωτεΐνη - RNA μακράση (Εικ. 3.43). Η λειτουργία της RNA μακράσης είναι να εξασφαλίσει το επόμενο βήμα του ματίσματος - την αφαίρεση του δεύτερου ιντρονίου από το πρωτεύον αντίγραφο και τελικά τον σχηματισμό ενός προτύπου για το κυτόχρωμα b.
Ένα άλλο παράδειγμα είναι μια αλλαγή στο σχέδιο ματίσματος του πρωτογενούς μεταγράφου που κωδικοποιεί τη δομή των μορίων αντισωμάτων στα λεμφοκύτταρα. Η μεμβρανική μορφή των αντισωμάτων έχει μια μακριά «ουρά» αμινοξέων στο καρβοξυτελικό άκρο, η οποία εξασφαλίζει τη στερέωση της πρωτεΐνης στη μεμβράνη. Η εκκρινόμενη μορφή αντισωμάτων δεν έχει τέτοια ουρά, κάτι που εξηγείται από την απομάκρυνση των νουκλεοτιδίων που κωδικοποιούν αυτή την περιοχή από το πρωτεύον αντίγραφο κατά τη διάρκεια του ματίσματος.
Σε ιούς και βακτήρια, έχει περιγραφεί μια κατάσταση όπου ένα γονίδιο μπορεί ταυτόχρονα να είναι μέρος ενός άλλου γονιδίου ή μια συγκεκριμένη αλληλουχία νουκλεοτιδίων DNA μπορεί να είναι μέρος δύο διαφορετικών επικαλυπτόμενων γονιδίων. Για παράδειγμα, ο φυσικός χάρτης του γονιδιώματος του φάγου FX174 (Εικ. 3.44) δείχνει ότι η αλληλουχία του γονιδίου Β βρίσκεται μέσα στο γονίδιο Α και το γονίδιο Ε είναι μέρος της αλληλουχίας του γονιδίου D. Αυτό το χαρακτηριστικό της οργάνωσης του φάγου Το γονιδίωμα μπόρεσε να εξηγήσει την υπάρχουσα ασυμφωνία μεταξύ του σχετικά μικρού του μεγέθους (αποτελείται από 5386 νουκλεοτίδια) και του αριθμού των υπολειμμάτων αμινοξέων σε όλες τις συντιθέμενες πρωτεΐνες, που υπερβαίνει το θεωρητικά επιτρεπτό για μια δεδομένη χωρητικότητα γονιδιώματος. Η δυνατότητα συναρμολόγησης διαφορετικών πεπτιδικών αλυσίδων σε mRNA που συντίθεται από επικαλυπτόμενα γονίδια (Α και Β ή Ε και Δ) διασφαλίζεται από την παρουσία θέσεων δέσμευσης ριβοσώματος εντός αυτού του mRNA. Αυτό επιτρέπει την έναρξη της μετάφρασης ενός άλλου πεπτιδίου από ένα νέο σημείο εκκίνησης.
Η νουκλεοτιδική αλληλουχία του γονιδίου Β είναι ταυτόχρονα μέρος του γονιδίου Α και το γονίδιο Ε είναι μέρος του γονιδίου D
Επικαλυπτόμενα γονίδια, μεταφρασμένα τόσο με μετατόπιση πλαισίου όσο και στο ίδιο πλαίσιο ανάγνωσης, βρέθηκαν επίσης στο γονιδίωμα του φάγου λ. Υποτίθεται επίσης ότι είναι δυνατή η μεταγραφή δύο διαφορετικών mRNA και από τους δύο συμπληρωματικούς κλώνους ενός τμήματος DNA. Αυτό απαιτεί την παρουσία περιοχών προαγωγέα που καθορίζουν την κίνηση της RNA πολυμεράσης σε διαφορετικές κατευθύνσεις κατά μήκος του μορίου DNA.
Οι περιγραφόμενες καταστάσεις, που υποδεικνύουν την επιτρεπτή ανάγνωση διαφορετικών πληροφοριών από την ίδια αλληλουχία DNA, υποδηλώνουν ότι τα επικαλυπτόμενα γονίδια είναι ένα αρκετά κοινό στοιχείο της οργάνωσης του γονιδιώματος των ιών και, πιθανώς, των προκαρυωτών. Στους ευκαρυώτες, η γονιδιακή ασυνέχεια επιτρέπει επίσης τη σύνθεση μιας ποικιλίας πεπτιδίων από την ίδια αλληλουχία DNA.
Έχοντας υπόψη όλα αυτά, είναι απαραίτητο να τροποποιηθεί ο ορισμός του γονιδίου. Προφανώς, δεν μπορούμε πλέον να μιλάμε για ένα γονίδιο ως μια συνεχή αλληλουχία DNA που κωδικοποιεί μοναδικά μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη. Προφανώς, επί του παρόντος, ο τύπος "Ένα γονίδιο - ένα πολυπεπτίδιο" θα πρέπει να εξακολουθεί να θεωρείται ο πιο αποδεκτός, αν και ορισμένοι συγγραφείς προτείνουν την αλλαγή του: "Ένα πολυπεπτίδιο - ένα γονίδιο". Σε κάθε περίπτωση, ο όρος γονίδιο πρέπει να κατανοηθεί ως μια λειτουργική μονάδα κληρονομικού υλικού, το οποίο από τη χημική του φύση είναι πολυνουκλεοτίδιο και καθορίζει τη δυνατότητα σύνθεσης πολυπεπτιδικής αλυσίδας, tRNA ή rRNA.
Ένα γονίδιο, ένα ένζυμο.
Το 1940, ο J. Beadle και ο Edward Tatum χρησιμοποίησαν μια νέα προσέγγιση για να μελετήσουν πώς τα γονίδια παρέχουν μεταβολισμό σε ένα πιο βολικό ερευνητικό αντικείμενο - τον μικροσκοπικό μύκητα Neurospora crassa. Πήραν μεταλλάξεις στις οποίες; δεν υπήρχε δραστηριότητα του ενός ή του άλλου μεταβολικού ενζύμου. Και αυτό οδήγησε στο γεγονός ότι ο μεταλλαγμένος μύκητας δεν ήταν σε θέση να συνθέσει μόνος του έναν συγκεκριμένο μεταβολίτη (για παράδειγμα, το αμινοξύ λευκίνη) και μπορούσε να ζήσει μόνο όταν προστέθηκε λευκίνη στο θρεπτικό μέσο. Η θεωρία «ένα γονίδιο, ένα ένζυμο» που διατυπώθηκε από τους J. Beadle και E. Tatum κέρδισε γρήγορα ευρεία αναγνώριση μεταξύ των γενετιστών και οι ίδιοι τιμήθηκαν με το βραβείο Νόμπελ.
Μέθοδοι. Η επιλογή των αποκαλούμενων «βιοχημικών μεταλλάξεων» που οδηγούν σε διαταραχές στη δράση των ενζύμων που παρέχουν διαφορετικές μεταβολικές οδούς αποδείχθηκε πολύ γόνιμη όχι μόνο για την επιστήμη, αλλά και για την πράξη. Πρώτα, οδήγησαν στην εμφάνιση της γενετικής και στην επιλογή βιομηχανικών μικροοργανισμών, και στη συνέχεια στη μικροβιολογική βιομηχανία, η οποία χρησιμοποιεί στελέχη μικροοργανισμών που υπερπαράγουν τόσο στρατηγικά σημαντικές ουσίες όπως αντιβιοτικά, βιταμίνες, αμινοξέα κ.λπ. Οι αρχές της επιλογής και της γενετικής μηχανικής των στελεχών υπερπαραγωγών βασίζονται στην ιδέα ότι «ένα γονίδιο κωδικοποιεί ένα ένζυμο». Και παρόλο που αυτή η ιδέα είναι εξαιρετική για πρακτική, φέρνει κέρδη πολλών εκατομμυρίων δολαρίων και σώζει εκατομμύρια ζωές (αντιβιοτικά) - δεν είναι οριστική. Ένα γονίδιο δεν είναι μόνο ένα ένζυμο.
Ενισχυτικά.
Ενισχύουν τη μεταγραφή όταν αλληλεπιδρούν με συγκεκριμένες πρωτεΐνες. Οι ενισχυτές δεν είναι συνεχείς αλλά διακεκομμένες αλληλουχίες DNA. Είναι οργανωμένα σε ενότητες (Μ1, Μ2, Μ3, Μ4). Πανομοιότυπες μονάδες μπορούν να βρεθούν σε διαφορετικούς ενισχυτές, αλλά για κάθε ενισχυτή το σύνολο των μονάδων είναι μοναδικό. Μια ενότητα είναι μια σύντομη ακολουθία που αποτελείται από όχι περισσότερες από 2 στροφές μιας έλικας - περίπου 20 ζεύγη νουκλεοτιδίων. Οι μονάδες είναι προσανατολισμένες μπροστά, πίσω, ακόμη και μέσα στο γονίδιο. Έτσι, τα Μ1, Μ2, Μ3 και Μ4 είναι ένας ενισχυτής που αποτελείται από 4 μονάδες. Καθένα από αυτά αναγνωρίζεται από τις πρωτεΐνες του και, με τη σειρά τους, αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Εάν υπάρχουν όλες οι αντίστοιχες πρωτεΐνες στο κύτταρο, τότε στο τμήμα DNA δίνεται μια ορισμένη διαμόρφωση και αρχίζει η σύνθεση του mRNA.
Ενημέρωση. Όλα τα σωματικά κύτταρα ενός πολυκύτταρου ευκαρυωτικού οργανισμού έχουν το ίδιο σύνολο γονιδίων. Όλα τα γονίδια σε αυτά λειτουργούν σε επίπεδο υποβάθρου και δεν έχουν φαινοτυπική εκδήλωση, και μόνο εκείνα στα οποία όλες οι μονάδες ενισχυτή αναγνωρίζονται από τις πρωτεΐνες τους εκφράζονται και αυτές οι πρωτεΐνες αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
Σιγαστήρες.Αυτές είναι αλληλουχίες που αποδυναμώνουν τη μεταγραφή όταν αλληλεπιδρούν με πρωτεΐνες. Με ένα κατάλληλο σύνολο πρωτεϊνών, η έκφραση μεμονωμένων γονιδίων μπορεί να κατασταλεί.
Ορισμένα καταπιεσμένα (μη εκφρασμένα) γονίδια ενεργοποιούνται από μια σειρά γεγονότων που προκαλούνται από μια αύξηση της θερμοκρασίας ή τη σύνθεση ορμονών. Η ορμόνη, έχοντας εισέλθει στην κυκλοφορία του αίματος, συνδέεται με υποδοχείς, διεισδύει στο κύτταρο, αλληλεπιδρά με κυτταρικές πρωτεΐνες, αλλάζει τη διάταξή τους, μια τέτοια πρωτεΐνη διεισδύει στον πυρήνα, συνδέεται με ένα ρυθμιστικό στοιχείο και ξεκινά η μεταγραφή των αντίστοιχων γονιδίων. Υπάρχουν πρωτεΐνες που αλληλεπιδρούν με ρυθμιστικά στοιχεία για να εμποδίσουν τη μεταγραφή. Για παράδειγμα: η πρωτεΐνη NRSF μπλοκάρει τη μεταγραφή των αντίστοιχων γονιδίων· αυτή η πρωτεΐνη δεν συντίθεται στους νευρώνες και, ως αποτέλεσμα, λαμβάνει χώρα ενεργή μεταγραφή.
Επεξεργασία RNA σε ευκαρυώτες.
Όλα τα RNA υπόκεινται σε μετα-μεταγραφή. Η επεξεργασία του rRNA και του tRNA δεν διαφέρει θεμελιωδώς από τα προκαρυωτικά.
Επεξεργασία ευκαρυωτικού mRNA
1. Κάλυψη. Όλα τα 100% συντεθέν mRNA. Το καπάκι είναι μια μεθυλιωμένη τριφωσφορική γουανοσίνη συνδεδεμένη σε μια ασυνήθιστη θέση (5' έως 5') και δύο μεθυλιωμένη ριβόζη.
Λειτουργίες: αναγνώριση πρωτεϊνών που δεσμεύουν το καπάκι, προστασία από τη δράση των εξωνουκλεασών
Καθώς σχηματίζεται το pro-mRNA (έως 30 νουκλεοτίδια), προστίθεται γουανίνη στο άκρο των 5", το οποίο αναγκαστικά μεταφέρει πουρίνη (αδενίνη, γουανοσίνη), η οποία στη συνέχεια μεθυλιώνεται. Συμμετοχή: τρανσφεράση γουανίνης.
2. Πολυαδενυλίωση. Μόνο το 95% όλων των mRNAs, και είναι αυτό το 95% που εισέρχεται στο στάδιο ματίσματος. Το άλλο 5% δεν είναι ματισμένο και αυτό είναι το αγγελιαφόρο RNA στο οποίο κρυπτογραφούνται οι ιντερφερόνες άλφα και βήτα και οι πρωτεΐνες ιστόνης.
Μετά την ολοκλήρωση της σύνθεσης του mRNA, προηγείται η πολυαδενιδίωση με αποκοπή μιας συγκεκριμένης ενδοκουλεάσης). Πιο κοντά στο 3ο άκρο του pro-mRNA, δηλαδή 20 νουκλεοτίδια μετά τη συγκεκριμένη αλληλουχία (ΑΑΑΑΑ), λαμβάνει χώρα σύνθεση χωρίς εκμαγείο. Κάθε τύπος mRNA έχει μια πολυουρά συγκεκριμένου μήκους, καλυμμένη με πολυσυνδεόμενες πρωτεΐνες. Η διάρκεια ζωής του mRNA συσχετίζεται με το μήκος της πολυουράς.
3. Το 95% του mRNA είναι ματισμένο. F. Sharp, 1978. Αντίγραφα των αποκομμένων ιντρονίων υδρολύονται σε νουκλεοτίδια. Πραγματοποιήθηκε από το μάουρασες. Μερικές φορές το sRNA εμπλέκεται στο μάτισμα. Κανόνες: 1. πλαισιώνεται από το GT-AG, 2. Η αρίθμηση παραμένει, αλλά ένα εξόνιο μπορεί να αποκοπεί μαζί με τα εσώνια.
Συναρμολόγηση Cis(ενδομοριακό μάτισμα) συμβαίνει στον πυρήνα. Το πρώτο στάδιο περιλαμβάνει τη συναρμολόγηση του συμπλέγματος ματίσματος. Στη συνέχεια, λαμβάνει χώρα διάσπαση στη θέση ματίσματος 5"· κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, συσσωρεύονται δύο προϊόντα - σωστά συνδεδεμένα εξόνια και ένα ελεύθερο ολόκληρο εσώνιο με τη μορφή δομής τύπου "λάσο". Πολλοί πυρηνικοί παράγοντες πρωτεϊνών και συμπλέγματα ριβονουκλεοπρωτεϊνών - Μικρές πυρηνικές ριβονουκλεοπρωτεΐνες. Αυτό το σύμπλεγμα, το οποίο καταλύει το μάτισμα, ονομάζεται μάτισμα. Αποτελείται από ένα εσώνιο που σχετίζεται με τουλάχιστον 5 RNP και μερικές βοηθητικές πρωτεΐνες. Τα συρματοσώματα σχηματίζονται με σύζευξη μορίων RNA, σύνδεση πρωτεϊνών στο RNA και σύνδεση αυτών των πρωτεϊνών μεταξύ τους. Το τελικό προϊόν ενός τέτοιου ματίσματος είναι η εκτομή του ιντρονίου και η ραφή των εξονίων που το πλευρίζουν.
Trans-splicingαυτό είναι ένα παράδειγμα διαμοριακής συναρμογής. Εμφανίζεται για όλα τα mRNA σε τρυπανοσώματα και αποδεικνύεται σε μανιτάρια μελιού in vitro. Κατά τη διάρκεια αυτής, η απολίνωση δύο εξονίων που βρίσκονται σε διαφορετικά μόρια RNA συμβαίνει με την ταυτόχρονη απομάκρυνση των ιντρονίων που τα πλευρίζουν.
Εναλλακτικό μάτισμαβρέθηκε από το Drosophila στους ανθρώπους και τους ιούς και ενδείκνυται για γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες που εμπλέκονται στο σχηματισμό του κυτταροσκελετού, στις μυϊκές συσπάσεις, στη συναρμολόγηση υποδοχέων μεμβράνης, σε πεπτιδικές ορμόνες, στον ενδιάμεσο μεταβολισμό και στη μεταφορά DNA. Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται επίσης στο μάτισμα και σχετίζεται με ένζυμα που εμπλέκονται στην πολυαδενυλίωση. Έτσι, το mRNA σε όλη τη διαδρομή του μέχρι την ολοκλήρωση της μετάφρασης προστατεύεται από νουκλεάσες με τη βοήθεια πρωτεϊνών που σχετίζονται με αυτό (informifers). Σύμπλεγμα mRNA με πληροφοροφόρα από ανορμοσώματα, συν sRNA. Ως μέρος των πληροφοροσωμάτων, το mRNA ζει από αρκετά λεπτά έως αρκετές ημέρες.
4. Μοντάζ
Συναρμογή tRNA.
Τα ιντρόνια στα γονίδια tRNA βρίσκονται ένα νουκλεοτίδιο μετά το αντικωδικόνιο, πιο κοντά στο 3ο άκρο του tRNA. Από 14 έως 60 νουκλεοτίδια. Ο μηχανισμός ματίσματος tRNA μελετάται καλύτερα σε ζυμομύκητες, καθώς και σε πειράματα με άλλους κατώτερους ευκαρυώτες και φυτά. Το έργο της εκτομής του ιντρονίου στον βρόχο αντικωδικονίου πραγματοποιείται μέσω της συμμετοχής:
Ενδονουκλεάσες (αναγνωρίζουν το εσώνιο και διασπούν το pro-tRNA και στις δύο θέσεις ματίσματος για να σχηματίσουν ελεύθερα άκρα 3" και 5" εξονίων)
Πολυλειτουργική πρωτεΐνη (που καταλύει όλες τις αντιδράσεις εκτός από την τελευταία - φωσφατάση)
2"φωσφατάση (αφαιρεί το μονοφωσφορικό από το άκρο 2" του τερματικού εξωνίου 5")
Ligase (διασταυρούμενοι σύνδεσμοι)
Συναρμογή rRNA.
Τα πυρηνικά γονίδια rRNA των κατώτερων ευκαρυωτών περιέχουν ειδικά εσώνια που υφίστανται έναν μοναδικό μηχανισμό ματίσματος. Αυτά είναι ιντρόνια της ομάδας Ι και δεν βρίσκονται σε γονίδια σπονδυλωτών. Γενικές ιδιότητες: καταλύουν οι ίδιοι το μάτισμα τους (αυτόματο μάτισμα), οι πληροφορίες για το μάτισμα περιέχονται σε σύντομες εσωτερικές αλληλουχίες μέσα στο εσώνιο (αυτές οι αλληλουχίες εξασφαλίζουν την αναδίπλωση του μορίου με το σχηματισμό μιας χαρακτηριστικής χωρικής δομής), αυτό το μάτισμα ξεκινά από την ελεύθερη γουανοσίνη (εξωγενές) ή οποιοδήποτε από τα 5" φωσφορυλιωμένα παράγωγά του, τα τελικά προϊόντα είναι ώριμο rRNA γραμμικό RNA και εσώνια πυρήνα (κυκλικά)
Autosplicing 1982, on ciliates, Thomas Check
Αυτή η διαδικασία είναι ευαίσθητη στα ιόντα μαγνησίου. Αυτό το μάτισμα δείχνει ότι όχι μόνο οι πρωτεΐνες αλλά και το pro-rRNA έχουν καταλυτική δράση. Το αυτο-μάτισμα των ιντρονίων της ομάδας 1 συμβαίνει διαδοχικά σε αντιδράσεις διαεστεροποίησης, όπου οι διαδικασίες ανταλλαγής φωσφοδιεστέρα δεν συνοδεύονται από υδρόλυση.
Το μάτισμα των ιντρονίων της ομάδας 2 δεν είναι πολύ συνηθισμένο, βρίσκονται σε 2 μιτοχονδριακά γονίδια του ζυμομύκητα: το γονίδιο μιας από τις υπομονάδες της οξειδάσης του κυτοχρώματος και το γονίδιο του κυτοχρώματος Β υφίστανται επίσης αυτο-μάτισμα, αλλά η έναρξη του ματίσματος συμβαίνει με τη συμμετοχή της ενδογενούς γουανοσίνης, δηλαδή της γουανοσίνης που βρίσκεται στο ίδιο το εσώνιο. Τα απελευθερωμένα εσώνια είναι σαν ένα λάσο, όπου το 5" τερματικό φωσφορικό RNA του ιντρονίου συνδέεται με έναν φωσφοδιεστερικό δεσμό με την ομάδα υδροξυλίου 2" του εσωτερικού νουκλεοτιδίου.
Ρύθμιση γονιδιακής έκφρασης σε ευκαρυώτες
Αμέσως μετά τη σύνθεση, τα πρωτογενή μεταγραφήματα RNA, για διάφορους λόγους, δεν έχουν ακόμη δραστηριότητα, είναι «ανώριμα» και στη συνέχεια υφίστανται μια σειρά αλλαγών που ονομάζονται επεξεργασία. Στους ευκαρυώτες, όλοι οι τύποι προ-RNA υποβάλλονται σε επεξεργασία· στους προκαρυώτες, μόνο οι πρόδρομοι rRNA και tRNA επεξεργάζονται.
Επεξεργασία προδρόμου αγγελιαφόρου RNA
Κατά τη μεταγραφή τμημάτων DNA που μεταφέρουν πληροφορίες για πρωτεΐνες, σχηματίζονται ετερογενή πυρηνικά RNA, πολύ μεγαλύτερα σε μέγεθος από το mRNA. Το γεγονός είναι ότι λόγω της μωσαϊκής δομής των γονιδίων, αυτά τα ετερογενή RNA περιλαμβάνουν πληροφοριακές (εξόνια) και μη πληροφοριακές (εσώνια) περιοχές.
1. Συναρμολόγηση συνδέω- κόλληση πισινών) είναι μια ειδική διαδικασία στην οποία, με τη συμμετοχή μικρά πυρηνικά RNAΤα εσώνια αφαιρούνται και τα εξόνια διατηρούνται.
Ακολουθία γεγονότων ματίσματος
2. Κάλυψη καπάκι– κεφαλίδα) – εμφανίζεται κατά τη μεταγραφή. Η διαδικασία συνίσταται στην προσθήκη του άνθρακα N7-μεθυλ-γουανοσίνης 5" στο 5"-τριφωσφορικό του τερματικού νουκλεοτιδίου του pre-mRNA.
Το «κάλυμμα» είναι απαραίτητο για την προστασία του μορίου RNA από τις εξωνουκλεάσες που λειτουργούν από το 5" άκρο, καθώς και για τη σύνδεση του mRNA στο ριβόσωμα και για την έναρξη της μετάφρασης.
3. Πολυαδενυλίωση– με τη βοήθεια πολυαδενυλικής πολυμεράσης χρησιμοποιώντας μόρια ATP, από 100 έως 200 νουκλεοτίδια αδενυλίου συνδέονται στο άκρο 3" του RNA, σχηματίζοντας ένα θραύσμα πολυαδενυλίου - την ουρά πολυ(Α). Η ουρά πολυ(Α) είναι απαραίτητη για την προστασία το μόριο RNA από τις εξωνουκλεάσες, που λειτουργεί από το άκρο 3".
Σχηματική αναπαράσταση του αγγελιαφόρου RNA μετά την επεξεργασία
Επεξεργασία προδρόμου ριβοσωμικού RNA
Οι πρόδρομοι rRNA είναι μεγαλύτερα μόρια σε σύγκριση με τα ώριμα rRNA. Η ωρίμανση τους καταλήγει στην κοπή του προριβοσωμικού RNA σε μικρότερες μορφές, οι οποίες εμπλέκονται άμεσα στο σχηματισμό του ριβοσώματος. Στους ευκαρυώτες, υπάρχουν τέσσερις τύποι rRNA - 5S-, 5.8S-, 18S- και 28S-rRNA. Σε αυτή την περίπτωση, το 5S rRNA συντίθεται χωριστά και το μεγάλο προριβοσωμικό 45S RNA διασπάται με συγκεκριμένο νουκλεάσεςμε το σχηματισμό 5,8S rRNA, 18S rRNA και 28S rRNA.
Στους προκαρυώτες, τα μόρια του ριβοσωμικού RNA έχουν εντελώς διαφορετικές ιδιότητες (5S-, 16S-, 23S-rRNA), που αποτελεί τη βάση για την εφεύρεση και τη χρήση ορισμένων αντιβιοτικών στην ιατρική.
Επεξεργασία προδρόμου μεταφοράς RNA
1. Τροποποίηση νουκλεοτιδίων σε μόριο με απαμίνωση, μεθυλίωση, αναγωγή.
Για παράδειγμα, ο σχηματισμός ψευδουριδίνης και διυδροουριδίνης.
Δομή τροποποιημένων ουριδυλο νουκλεοτιδίων
2. Ο σχηματισμός ενός βρόχου αντικωδικονίου συμβαίνει μέσω ματίσματος
Αυτό είναι ένα σύνολο διεργασιών που διασφαλίζουν τη μετατροπή του συνθεμένου RNA (μεταγραφή RNA) σε λειτουργικά ενεργό RNA (ώριμο RNA), το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη σύνθεση πρωτεϊνών. Τα ίδια τα μεταγραφήματα RNA δεν είναι λειτουργικά ενεργά. Η διαδικασία είναι χαρακτηριστική των ευκαρυωτών.
Ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας, η δομή και η χημική οργάνωση του RNA αλλάζει. Το μεταγράφημα RNA πριν από το σχηματισμό του ώριμου RNA ονομάζεται pro-mRNA(ή ανάλογα με τον τύπο του RNA – pro-tRNA, pro-rRNA), π.χ. πρόδρομο RNA. Σχεδόν όλα τα μεταγραφήματα RNA ευκαρυωτικών και προκαρυωτικών (εκτός από το προκαρυωτικό mRNA)υπόκεινται σε επεξεργασία. Ο μετασχηματισμός του μεταγράφου RNA σε ώριμο RNA αρχίζει στον πυρήνα, όταν η σύνθεση του RNA δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί και δεν έχει διαχωριστεί από το DNA. Ανάλογα με τους μηχανισμούς, διακρίνονται διάφορα στάδια ωρίμανσης RNA.
Αλληλεπίδραση pro-mRNA με πρωτεΐνη.
Μεθυλίωση του pro-mRNA.
5' άκρο κάλυμμα.
Πολυαδενυλίωση.
Συναρμολόγηση.
Η γραφική ακολουθία των σταδίων φαίνεται στο Σχήμα 58. Πρέπει να σημειωθεί ότι στους ζωντανούς οργανισμούς όλες οι παραπάνω διεργασίες συμβαίνουν παράλληλα μεταξύ τους.
ΕΝΑ. Αλληλεπίδραση pro-mRNA με πρωτεΐνη.
Στα βακτήρια, ακόμη και πριν από το τέλος της μεταγραφής, το 5' άκρο της μεταγραφής συνδέεται αμέσως με το ριβόσωμα και το mRNA περιλαμβάνεται στη μετάφραση. Επομένως, πρακτικά δεν απαιτείται τροποποίηση για το βακτηριακό mRNA. Στους ευκαρυώτες, το συντιθέμενο μεταγράφημα φεύγει από τον πυρήνα, εισέρχεται στο κυτταρόπλασμα και εκεί συνδυάζεται με το ριβόσωμα. Στο δρόμο του, πρέπει να προστατεύεται από τυχαίες συναντήσεις με ισχυρά αντιδραστήρια και, ταυτόχρονα, να είναι προσβάσιμο σε ένζυμα επεξεργασίας. Επομένως, το μεταγράφημα RNA αλληλεπιδρά αμέσως με την πρωτεΐνη καθώς επιμηκύνεται. Μια αναλογία είναι κατάλληλη εδώ - το μεταγράφημα RNA βρίσκεται στην πρωτεΐνη σαν σε χειρουργικό τραπέζι, στερεώνεται με χημικούς δεσμούς και ταυτόχρονα γίνονται προσβάσιμες θέσεις τροποποίησης σε αυτό. Το RNA που σχετίζεται με την πρωτεΐνη ονομάζεται ριβονουκλεοπρωτεΐνη (informosome). Σε αυτή τη μορφή, η μεταγραφή βρίσκεται στον πυρήνα. Όταν φεύγουν από τον πυρήνα, ορισμένα RNA συνεχίζουν να παραμένουν σε σύνδεση με την πρωτεΐνη, ενώ άλλα εγκαταλείπουν το σύμπλεγμα και συμμετέχουν στη μετάφραση.
σι. Μεθυλίωση του pro-mRNA.
Συχνότερα εμφανίζεται σε βακτήρια, τα οποία διαθέτουν ειδική συσκευή για την προστασία από ξένους εισβολείς.
DNA (ιικό, φάγος). Αυτή η συσκευή αποτελείται από έναν αριθμό ενζύμων που κόβουν ξένο DNA ή RNA σε ορισμένες θέσεις στις οποίες βρίσκεται μια συγκεκριμένη νουκλεοτιδική αλληλουχία. Τα ένζυμα ονομάζονται - περιοριστικά ένζυμα. Είναι σαφές ότι το δικό σας μεταγραφικό RNA που μόλις συντέθηκε μπορεί επίσης να προσβληθεί από ένζυμα περιορισμού. Για να μην συμβεί αυτό, καλούνται ειδικά ένζυμα μεθυλάσες,μεθυλιώνουν το δικό τους αντίγραφο RNA σε εκείνες τις θέσεις που μπορούν να κοπούν από τα δικά τους ένζυμα. Στους ευκαρυώτες, το μεταγράφημα RNA μεθυλιώνεται σε μικρότερο βαθμό.
Promoter Terminator
Μεταγραφή
Pro-mRNA fix- Πρωτεΐνη
σκισμένος σε σκίουρο
Μεθυλίωση pro-mRNA
Κάλυψη Pro-mRNA
Ρύζι. 58. Σχέδιο των κύριων σημείων επεξεργασίας.
V. Κάλυψη του τέλους 5'.
Αποτελείται από μια χημική και διαμορφωτική αλλαγή
5' άκρο του συντιθέμενου RNA. Η κάλυψη λαμβάνει χώρα τη στιγμή της σύνθεσης του RNA, ακόμη και πριν διαχωριστεί. Η διαδικασία περιλαμβάνει την προσάρτηση ειδικών χημικών ουσιών στο ελεύθερο άκρο του pro-RNA, τα οποία αλλάζουν τη διαμόρφωση της τερματικής περιοχής. Ο περιορισμός είναι απαραίτητος για την έναρξη της διαδικασίας μετάφρασης.
Ειδικά ένζυμα προσαρτούν το GDP (διφωσφορική γουανοσίνη) στο 5' άκρο του pro-mRNA και στη συνέχεια το μεθυλιώνουν.
5' pro-mRNA
CH 3
ΚΕΠ = GDF + CH 3
Εικ.59. Δομή του καλύμματος στο 5' άκρο του ευκαρυωτικού προ-mRNA.
Λειτουργίες του CEP.
Ξεκινά την πρωτεϊνοσύνθεση.
Προστατεύει το pro-mRNA από την αποσύνθεση.
Συμμετέχει στην αφαίρεση ιντρονίων.
δ. Πολυαδενυλίωση.
Αυτή είναι η διαδικασία σύνδεσης 100-200 υπολειμμάτων αδενυλικού οξέος στο 3' άκρο του pro-mRNA. Αυτά τα υπολείμματα ονομάζονται αλληλουχίες πολυ-Α (ουρές πολυ-Α). Δεν υφίστανται όλα τα pro-mRNA πολυαδενυλίωση. Για παράδειγμα, τα μόρια όλων των τύπων ιστονών δεν περιέχουν αλληλουχίες πολυ-Α. Η πολυαδενυλίωση προστατεύει το mRNA από την καταστροφή.
Στην αναπτυσσόμενη αλυσίδα του mRNA υπάρχει μια ειδική αλληλουχία νουκλεοτιδίων (ΑΑΑΑΑ). Ένα ειδικό ένζυμο (πολυμεράση πολυΑ) βρίσκει αυτόν τον συνδυασμό νουκλεοτιδίων, κόβει το pro-mRNA σε αυτό το σημείο και σχηματίζει μια πολυαδενυλική ουρά.
Έννοια των αλληλουχιών πολυ-Α:
Διευκολύνετε την απελευθέρωση mRNA από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα.
Προστατεύει το mRNA από την καταστροφή.
Πρόσφατα, ανακαλύφθηκε μια άλλη ενδιαφέρουσα ιδιότητα των αλληλουχιών πολυ-Α - εμπλέκονται στον τερματισμό της σύνθεσης pro-mRNA. Η RNA πολυμεράση, που σχηματίζει την αλληλουχία AAAAAA στο pro-mRNA, λαμβάνει ένα σήμα για να ολοκληρώσει τη σύνθεση του μεταγράφου RNA. Όμως η σύνθεση δεν σταματά αμέσως. Η πλήρης διακοπή της συμβαίνει αφού η RNA πολυμεράση συναντήσει μια συγκεκριμένη νουκλεοτιδική αλληλουχία στον κλώνο του εκμαγείου DNA (διαφέρει για διαφορετικά γονίδια), η οποία δίνει το τελικό σήμα για να σταματήσει η σύνθεση RNA.
GTP PolyA - ακολουθία
rararararararara-ON
CH 3
CEP = GTP + CH 3
Ρύζι. 60. Δομή του CEP στο 5' άκρο του ευκαρυωτικού pro-mRNA και της πολυαδενυλικής αλληλουχίας στο 3' άκρο του pro-mRNA.
δ. Συναρμογή.
ΣΕΤο μεταγράφημα RNA περιέχει έναν ορισμένο αριθμό νουκλεοτιδικών αλληλουχιών που ήταν απαραίτητες για την επιτυχή ολοκλήρωση της μετάφρασης και την επακόλουθη τροποποίηση του μεταγράφου (κάλυψη, πολυαδενυλίωση κ.λπ.). Για να εκτελέσουν τον κύριο ρόλο του RNA στο κυτταρόπλασμα - μετάφραση, αυτές οι αλληλουχίες όχι μόνο δεν θα έχουν λειτουργική σημασία, αλλά μπορούν να επηρεάσουν την κανονική πορεία της πρωτεϊνικής σύνθεσης. Επομένως, το κύτταρο έχει έναν μηχανισμό για την απελευθέρωση του πρωτεύοντος μεταγράφου από έναν αριθμό αλληλουχιών που δεν είναι κρίσιμες στη μετάφραση.
Αυτές οι αλληλουχίες περιλαμβάνουν κυρίως εσώνια.
Το γονίδιο από το οποίο μεταγράφηκε το pro-mRNA περιέχει κωδικεύουσες και μη αλληλουχίες. Οι κωδικοποιητικές αλληλουχίες ενός γονιδίου καθορίζουν τα αμινοξέα και την αλληλουχία τους στην πρωτεΐνη. Οι μη κωδικοποιητικές ακολουθίες δεν έχουν αυτήν την ιδιότητα. Οι κωδικοποιητικές και μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες εναλλάσσονται σε ένα γονίδιο και ο αριθμός τους εξαρτάται από τα μεμονωμένα γονίδια. Η κύρια μεταγραφή περιέχει επίσης κωδικοποιητικές και μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες. Αυτή η οργάνωση γονιδίων και προ-RNA είναι χαρακτηριστική των ευκαρυωτών. Οι μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες του pro-mRNA ονομάζονται εσώνιακαι κωδικοποίηση – εξόνια.Το μήκος των ιντρονίων μπορεί να είναι από 50 έως 12.000 νουκλεοτίδια. Το γονίδιο αρχίζει και
τελειώνει με εξώνιο. Η ασυνεχής δομή του γονιδίου είναι χαρακτηριστική των περισσότερων ευκαρυωτών. Τα ιντρόνια μπορούν να περιέχουν όλους τους τύπους RNA - mRNA, tRNA, rRNA.
Ολόκληρο το σύνολο των εξονίων (πρωτεΐνες κωδικοποίησης) στο ανθρώπινο γονιδίωμα καταλαμβάνει μόνο 1,1 - 1,4%. Το μέσο ανθρώπινο γονίδιο περιέχει 9 ιντρόνια. Όπως απλοποιούμε
οργάνωση των οργανισμών, το συνολικό μέγεθος των εξονίων τους αυξάνεται (για παράδειγμα, στα βακτήρια είναι 86%).
Ένα σύμπλεγμα πολλαπλών συστατικών συμμετέχει στην εκτομή των ιντρονίων από το μεταγράφημα RNA και στη συρραφή των υπόλοιπων εξονίων. Τα κύρια συστατικά του είναι μικρά πυρηνικά RNA (snRNA) και ενζυμικές πρωτεΐνες.
Το σύμπλεγμα στο σύνολό του ονομάζεται μικρές πυρηνικές ριβονουκλεοπρωτεΐνες, snRNPs, ήσπληοσώμα . Η ίδια η διαδικασία είναι αρκετά περίπλοκη και αποτελείται από πολλά στάδια (βλ. Εικ. 58).
1. Σχηματισμόςσπλιοσώματα . Θραύσματα πρωτεΐνης και snRNA συνδέονται στην αρχή και στο τέλος του ιντρονίου (Εικ. 56, Ε) σχηματίζοντας ένα σπλιόσωμα. (Εικ. 56, Δ) Προσάρτηση του συμπλέγματος snRNP (Εικ. 56, Ε).
Εξόνιο 1 Εσώνιο Εξόνιο 2
Ένας βρόχος
το ιντρόνιο αφαιρέθηκε
Ρύζι. 61. Σχήμα ματίσματος (επεξήγηση στο κείμενο).
Φέρνοντας γειτονικά εξόνια πιο κοντά μεταξύ τους λόγω του σχηματισμού βρόχου ιντρονίου. Κοπή στο όριο εξονίου-ιντρονίου και ένωση γειτονικών (πρώτων και δεύτερων) εξονίων (Εικ. 56, Β).
Αφαίρεση και καταστροφή του βρόχου και του σπλιοσώματος (Εικ. 56, D, G).
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι εάν το εσώνιο είναι κατεστραμμένο (μεταλλαγμένο), το μάτισμα μπορεί να μην ολοκληρωθεί, το εσώνιο μπορεί να μην αποκοπεί και το τελικό προϊόν - mRNA - θα φέρει αλληλουχίες νουκλεοτιδίων που είναι ασυνήθιστες γι 'αυτό. Είναι σαφές ότι αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διακοπή της μετάφρασης και αποκλεισμό ορισμένης πρωτεΐνης από το μεταβολισμό
ε. Εναλλακτικό μάτισμα.
Αυτός ο τύπος ματίσματος συμβαίνει όταν το ίδιο γονίδιο εκφράζεται σε διαφορετικούς ιστούς.
Η ουσία του είναι ότι η ίδια περιοχή γονιδίου σε διαφορετικούς ιστούς μπορεί να λειτουργήσει ως εσώνιο και εξόνιο. Αυτό οδηγεί στον σχηματισμό διαφορετικών mRNA, τα οποία κωδικοποιούν πρωτεΐνες με διαφορετικές ενζυματικές δραστηριότητες.
Έτσι συντίθεται η ορμόνη καλσιτονίνη στα κύτταρα του θυρεοειδούς αδένα. Αναστέλλει την απελευθέρωση ασβεστίου από τα οστά. Το γονίδιο που ελέγχει τη σύνθεση του ασβεστίου
Γονίδιο που ελέγχει την καλσιτονίνη
ε και ε και ε και ε και ε και ε
1 2 3 4 5 6
ε και ε και ε και ε και ε και ε
pro-mRNA
1 2 3 4 5 6
Στον θυρεοειδή αδένα Στα εγκεφαλικά κύτταρα
mRNA
1 2 3 4 1 2 3 5 6
Καλσιτονίνη Πρωτεΐνη παρόμοια με την καλσιτονίνη
Εικ.62. Εναλλακτικό μάτισμα καλσιτονίνης και πρωτεΐνης που μοιάζει με καλσιτονίνη.
κυτονίνη, αποτελείται από 6 εξόνια, το πρωτεύον αντίγραφο αυτού του γονιδίου (pro-mRNA) αποτελείται επίσης από 6 εξόνια (Εικ. 62). Από το πρωτογενές αντίγραφο, σχηματίζεται ένα ώριμο mRNA που περιέχει 4 εξόνια - 1,2,3,4. Τα εξόνια #5 και 6 διαβάστηκαν ως εσώνια και αποκόπηκαν. Η καλσιτονίνη συντίθεται με βάση αυτό το RNA. Στα εγκεφαλικά κύτταρα, από ένα πρωτογενές αντίγραφο που περιέχει 6 εξόνια, σχηματίζεται ένα ώριμο mRNA, που αποτελείται από 5 εξόνια - 1,2,3,5,6. Το τέταρτο εξόνιο αποκόπηκε ως εσώνιο. Αυτό το mRNA ελέγχει τη σύνθεση πρωτεΐνης που μοιάζει με καλσιτονίνη, η οποία είναι υπεύθυνη για την αντίληψη της γεύσης.
Ένα άλλο γονίδιοΙκάρος(που πήρε το όνομά του από τον θρυλικό Ίκαρο) είναι σε θέση να παρέχει τη σύνθεση 6 διαφορετικών πολυπεπτιδίων μέσω εναλλακτικού ματίσματος. Επιπλέον, τα πολυπεπτίδια σχηματίζουν μεταξύ τους σε ένα κύτταρο περίπου 20 διαφορετικά σύνολα των ίδιων πολυπεπτιδίων ή διαφορετικών.
Η διαταραχή του μηχανισμού ματίσματος μπορεί να οδηγήσει σε παθολογικές καταστάσεις, που ονομάζονται συλλογικά θαλασσαιμία. Αυτές περιλαμβάνουν ασθένειες που σχετίζονται με μερική ή πλήρη καταστολή της σύνθεσης μιας από τις αλυσίδες αιμοσφαιρίνης (α- ή β-αλυσίδες). Για παράδειγμα, ασθένειες που σχετίζονται με έλλειψη σύνθεσης της β αλυσίδας της αιμοσφαιρίνης μπορεί να προκύψουν ως αποτέλεσμα μεταλλάξεων σε δύο τμήματα του γονιδίου που κωδικοποιεί την β αλυσίδα - στη θέση που είναι υπεύθυνη για την πολυαδενυλίωση και σε ένα από τα εσώνια. Στην πρώτη περίπτωση, η διαδικασία σχηματισμού της πολυαδενυλικής ουράς διακόπτεται και σχηματίζεται μια ατελής β-αλυσίδα αιμοσφαιρίνης. Στη δεύτερη περίπτωση, το σπλιόσωμα δεν είναι σε θέση να αποκόψει το κατεστραμμένο εσώνιο και δεν σχηματίζεται ώριμο mRNA της β-αλυσίδας της αιμοσφαιρίνης. Σε κάθε περίπτωση, η φυσιολογική λειτουργία των ερυθρών αιμοσφαιρίων θα επηρεαστεί σημαντικά.
MZ. Η επεξεργασία (ή η ωρίμανση RNA) είναι η διαδικασία μετατροπής του νεοσυντιθέμενου, ανενεργού RNA (pro-mRNA) σε λειτουργικά ενεργό RNA. Η διαδικασία σχετίζεται με δομικές και χημικές τροποποιήσεις του pro-mRNA. Εμφανίζεται στον πυρήνα μέχρι να απελευθερωθεί RNA στο κυτταρόπλασμα. Αποτελείται από διάφορα στάδια: σύνδεση του pro-mRNA σε μια πρωτεΐνη, μεθυλίωση ορισμένων βάσεων, σήμανση ενός από τα άκρα, πολυαδενυλίωση του άλλου (απέναντι) άκρου, εκτομή ιντρονίων και ραφή εξονίων. Οι δύο τελευταίες διαδικασίες ονομάζονται μάτισμα.
Ερωτήσεις για εξετάσεις.
1. Πώς τα ένζυμα καθορίζουν τα περισσότερα σημεία όπου υπάρχει βλάβη στο μόριο του DNA;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η τοπική μετουσίωση συμβαίνει στο σημείο της βλάβης του μορίου του DNA. Προσδιορίζεται από ένζυμα.
2. Τι συμβαίνει στο σημείο της βλάβης στο μόριο του DNA;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Στο σημείο της βλάβης εμφανίζεται τοπική μετουσίωση.
3. Με ποια βάση τα επιδιορθωτικά ένζυμα αποκαθιστούν την απαιτούμενη νουκλεοτιδική αλληλουχία στο σημείο της βλάβης σε έναν κλώνο DNA;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Βασίζεται στην αρχή της συμπληρωματικότητας με τα νουκλεοτίδια της αντίθετης περιοχής του κλώνου του DNA.
4. Με ποια βάση η DNA πολυμεράση συμπληρώνει σωστά τα κενά στον κατεστραμμένο κλώνο DNA με νουκλεοτίδια;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Βασίζεται στην αρχή της συμπληρωματικότητας των νουκλεοτιδίων της δομημένης αλυσίδας με τα νουκλεοτίδια του αντίθετου κλώνου.
5. Τι είδους επιδιόρθωση πραγματοποιείται από ένα ένζυμο που ενεργοποιείται από ένα φωτόνιο;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Φωτοεπανενεργοποίηση.
6. Ποιο ένζυμο πραγματοποιεί επισκευή χρησιμοποιώντας ηλιακή ενέργεια;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Φωτολυάση.
Ποιο ένζυμο συμμετέχει άμεσα στη σύνθεση του μορίου RNA;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Η εξαρτώμενη από το DNA RNA πολυμεράση ή RNA πολυμεράση.
Καταγράψτε τις περιόδους μεταγραφής.
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Έναρξη, επιμήκυνση, τερματισμός.
Από ποια συστατικά αποτελείται το σύμπλεγμα έναρξης κατά τη μεταγραφή;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Από ειδική πρωτεΐνη που εναποτίθεται στον υποκινητή, RNA πολυμεράση και μεταγραφικοί παράγοντες.
9. Πώς ονομάζεται το τμήμα DNA όπου σχηματίζεται το σύμπλεγμα έναρξης κατά τη μεταγραφή;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Στον προαγωγέα.
10. Πώς ονομάζεται η νουκλεοτιδική αλληλουχία στα προκαρυωτικά, η οποία προσδιορίζεται από μια ειδική πρωτεΐνη που εναποτίθεται στον υποκινητή κατά την έναρξη της μεταγραφής;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Μπλοκ Pribnov.
11. Πώς ονομάζεται η νουκλεοτιδική αλληλουχία στους ευκαρυώτες, η οποία προσδιορίζεται από μια ειδική πρωτεΐνη που εναποτίθεται στον υποκινητή κατά την έναρξη της μεταγραφής;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Κουτί TATA.
12. Πού βρίσκεται το μπλοκ Pribnow στο μόριο DNA στους προκαρυώτες;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Στον προαγωγέα.
13. Πού στο μόριο του DNA βρίσκεται το κουτί TATA στους ευκαρυώτες;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Στον προαγωγέα.
14. Πώς ονομάζεται το ενζυματικό σύμπλεγμα που σχηματίζει τον μεταγραφικό οφθαλμό;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Σύμπλεγμα μύησης.
15. Πώς ονομάζεται το τμήμα του μορίου του DNA από το οποίο ξεκινά η σύνθεση του RNA;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Σημείο εκκίνησης, τοποθεσία έναρξης μεταγραφής.
16. Ονομάστε τα νουκλεοτίδια που βρίσκονται στον τερματιστή και πιθανώς συμμετέχουν στον τερματισμό της μεταγραφής.
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. G, C.
17. Ονομάστε τη δευτερεύουσα δομή στον τερματιστή, η οποία πιθανώς εμπλέκεται στον τερματισμό της μεταγραφής,
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Φουρκέτα.
18. Ποια είναι τα ονόματα των κωδικονίων που βρίσκονται στον τερματιστή και πιθανώς εμπλέκονται στον τερματισμό της μεταγραφής;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ. Ανούσια (ανοησίες) κωδικόνια.
Όλα τα στάδια της επεξεργασίας του mRNA συμβαίνουν σε σωματίδια RNP (συμπλέγματα ριβονουκλεοπρωτεϊνών).
Καθώς το pro-RNA συντίθεται, σχηματίζει αμέσως σύμπλοκα με πυρηνικές πρωτεΐνες - infofers. Τόσο σε πυρηνικά όσο και σε κυτταροπλασματικά σύμπλοκα mRNA με πρωτεΐνες ( infosome) περιλαμβάνει s-RNA (μικρά RNA).
Έτσι, το i-RNA δεν είναι ποτέ απαλλαγμένο από πρωτεΐνες, επομένως, σε όλη τη διαδρομή μέχρι την ολοκλήρωση της μετάφρασης, το i-RNA προστατεύεται από νουκλεάσες. Επιπλέον, οι πρωτεΐνες του δίνουν την απαραίτητη διαμόρφωση.
Ενώ το πρόσφατα συντιθέμενο pro-mRNA (πρωτεύον μεταγράφημα ή hRNA - ετερογενές πυρηνικό RNA) βρίσκεται ακόμα στον πυρήνα, υποβάλλεται σε επεξεργασία και μετατρέπεται σε ώριμο i-RNA προτού αρχίσει να λειτουργεί στο κυτταρόπλασμα. Το ετερογενές πυρηνικό RNA αντιγράφει ολόκληρη την αλληλουχία νουκλεοτιδίων DNA από τον προαγωγέα στον τερματιστή, συμπεριλαμβανομένων των μη μεταφρασμένων περιοχών. Μετά από αυτό, το hRNA υφίσταται μετασχηματισμούς που εξασφαλίζουν την ωρίμανση της λειτουργικής μήτρας για τη σύνθεση της πολυπεπτιδικής αλυσίδας. Τυπικά, το hRNA είναι αρκετές φορές (μερικές φορές δεκάδες φορές) μεγαλύτερο από το ώριμο mRNA. Εάν το hRNA αποτελεί περίπου το 10% του γονιδιώματος, τότε το ώριμο mRNA αποτελεί μόνο το 1-2%.
Κατά τη διάρκεια μιας σειράς διαδοχικών σταδίων επεξεργασίας, ορισμένα θραύσματα που δεν είναι απαραίτητα στα επόμενα στάδια αφαιρούνται από το pro-RNA (μεταγραφή) και οι αλληλουχίες νουκλεοτιδίων επεξεργάζονται.
Κατά την κάλυψη Η 7-μεθυλγουανοσίνη συνδέεται στο άκρο 5" της μεταγραφής μέσω μιας τριφωσφορικής γέφυρας, που τα συνδέει σε μια ασυνήθιστη θέση 5"-5", καθώς και με μεθυλίωση των ριβόζων των δύο πρώτων νουκλεοτιδίων. Η διαδικασία κάλυψης ξεκινά ακόμη και πριν από την τέλος της μεταγραφής του μορίου pro-RNA Ως σχηματισμός του pro-i-RNA (ακόμη και πριν από το 30ο νουκλεοτίδιο), προστίθεται γουανίνη στο άκρο 5" που φέρει τριφωσφορική πουρίνη, μετά την οποία λαμβάνει χώρα μεθυλίωση.
Λειτουργίες ομάδας καπακιού:
ü ρύθμιση της εξαγωγής mRNA από τον πυρήνα.
ü προστασία του άκρου 5" της μεταγραφής από εξωνουκλεάσες.
ü συμμετοχή στην έναρξη της μετάφρασης: αναγνώριση του μορίου mRNA από μικρές υπομονάδες του ριβοσώματος και σωστή εγκατάσταση του mRNA στο ριβόσωμα.
Πολυαδενυλίωση αποτελείται από την προσκόλληση υπολειμμάτων αδενυλικού οξέος στο άκρο 3" της μεταγραφής, η οποία πραγματοποιείται από ένα ειδικό ένζυμο πολυ(Α) πολυμεράση.
Όταν ολοκληρωθεί η σύνθεση του pro-RNA, τότε σε απόσταση περίπου 20 νουκλεοτιδίων προς την κατεύθυνση προς το 3" άκρο από την αλληλουχία 5"-AAUAA-3", εμφανίζεται μια τομή από μια συγκεκριμένη ενδονουκλεάση και από 30 έως 300 AMP υπολείμματα προστίθενται στο νέο άκρο 3" (σύνθεση χωρίς πρότυπο).
Συναρμολόγηση [Αγγλικά] «Σύνδεση» – συνδέω, συναρμολογώ]. Μετά την πολυαδενυλίωση, το pro-RNA υφίσταται την απομάκρυνση των ιντρονίων. Η διαδικασία καταλύεται από ματίσματα και ονομάζεται μάτισμα. Το 1978 Φίλιπ Σαρπ(Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης) ανακάλυψε το φαινόμενο του ματίσματος RNA.
Το μάτισμα εμφανίζεται για τα περισσότερα mRNA και μερικά tRNA. Αυτόματος ματισμός του r-RNA έχει βρεθεί σε πρωτόζωα. Το μάτισμα έχει δειχθεί ακόμη και για αρχαιοβακτήρια.
Δεν υπάρχει ενιαίος μηχανισμός ματίσματος. Τουλάχιστον 5 διαφορετικοί μηχανισμοί έχουν περιγραφεί: σε ορισμένες περιπτώσεις, το μάτισμα πραγματοποιείται από ένζυμα μαθάσης, σε ορισμένες περιπτώσεις, το s-RNA εμπλέκεται στη διαδικασία ματίσματος. Στην περίπτωση του αυτόματου ματίσματος, η διαδικασία συμβαίνει λόγω της τριτοταγούς δομής του pro-r-RNA.
Για mRNA ανώτερων οργανισμών, υπάρχουν υποχρεωτικοί κανόνες ματίσματος:
Κανόνας 1 . Τα άκρα 5" και 3" του ιντρονίου είναι πολύ συντηρητικά: 5"(GT-intron-AG)3".
Κανόνας 2 . Κατά τη συρραφή αντιγράφων εξονίων, τηρείται η σειρά της θέσης τους στο γονίδιο, αλλά μερικά από αυτά μπορεί να απορριφθούν.
Η ακρίβεια ματίσματος ρυθμίζεται από το s-RNA : μικρά πυρηνικά RNA (snRNA), που έχουν περιοχές συμπληρωματικές προς τα άκρα των εσωνίων. Το snRNA είναι συμπληρωματικό με τα νουκλεοτίδια στα άκρα των ιντρονίων - δεσμεύεται προσωρινά σε αυτά, τραβώντας το εσώνιο σε έναν βρόχο. Τα άκρα των κωδικοποιητικών θραυσμάτων ενώνονται και μετά το εσώνιο αφαιρείται με ασφάλεια από την αλυσίδα.
③ ΕΚΠΟΜΠΗ[από λατ. «translatio» – μεταφορά] συνίσταται στη σύνθεση μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας σύμφωνα με τις πληροφορίες που κωδικοποιούνται στο mRNA. Το μόριο mRNA (μετά από επεξεργασία σε ευκαρυώτες και χωρίς επεξεργασία σε προκαρυώτες) συμμετέχει σε μια άλλη διαδικασία μήτρας - εκπομπές(σύνθεση πολυπεπτιδίου), που συμβαίνει στα ριβοσώματα (Εικ. 58).
Τα ριβοσώματα είναι τα μικρότερα μη μεμβρανικά κυτταρικά οργανίδια και είναι ίσως τα πιο πολύπλοκα. Σε ένα κλουβί Ε. coliΥπάρχουν περίπου 10 3 – 5x10 3 ριβοσώματα παρόντα. Οι γραμμικές διαστάσεις ενός προκαρυωτικού ριβοσώματος είναι 210 x 290 Α. Σε ευκαρυώτες – 220 x 320Å.
Υπάρχουν τέσσερις κατηγορίες ριβοσωμάτων:
1. Προκαρυωτικό 70S.
2. Ευκαρυωτικό 80S.
3. Ριβοσώματα μιτοχονδρίων (55S – σε ζώα, 75S – σε μύκητες).
4. Ριβοσώματα χλωροπλαστών (70S στα ανώτερα φυτά).
S - συντελεστής καθίζησηςή σταθερά Svedberg. Αντανακλά τον ρυθμό καθίζησης των μορίων ή των συστατικών τους κατά τη διάρκεια της φυγοκέντρησης, ανάλογα με τη διαμόρφωση και το μοριακό βάρος.
Κάθε ριβόσωμα αποτελείται από 2 υπομονάδες (μεγάλη και μικρή).
Η πολυπλοκότητα πηγάζει από το γεγονός ότι όλα τα ριβοσωματικά στοιχεία υπάρχουν σε ένα αντίγραφο, με εξαίρεση μία πρωτεΐνη, η οποία υπάρχει σε 4 αντίγραφα στην υπομονάδα 50S και δεν μπορεί να αντικατασταθεί.
Τα rRNA όχι μόνο χρησιμεύουν ως ικριώματα για ριβοσωμικές υπομονάδες, αλλά εμπλέκονται επίσης άμεσα στη σύνθεση πολυπεπτιδίων.
Το 23S r-RNA περιλαμβάνεται στο κέντρο καταλυτικής πεπτιδυλ τρανσφεράσης, το 16S r-RNA είναι απαραίτητο για εγκατάσταση στην υπομονάδα 30S του κωδικονίου έναρξης του i-RNA, το 5S r-RNA είναι απαραίτητο για τον σωστό προσανατολισμό του αμινοακυλο-tRNA στο ριβόσωμα.
Όλα τα rRNA έχουν ανεπτυγμένη δευτερογενή δομή: περίπου το 70% των νουκλεοτιδίων συναρμολογούνται σε φουρκέτες.
Τα rRNA είναι σε μεγάλο βαθμό μεθυλιωμένα (ομάδα CH 3 στη δεύτερη θέση της ριβόζης, καθώς και σε αζωτούχες βάσεις).
Η σειρά συναρμολόγησης των υπομονάδων από rRNA και πρωτεΐνες είναι αυστηρά καθορισμένη. Οι υπομονάδες που δεν συνδέονται μεταξύ τους είναι ριβοσώματα διάσπασης. Ενωμένα - συσχετισμένα ριβοσώματα. Η σύνδεση απαιτεί όχι μόνο αλλαγές διαμόρφωσης, αλλά και ιόντα μαγνησίου Mg 2+ (έως 2x10 3 ιόντα ανά ριβόσωμα). Το μαγνήσιο χρειάζεται για να αντισταθμίσει το αρνητικό φορτίο του rRNA. Όλες οι αντιδράσεις σύνθεσης μήτρας (αντιγραφή, μεταγραφή και μετάφραση) σχετίζονται με ιόντα μαγνησίου Mg 2+ (σε μικρότερο βαθμό, ιόντα μαγγανίου Mn 2+).
Τα μόρια TRNA είναι σχετικά μικρές αλληλουχίες νουκλεοτιδίων (75-95 νουκλεοτίδια), συμπληρωματικά συνδεδεμένες σε ορισμένες περιοχές. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται μια δομή που μοιάζει σε σχήμα φύλλου τριφυλλιού, στην οποία διακρίνονται δύο πιο σημαντικές ζώνες - το τμήμα δέκτη και το αντικωδικόνιο.
Μέρος δέκτης του tRNAαποτελείται από συμπληρωματικά ενωμένα 7 ζεύγη βάσεων και ένα ελαφρώς μακρύτερο μονό τμήμα που καταλήγει στο άκρο 3′, στο οποίο είναι προσαρτημένο το μεταφερόμενο αντίστοιχο αμινοξύ.
Μια άλλη σημαντική περιοχή του tRNA είναι αντικωδικόνιο, που αποτελείται από τρία νουκλεοτίδια. Με αυτό το αντικωδικόνιο, το t-RNA, σύμφωνα με την αρχή της συμπληρωματικότητας, καθορίζει τη θέση του στο mRNA, καθορίζοντας έτσι τη σειρά προσθήκης του αμινοξέος που μεταφέρει στην πολυπεπτιδική αλυσίδα.
Μαζί με τη λειτουργία της ακριβούς αναγνώρισης ενός συγκεκριμένου κωδικονίου στο mRNA, το μόριο tRNA δεσμεύει και παραδίδει στη θέση της πρωτεϊνοσύνθεσης ένα συγκεκριμένο αμινοξύ συνδεδεμένο από το ένζυμο συνθετάση αμινοακυλο-tRNA. Αυτό το ένζυμο έχει την ικανότητα να αναγνωρίζει χωρικά, αφενός, το αντικωδικόνιο tRNA και, αφετέρου, το αντίστοιχο αμινοξύ. Τα RNA μεταφοράς χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά 20 τύπων αμινοξέων.
Η διαδικασία αλληλεπίδρασης μεταξύ mRNA και tRNA, η οποία εξασφαλίζει τη μετάφραση των πληροφοριών από τη γλώσσα των νουκλεοτιδίων στη γλώσσα των αμινοξέων, πραγματοποιείται στα ριβοσώματα.
Τα ριβοσώματα είναι πολύπλοκα σύμπλοκα ριβοσωμικού RNA (rRNA) και μιας ποικιλίας πρωτεϊνών. Το ριβοσωμικό RNA δεν είναι μόνο ένα δομικό συστατικό των ριβοσωμάτων, αλλά διασφαλίζει επίσης τη σύνδεσή του σε μια συγκεκριμένη νουκλεοτιδική αλληλουχία του i-RNA, καθιερώνοντας το πλαίσιο έναρξης και ανάγνωσης κατά τον σχηματισμό μιας πεπτιδικής αλυσίδας. Επιπλέον, εξασφαλίζουν την αλληλεπίδραση του ριβοσώματος με το tRNA.
Τα ριβοσώματα έχουν δύο ζώνες. Το ένα από αυτά κρατά την αναπτυσσόμενη πολυπεπτιδική αλυσίδα, το άλλο κρατά το mRNA. Επιπλέον, τα ριβοσώματα έχουν δύο θέσεις σύνδεσης t-RNA. Η περιοχή αμινοακυλίου περιέχει ένα αμινοακυλο-tRNA που φέρει ένα συγκεκριμένο αμινοξύ. Το πεπτιδύλιο περιέχει t-RNA, το οποίο απελευθερώνεται από το αμινοξύ του και φεύγει από το ριβόσωμα όταν μετακινείται σε ένα κωδικόνιο του mRNA.
Κατά τη μεταφραστική διαδικασία διακρίνονται τα εξής: στάδια :
1. Στάδιο ενεργοποίησης αμινοξέων . Η ενεργοποίηση των ελεύθερων αμινοξέων πραγματοποιείται με τη χρήση ειδικών ενζύμων (αμινοακυλο-tRNA συνθετάσες) παρουσία ΑΤΡ. Κάθε αμινοξύ έχει το δικό του ένζυμο και το δικό του tRNA.
Το ενεργοποιημένο αμινοξύ ενώνει το tRNA του για να σχηματίσει ένα σύμπλοκο αμινοακυλο-tRNA (aa-tRNA). Μόνο τα ενεργοποιημένα αμινοξέα είναι ικανά να σχηματίζουν πεπτιδικούς δεσμούς και να σχηματίζουν πολυπεπτιδικές αλυσίδες.
2. Την έναρξη . Ξεκινά με την ένωση του προπορευόμενου άκρου 5" του mRNA με τη μικρή υπομονάδα του διαχωρισμένου ριβοσώματος. Η σύνδεση γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε το κωδικόνιο έναρξης (πάντα AUG) να καταλήγει στην "ημιτελή" θέση P. Το σύμπλεγμα aa-t-RNA με τη βοήθεια του αντικωδικονίου t-RNA (UAC) προσκολλάται στο κωδικόνιο έναρξης του mRNA. Υπάρχουν πολυάριθμες (ειδικά στους ευκαρυωτικούς) πρωτεΐνες - παράγοντες έναρξης.
Στα προκαρυωτικά, το κωδικόνιο έναρξης κωδικοποιεί τη Ν-φορμυλομεθειονίνη και στους ευκαρυώτες κωδικοποιεί τη Ν-μεθειονίνη. Στη συνέχεια, αυτά τα αμινοξέα αποκόπτονται από ένζυμα και δεν περιλαμβάνονται στην πρωτεΐνη. Μετά το σχηματισμό του συμπλέγματος έναρξης, οι υπομονάδες ενώνονται και οι θέσεις Ρ και Α «ολοκληρώνονται» (Εικ. 60).
3. Επιμήκυνση . Ξεκινά με την προσθήκη ενός δεύτερου συμπλόκου aa-tRNA με ένα αντικωδικόνιο συμπληρωματικό του επόμενου κωδικονίου του mRNA στη θέση Α του mRNA. Το ριβόσωμα περιέχει δύο αμινοξέα, μεταξύ των οποίων εμφανίζεται ένας πεπτιδικός δεσμός. Το πρώτο tRNA απελευθερώνεται από το αμινοξύ και φεύγει από το ριβόσωμα. Το ριβόσωμα κινείται κατά μήκος του κλώνου mRNA κατά μία τριάδα (στην κατεύθυνση 5"→3"). Το 2ο aa-tRNA μετακινείται στη θέση P, ελευθερώνοντας τη θέση Α, η οποία καταλαμβάνεται από το επόμενο 3ο aa-tRNA. Με τον ίδιο τρόπο προστίθενται τα 4ο, 5ο, κ.λπ. αμινοξέα που φέρνουν τα tRNA τους.
4. Λήξη . Ολοκλήρωση της σύνθεσης της πολυπεπτιδικής αλυσίδας. Εμφανίζεται όταν το ριβόσωμα φτάσει σε ένα από τα κωδικόνια τερματισμού. Υπάρχουν ειδικές πρωτεΐνες ( παράγοντες τερματισμού) που αναγνωρίζουν αυτές τις περιοχές.
Ένα μόριο mRNA μπορεί να περιέχει πολλά ριβοσώματα (ο σχηματισμός αυτός ονομάζεται πολυσώμα), το οποίο επιτρέπει τη σύνθεση πολλών πολυπεπτιδικών αλυσίδων ταυτόχρονα
Η διαδικασία της βιοσύνθεσης πρωτεϊνών περιλαμβάνει μεγαλύτερο αριθμό ειδικών βιοχημικών αλληλεπιδράσεων. Αντιπροσωπεύει μια θεμελιώδη διαδικασία της φύσης. Παρά την εξαιρετική πολυπλοκότητα (ειδικά στα ευκαρυωτικά κύτταρα), η σύνθεση ενός μορίου πρωτεΐνης διαρκεί μόνο 3-4 δευτερόλεπτα.
Η αλληλουχία αμινοξέων χτίζεται χρησιμοποιώντας RNA μεταφοράς (tRNA), τα οποία σχηματίζουν σύμπλοκα με αμινοξέα - αμινοακυλο-tRNA. Κάθε αμινοξύ έχει το δικό του t-RNA, το οποίο έχει ένα αντίστοιχο αντικωδικόνιο που «ταιριάζει» με το κωδικόνιο του mRNA. Κατά τη μετάφραση, το ριβόσωμα κινείται κατά μήκος του mRNA και καθώς το κάνει, η πολυπεπτιδική αλυσίδα μεγαλώνει. Η βιοσύνθεση πρωτεϊνών παρέχεται από την ενέργεια του ATP.
Το τελικό μόριο πρωτεΐνης στη συνέχεια αποκόπτεται από το ριβόσωμα και μεταφέρεται στην επιθυμητή θέση στο κύτταρο, αλλά οι πρωτεΐνες απαιτούν πρόσθετη μετα-μεταφραστική τροποποίηση για να επιτευχθεί η ενεργός τους κατάσταση.
Η βιοσύνθεση πρωτεϊνών γίνεται σε δύο στάδια. Το πρώτο στάδιο περιλαμβάνει τη μεταγραφή και την επεξεργασία του RNA, το δεύτερο στάδιο περιλαμβάνει τη μετάφραση. Κατά τη μεταγραφή, το ένζυμο RNA πολυμεράση συνθέτει ένα μόριο RNA που είναι συμπληρωματικό με την αλληλουχία του αντίστοιχου γονιδίου (μέρος του DNA). Ένας τερματιστής σε μια αλληλουχία νουκλεοτιδίων DNA καθορίζει σε ποιο σημείο θα σταματήσει η μεταγραφή. Κατά τη διάρκεια μιας σειράς διαδοχικών σταδίων επεξεργασίας, ορισμένα θραύσματα αφαιρούνται από το mRNA και οι αλληλουχίες νουκλεοτιδίων σπάνια επεξεργάζονται. Μετά τη σύνθεση RNA στο εκμαγείο DNA, τα μόρια RNA μεταφέρονται στο κυτταρόπλασμα. Κατά τη διαδικασία μετάφρασης, οι πληροφορίες που καταγράφονται σε μια αλληλουχία νουκλεοτιδίων μεταφράζονται σε μια αλληλουχία υπολειμμάτων αμινοξέων.
19.DNA. Δομή, ιδιότητες, σύστημα κωδικών.
Παρουσίαση "Ημέρα των Ευχαριστιών" στα ρωσικά
Vitaly Kurets (Vitali Frozen): αναζητήστε τον εαυτό σας στην αντανάκλαση των άλλων ανθρώπων Γιατί σας ενδιαφέρει το είδος της φωτογραφίας πορτρέτου
Εισαγωγή στην ιστορία του αρχαίου κόσμου