Презентация, доклад Процессинг (созревание) РНК. Биосинтез белка и его регуляция. Мутации


Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Процессинг (созревание) РНК. Биосинтез белка и его регуляция. Мутации. Презентация на заданную тему содержит 63 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Презентации» Образование» Процессинг (созревание) РНК. Биосинтез белка и его регуляция. Мутации
500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500



Слайды и текст этой презентации
Слайд 1
Описание слайда:
Процессинг (созревание) РНК. Биосинтез белка и его регуляция. Мутации. Кафедра биологической химии ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России доцент Н.Т. Карягина, 2018 г.

Слайд 2
Описание слайда:
Процессинг включает 3 основных этапа Модификация 5’-конца (кэпирование): образование 7-метил-ГТФ («кэп» или «колпачок») (результат действия фермента гуанилилтрансферазы и процесс метилирования остатка гуанина)


Слайд 3
Описание слайда:
2. Модификация 3’-конца (полиаденилирование): с помощью фермента полиА-полимеразы формируется полиадениловая последовательность на 3’ конце – АААА....-ОН - полиадениловый «хвост» – 100-200 нукл. остатков

Слайд 4
Описание слайда:
Основное значение «кэпа» и полиаденилового «хвоста» – защита РНК от расщепления экзонуклеазами по «дороге» из ядра в цитоплазму

Слайд 5
Описание слайда:
Кроме того: «Кэп» обеспечивает связывания мРНК с рибосомой при инициации трансляции и необходим для работы ферментатив. системы, обеспечивающей удаление интронов Полиадениловый «хвост» облегчает выход мРНК из ядра и замедляет ее гидролиз в цитоплазме

Слайд 6
Описание слайда:
Ген эукариот имеет мозаичную структуру: содержит информативные нуклеотидные последовательности - экзоны и неинформативные - интроны

Слайд 7
Описание слайда:
3. Сплайсинг – вырезание интронов и сшивание экзонов с помощью малых ядерных рибонуклеопротеинов - мяРНП , содержащих мяРНК и олигомерный белок. мяРНК - рибозимы

Слайд 8
Описание слайда:
На 5’- и 3’-концах интронов имеются сайты сплайсинга – -АГГУ- и -ГАГГ- С ними связываются мяРНП и формируется сплайсосома

Слайд 9
Описание слайда:
мяРНП сплайсосомы катализируют расщепление 3’,5’-фосфодиэфирной связи на границе экзона с интроном Интрон удаляется, а два экзона соединяются «конец в конец» мяРНП сплайсосомы катализируют образование 3’,5’-фосфодиэфирной связи между двумя экзонами

Слайд 10
Описание слайда:
Сплайсинг РНК

Слайд 11
Описание слайда:
Сплайсосома расщепляет 3’,5’-фосфодиэфирную связь на границе экзона с интроном

Слайд 12
Описание слайда:
Процессинг пре-мРНК

Слайд 13
Описание слайда:
пре-мРНК (около 5000 НТ) после сплайсинга превращаются в более короткие молекулы (500-3000 НТ )

Слайд 14
Описание слайда:
Особенности созревания тРНК

Слайд 15
Описание слайда:
тРНК сильно метилируется, на 3’-конце у всех тРНК – ЦЦА (акцепторный конец) пре-тРНК содержит всего 1 интрон, состоящий из 14-16 нуклеотидов. в результате сплайсинга тРНК формируется «антикодон» - триплет нуклеотидов, обеспеч. взаимодействие с комплементарным кодоном в ходе синтеза белка

Слайд 16
Описание слайда:
~ 50 различных тРНК Мr тРНК ~ 30-35 тыс. Ф-ции: 1)транспортная; 2) адапторная

Слайд 17
Описание слайда:
Особенности созревания рРНК

Слайд 18
Описание слайда:
рРНК (45S) прежде чем покинуть ядро в составе рибосомной частицы, подвергается процессингу, в результате которого образуются субчастицы - компоненты рибосом: 28S рРНК (около 5000 нуклеотидов), 18S рРНК (около 2000 нуклеотидов) и 5,8S рРНК (около 160 нуклеотидов)

Слайд 19
Описание слайда:
Рибосома эукариот (80S) состоит из двух субъединиц: большой – 60S (5S; 5,8S; 28S рРНК и 49 различных белков) и малой - 40S (18S рРНК и 33 молекулы белков) Функции белков рибосом: - структурная - регуляторная - каталитическая

Слайд 20
Описание слайда:
ТРАНСЛЯЦИЯ – БИОСИНТЕЗ БЕЛКОВ

Слайд 21
Описание слайда:
М. Ниренберг, Г. Маттеи в 60-х гг. XX века Синтезировали полипептиды определенного строения, используя различные матрицы: Поли-У → полифенилаланин; Поли-Ц → полипролин; Поли-Г → полиглицин. УУУ → фен; ЦЦЦ → про; ГГГ → гли. Определили смысл кодонов. Установили, что из 64 кодонов: 61 – несут информацию; 3 (УАА, УАГ, АГА) – нонсенс-кодоны → стоп-кодоны.

Слайд 22
Описание слайда:
Свойства генетического кода 1. Триплетность: одна аминокислота кодируется последовательностью из трех нуклеотидов – кодоном или триплетом. Число кодирующих последовательностей из 4 нуклеотидов по 3 равно 43=64, что более чем в 3 раза превышает количество, необходимое для кодирования 20 АК.

Слайд 23
Описание слайда:
2. Неперекрываемость – один и тот же нуклеотид не может одновременно входить в два кодона. 3. Однонаправленность – код считывается всегда в направлении 5’→3’. 4. Непрерывность – код считывается без запятых и без пропусков. 5. Специфичность – каждый триплет кодирует только одну определенную аминокислоту.

Слайд 24
Описание слайда:
6. Вырожденность – каждая аминокислота кодируется несколькими кодонами, что является необходимым для повышения устойчивости к мутациям. 7. Универсальность – код универсален для всех изученных организмов. Исключение: митохондриальная мРНК содержит 4 триплета, имеющих другое значение, чем ядерная мРНК.

Слайд 25
Описание слайда:
Выделяют два этапа трансляции Рекогниция Собственно трансляция: - инициация - элонгация - терминация

Слайд 26
Описание слайда:
Рекогниция - узнавание аминокислот Реакция происходит с помощью ферментов – аминоацил-тРНК-синтетаз (аа-тРНК-синтетаз) - 20 по числу протеиногенных АК функции аа-тРНК-синтетаз : 1 - специфически узнают тРНК и АК; 2 - катализируют активацию АК; 3 - переносят АК на т-РНК

Слайд 27
Описание слайда:

Слайд 28
Описание слайда:
тРНК

Слайд 29
Описание слайда:
Собственно трансляция: 1 - инициация Образование инициирующего комплекса: рибосома, мРНК, инициирующая метионил-тРНКi Участвуют специальные белки – факторы инициации (еIF) (не < 10) С малой субъединицей рибосомы взаимодействуют еIF-3, что стимулирует объединение с еIF-2, мет-тРНКiмет и ГТФ Этот комплекс связывается с 5’-концом мРНК при участии неск. еIF (узнавание «кэпа») . С затратой энергии АТФ 40S скользит по мРНК 5’→ 3’ 40-80 нукл. до первого кодона мРНК у 5’-конца инициирующий кодон: АУГ Этому кодону соответствует инициирующая метионил-тРНКi

Слайд 30
Описание слайда:
Метионил-тРНК своим антикодоном связывается с инициирующим кодоном мРНК - как бы «подвешивается» на водородных связях к мРНК При этом акцепторный конец в дальнейшем прикрепляется к большой субъединице рибосом

Слайд 31
Описание слайда:
С затратой энергии ГТФ к этому комплексу присоединяется большая субъединица рибосомы с участием других факторов инициации и формируются 2 центра: пептидильный (Р); аминоацильный (А), занимающие расстояние в 2 кодона

Слайд 32
Описание слайда:

Слайд 33
Описание слайда:
Три стадии элонгации

Слайд 34
Описание слайда:
1 стадия – связывание аминоацил-тРНК в А-центре

Слайд 35
Описание слайда:
2 стадия – транспептидация

Слайд 36
Описание слайда:
3 стадия - транслокация

Слайд 37
Описание слайда:
3 - терминация Синтез полипептида заканчивается, когда в А-участок поступает один из терминирующих кодонов – УАА, УАГ, УГА Эти сигналы воспринимаются 2 специальными белками – релизинг-факторами (RF) или факторами терминации , которые останавливают элонгацию

Слайд 38
Описание слайда:
Посттрансляционная модификация Удаляются ненужные участки, происходят реакции метилирования, гликозилирования, фосфорилирования, иодирования, карбиксилирования, ацилирования, гидроксилирования, окисления, образование дисульфидных связей, удаление некоторых АК, фолдинг – укладка белка в пространстве (формирование вторичной, третичной структуры)

Слайд 39
Описание слайда:
2 класса специальных белков: 1 – специальные ферменты: - дисульфидизомеразы – формируют правильные дисульфидные связи и корректируют нативную структуру белка - пролинизомеразы – катализируют цис-транс изомеризацию пептидных связей про

Слайд 40
Описание слайда:
2 – «шапероны» - белки, помогающие новосинтезируемому белку быстро найти правильную пространственную ориентацию

Слайд 41
Описание слайда:
Задача шаперонов (ШП)– защита нового белка от действия различных ферментов при повреждении клетки ШП связывают частично денатурирующие белки, стабилизируют их структуру, препятствуют их агрегации и осаждению

Слайд 42
Описание слайда:
Впервые ШП были обнаружены при перегреве организма → белки теплового шока ШП много в функционально активных тканях: эмбриональной, лимфатической, яичников и т.д.

Слайд 43
Описание слайда:
Шапероны

Слайд 44
Описание слайда:
Нарушение фолдинга → заболевания ЦНС Нормальные белки обретают неправильную 2,3,4 структуру, много β-складчатых структур Образуются макромолекулярные агрегаты – амилоидные бляшки

Слайд 45
Описание слайда:
Примеры заболеваний Прионовые болезни: «коровье бешенство» -болезнь Кройтцфельдта-Якоба, куру прионы - класс белков, обладающих инфекционными свойствами: попадая в организм человека или спонтанно возникая в нем, вызывают неизлечимые заболевания ЦНС

Слайд 46
Описание слайда:
Болезнь Альцгеймера – β-амилоидоз нервной системы, поражающий лиц преклонного возраста. Характеризуется прогрессирующим расстройством памяти, приводящим к полной деградации личности.

Слайд 47
Описание слайда:
Регуляция биосинтеза белка В 1961 г. французские исследователи Франсуа Жакоб и Жак Моно предложили теорию Lac-оперона, которая объясняла механизм контроля синтеза белков у прокариотов

Слайд 48
Описание слайда:
Теория оперона

Слайд 49
Описание слайда:
Координированный одним оператором одиночный ген или группа генов образуют оперон. Lac -оперон - участок ДНК, в котором закодированы ферменты, участвующие в усвоении лактозы. О (ген-оператор) – ген, управляющий работой структурных генов. R (ген-регулятор) – ген, кодирующий синтез специального регуляторного белка – репрессора.

Слайд 50
Описание слайда:
Репрессор блокирует ген-оператор → оперон не работает → транскрипция мРНК не происходит → синтез белка не идет Способность связываться с оператором зависит от конформации репрессора, которая может быть активной или неактивной

Слайд 51
Описание слайда:
Вещества, которые инактивируют репрессор, называются индукторами Вещества, переводящие его из неактивного состояния в активное – корепрессорами

Слайд 52
Описание слайда:
Лактоза – индуктор, присоединяясь к белку-репрессору, переводит его в неактивную форму, не способную связываться с О. РНК-полимераза связывается с Р и транскрибирует структурные гены: S1, S2, S3, несущие информацию о ферментах метаболизма лактозы → транскрипция мРНК → синтез ферментов

Слайд 53
Описание слайда:
3 фермента, участвующие в метаболизме лактозы: β-галактозидаза β-галактозидпермеаза β-галактозидацетилаза

Слайд 54
Описание слайда:
После распада лактозы белок-репрессор переходит снова в активную форму, способную связываться с О. Т.к. участки О и Р перекрываются, то присоединение репрессора к О препятствует связыванию РНК-полимеразы с Р, → транскрипция мРНК не идет → синтез ферментов прекращается

Слайд 55
Описание слайда:
ДНК всех клеток организма идентична; >200 различных типов клеток Гены «домашнего хозяйства» ~ 20% Адаптивно регулируемые гены Регуляция транскрипции осуществляется при помощи специальных регуляторных элементов –локусов - участков генома – энхансеров и сайленсеров

Слайд 56
Описание слайда:
Энхансеры – участки ДНК размером 10-20 пар оснований, присоединение к которым регуляторных белков активирует РНК-полимеразу и увеличивает скорость транскрипции Сайленсеры – таких же разметов участки ДНК, присоединение к которым регуляторных белков ингибирует РНК-полимеразу и замедляет транскрипцию

Слайд 57
Описание слайда:
Регуляция транскрипции Промоторы генов эукариот находятся под контролем специфических регуляторных участков на молекуле ДНК: ТАТА-, ЦААТ-, ГЦ-, энхансеров, сайленсеров – последовательностей

Слайд 58
Описание слайда:
К регуляторным участкам присоединяются комплексы белков с различными лигандами: цАМФ, стероидными гормонами, метаболитами, ионами металлов и т.д.

Слайд 59
Описание слайда:
С энхансерами взаимодействуют индукторы С сайленсорами - репрессоры Это сложные белки, имеющие несколько доменов: «узнает» локус; «узнает» регуляторную молекулу (фактор роста, цАМФ, стероид-рецепторный комплекс и др.); «узнает» факторы транскрипции в ТАТА - последовательности

Слайд 60
Описание слайда:
У эукариотов ведущая роль в экспрессии генов принадлежит стероидным, тиреоидным гормонам, факторам роста, инсулину, вторичным мессенджерам и т.д.

Слайд 61
Описание слайда:
Геном человека содержит 3,5 млрд пар нуклеотидов Только ~10% из них несут информацию

Слайд 62
Описание слайда:
Количество генов у человека 30 тысяч, в зависимости от функции они делятся на классы: 1 – гены, кодирующие ферменты метаболизма (17% генома); 2 – гены, кодирующие белки и РНК для экспрессии генов (22%); 3 – гены, кодирующие белки, которые участвуют в процессах внутриклеточной передачи сигналов (12%)

Слайд 63
Описание слайда:
4 – гены, кодирующие структурные белки и белки, определяющие подвижность клетки (8%); 5 – гены, кодирующие защитные белки и белки, отвечающие за гомеостаз (12%); 6 – гены, контролирующие деление клеток и синтез ДНК (4%); 7 – гены, функция которых не известна (25%)


Скачать презентацию на тему Процессинг (созревание) РНК. Биосинтез белка и его регуляция. Мутации можно ниже:

Похожие презентации