Осуществлению этого процесса, который требует присутствия ГТФ и ионов магния способствуют специфические факторы инициации ( IF -1, IF -2, IF -3).

Элонгация . Далее полипептидная цепь удлиняется за счет последовательного ковалентного присоединения аминокислот, каждая из которых доставляется к рибосоме (80 S ) и встраивается в определенное положение с помощью соответствующей тРНК, образующей комплементарные пары с отвечающим ей кодонов в мРНК. Элонгация осуществляется при помощи факторов элонгации ( EF - Tu , EF - Ts , EF - G ). Для связывания каждой поступающей аминоацил-тРНК и для перемещения рибосомы вдоль мРНК на один кодон, т.е. для удлинения растущего полипептида на одно звено, затрачивается энергия, получаемая при гидролизе двух молекул ГТФ.

Терминация и высвобождение . После завершения синтеза полипептидной цепи, о котором сигнализирует терминирующий кодон мРНК (УАА, УАГ и УГА), происходит высвобождение полипептида из рибосомы при участии особых «рилизинг»-факторов, или факторов терминации ( RF -1, RF -2, RF -3).

Сворачивание полипептидной цепи и процессинг . Чтобы принять свою нативную биологически активную форму, полипептид должен свернуться, образуя при этом определенную пространственную конфигурацию. До или после сворачивания новосинтезированный полипептид может претерпевать процессинг, осуществляемый ферментами и заключающийся в удалении инициирующих аминокислот, в отщеплении лишних аминокислот, в отщеплении лишних аминокислотных остатков, во введении в определенные аминокислотные остатки фосфатных, метильных, карбоксильных и других групп, а также в присоединении олигосахаридов или простетических групп.

38. Организация генетического материала у бактерий и вирусов

Бактерии- удобный материал для генетики. Их отличает:

- относительная простота генома (сопокупности нуклеотидов хромосом);

- гаплоидность (один набор генов), исключающая доминантность признаков;

- различные интегрированные в хромосомы и обособленные фрагменты ДНК;

- половая дифференциация в виде донорских и реципиентных клеток;

- легкость культивирования, быстрота накопления биомасс. Генетика вирусов. Геном вирусов содержит или РНК, или ДНК (РНК- и ДНК- вирусы соответственно). Выделяют позитивную (+) РНК, обладающую матричной активностью и соответственно- инфекционными свойствами, и негативную ( — ) РНК, не проявляющую инфекционные свойства, которая для воспроизводства толжна транскрибироваться(превращаться) в +РНК. Механизмы репродукции различных вирусов очень сложные и существенно отличаются. Основные их схематические варианты представлены ниже.

1. вирионная (матричная) +РНК à комплементарная -РНК (в рибосомах) à вирионная +РНК.

2. — РНК à вирусная (информационная) +РНК à — РНК (формируется на геноме зараженной клетки).

3. однонитевая ДНК: +ДНК à +ДНК -ДНК à +ДНК -ДНК +ДНК à +ДНК.

4. ретровирусная однонитевая РНК: РНК à ДНК (провирус) à РНК.

Двунитевая ДНК: разделение нитей ДНК и формирование на каждой комплементарной нити ДНК.

39. Оперонная регуляция экспрессии генов у прокариот.

Оперон – тесно связанная последовательность структурных генов, определяющих синтез группы белков, которые участвует в одной цепи биохим-ких преобразований. Это могут быть гены, контролирующие синтез ферментов, участвующих в метаболизме какого-либо в-ва или в синтезе компонента. Оперон состоит: промотор + инициатор, оператор, группа структурных генов, терминатор.

Оперонная модель регуляции экспрессии генов предполагает наличие единой системы регуляции у объединенных в один оперон структурных генов, имеющих общий промотор и оператор. Аргининовый оперон.Четыре структурных гена. На некотором расстоянии от промотора находится кодирующий белок R , способный воздействовать на ген-оператор. В случае аргининового оперона регулирующий белок R не активен и на оператор не воздействует. Когда аргинин не нужен, он накапливается в клетке и соединяется с R с образованием активного комплекса, воздействующего на оператор и прекращающего транскрипцию структурных генов до тех пор, пока клетке вновь не понадобится аргинин (репрессия).

Лактозный оперон. В случае лактозного оперона R активен, он воздействует на ген-оператор и считывание не осуществляется до тех пор, пока в клетке не накапливается лактоза и не возникает необходимости в ферментах, ее утилизирующих. Лактоза соединяется с R с образованием неактивного комплекса и начинается считывание структурных генов (индукция).

Геном про- и эукариот.

У прокариот вся ДНК кодирующая, а для генома эукариот свойственна избыточность, т.е. для кодирования белков организма у некоторых видов доступно 1% ДНК, значит в этом случае 99% избыточности ДНК. У разных видов организмов количество избыточных ДНК различно. У человека область ДНК, кодирующей белки – 2% от общего генома, а кодирующая РНК – 20%.

Установлено, что избыточная ДНК:

Регулирует экспрессию генов.

Интроны, т.е. некодирующие участки генов эукариот.

ДНК каждой хромосомы характеризуются специфическим чередованием уникальных (УП) и повторяющихся последовательностей (ПП).