Основные этапы процессинга.

1. Кэпирование - химическая модификация 5'-концевой последовательности мРНК. «Колпачок» представляет собой 7-метилгуанозинтрифосфат. Он участвует в инициации трансляции мРНК.

2. Полиаденилирование - химическая модификация 3'-концевой последовательности мРНК. Образование поли-А-последовательности длиной 100-200 нуклеотидных остатков на 3'-конце при участии фермента поли-А-полимеразы. Возможно, что полиА-последовательности защищают мРНК от гидролиза клеточными РНКазами.

3. Сплайсинг - удаление интронов из мРНК и сшивание образующихся экзонов. Это происходит при участии малых ядерных рибонуклеопротеинов. Такие РНК называют рибозимами. Это единственные из известных макромолекул, которые наделены как информационной, так и каталитической функцией. После завершения сплайсинга мРНК поступает в цитозоль.

Первичные транскрипты тРНКпревращаются в зрелые формы также путем частичного гидролиза. Первичный транскрипт рРНКне содержит интронов, и при действии специфических РНКаз расщепляется с образованием более мелких молекул.

Синтез РНК на матрице РНК

Вирусная РНК индуцирует образование в клетках хозяина РНК-зависимой РНК-полимеразы, которая участвует в репликации вирусной РНК. Пример - вирусы гриппа, бешенства, свинки, кори. На I стадии РНК-репликаза на матрице РНК-вируса строит комплементарную цепь РНК. Она служит матрицей для синтеза РНК, однотипной исходной вирусной РНК. Обе стадии катализируются одним и тем же ферментом, хотя в каждой участвуют различные белковые факторы.

Поскольку РНК-репликаза имеет отношение только к вирусам, очевидно, на этом основании могут быть разработаны эффективные антивирусные лекарственные препараты.

Безматричные синтезы

Полинуклеотидфосфорилаза в живой клетке катализирует фосфоролиз 3’,5’-фосфодиэфирных связей в молекуле РНК. Продукты реакции – нуклеозиддифосфаты. In vitro в условиях избытка нуклеозиддифосфатов реакция протекает в направлении синтеза РНК. При этом никакой матрицы не требуется, а только затравочная цепь РНК.В результате последовательность нуклеотидных остатков в растущей цепи РНК определяется случайностью. В этом состоит принципиальное отличие матричных синтезов от безматричных.

БИОСИНТЕЗ БЕЛКА

Генетический код

Синтез белка тесно связан с понятием генетического кода.

Генетический код - свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.

Свойства генетического кода:

1. Триплетность - единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон), всего 64 кодона, т.е. каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами в мРНК.

2. Непрерывность - между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.

3. Неперекрываемость - один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов.

4. Однозначность (специфичность) - определённый кодон соответствует только одной аминокислоте (АУУ - изолейцин, УУУ - фенилаланин).

5. Вырожденность (избыточность) - одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов (изолейцин - АУУ, АУЦ, АУА).

6. Универсальность - генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности - от вирусов до человека.

7. Наличие терминирующих кодонов (УАА, УАГ, УГУ)- последовательность кодонов в зрелой мРНК соответствует последовательности аминокислот в синтезированном белке: терминирующие кодоны не кодируют аминокислоты и прекращают синтез белка.

8. Инициаторный кодон (АУГ) - как правило, начинает синтез белка.

Белковый синтез

Синтез белка условно можно разделить на пять стадий:

1) подготовительная;

2) инициация трансляции;

3) элонгация трансляции;

4) терминация трансляции;

5) постсинтетическая модификация (процессинг).

Трансляция - процесс реализации заключенной в мРНК генетической информации в аминокислотную последовательность полипептида.