Основы молекулярной биологии доц. Роман Васильевич Драй ГОУВПО САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМ. И.И. МЕЧНИКОВА кафедра медицинской биологии САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2010
Центральная догма молекулярной биологии репликация транскрипция трансляция
План лекции 1. Центральная догма молекулярной биологии 2. Строение и функции белков 3. Строение нуклеиновых кислот - ДНК - РНК 4. Репликация 5. Транскрипция 6. Процессинг 7. Трансляция
План лекции 1. Центральная догма молекулярной биологии 2. Строение и функции белков 3. Строение нуклеиновых кислот - ДНК - РНК 4. Репликация 5. Транскрипция 6. Процессинг 7. Трансляция
Центральная догма молекулярной биологии
общие специальные неизвестные
репликация обратнаятранскрипция трансляция транскрипция
репликация обратнаятранскрипция трансляция транскрипция ДНКз-ДНК-полимераза РНКз-ДНК-полимераза (ревертаза, обратная транскриптаза) рибосомы ДНКз-РНК-полимераза
План лекции 1. Центральная догма молекулярной биологии 2. Строение и функции белков 3. Строение нуклеиновых кислот - ДНК - РНК 4. Репликация 5. Транскрипция 6. Процессинг 7. Трансляция
Строение и функции белков Белки́ (протеи́ны) высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку пептидной связью аминокислот
Строение и функции белков 1. Первичная структура – последовательность аминокислот, связанных друг с другом пептидными связями
Строение и функции белков 1. Первичная структура – последовательность аминокислот, связанных друг с другом пептидными связями 2. Вторичная структура – локальное упорядочивание фрагмента полипептидной цепи, стабилизированное водородными связями
Строение и функции белков α-спиральβ-складчатый слой
Строение и функции белков
Антитело против холеры Миоглобин Строение и функции белков
1. Первичная структура – последовательность аминокислот, связанных друг с другом пептидными связями 2. Вторичная структура – локальное упорядочивание фрагмента полипептидной цепи, стабилизированное водородными связями 3. Третичная структура – пространственное строение полипептидной цепи
Строение и функции белков
1. Первичная структура – последовательность аминокислот, связанных друг с другом пептидными связями 2. Вторичная структура – локальное упорядочивание фрагмента полипептидной цепи, стабилизированное водородными связями 3. Третичная структура – пространственное строение полипептидной цепи 4. Четвертичная структура – взаимное расположение нескольких полипептидных цепей в составе единого белкового комплекса
Строение и функции белков
Сравнительный размер белков. Слева направо: антитело (IgG), гемоглобин, инсулин (гормон), аденилаткиназа (фермент) и глютаминсинтетаза (фермент)
Строение и функции белков 1. Структурная – актин, тубулин 2. Транспортная – гемоглобин 3. Рецепторная – мембранные белки рецепторы 4. Регуляторная – NF- B (регулятор транскрипции) 5. Сигнальная – гормоны, цитокины (инсулин, IL) 6. Защитная – иммуноглобулины (антитела) 7. Каталитическая – ферменты (пепсин, трипсин) 8. Моторная – миозин, динеин, кинезин 9. Резервная – овоальбумин, казеин
План лекции 1. Центральная догма молекулярной биологии 2. Строение и функции белков 3. Строение нуклеиновых кислот - ДНК - РНК 4. Репликация 5. Транскрипция 6. Процессинг 7. Трансляция
Нуклеиновые кислоты C OH H C H C H C H HOCH 2 O C OH H C H H C H C H HOCH 2 O Рибоза2-Дезоксирибоза
Нуклеиновые кислоты C O H C H H C H O-R C H O-СH 2 PO C O H C H H C H O-R C H O-СH 2 PO C O PO O O … … 3´ 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ … Азотистые основания: Пурины: аденин, гуанин – ДНК, РНК Пиримидины: цитозин – ДНК, РНК тимин – ДНК урацил – РНК
Нуклеиновые кислоты
Репликация
Репликация
Репликация
Транскрипция - инициация - элонгация - терминация
Посттранскрипционные изменения 1. Кэппинг – добавление 7-метил-гуанозина на 5´ 2. Полиаденилирование – формирование поли-А хвоста 3. Сплайсинг – вырезание интронов
Посттранскрипционные изменения Сплайсинг – вырезание интронов, сшивание экзонов Сплайсосома – РНК-белковый комплекс
Трансляция (синтез белка) 1. Инициация – сборка активной рибосомы 2. Элонгация – рост цепи 3. Терминация – прерывание трансляции
Трансляция (синтез белка)
АП ПептидильныйАминоацильный
Трансляция (синтез белка) 1. Инициация – сборка активной рибосомы 2. Элонгация – рост цепи 3. Терминация – прерывание трансляции -связывание мРНК с малой с/е рибосомы -АУГ в пептидильном центре -тРНК-Метионин в пептидильном центре -второй кодон в аминоацильном центре -присоединение большой с/е рибосомы -связывание тРНК с аминоацильным центром -замыкание пептидной связи -транслокация -стоп кодон активация фактора терминации
Трансляция (синтез белка)
АП ПептидильныйАминоацильный
Обратная транскрипция ВИЧ ОнковирусыРНК др. -проникновение вируса в клетку -синтез ДНК на матрице РНК (ревертаза) -встраивание в геном -перенос ДНК в ядро -транскрипция (РНКпол) -сборка вируса -трансляция (рибосомы) -выход вируса
Центральная догма молекулярной биологии
Спасибо за внимание