Принцип колинеарности

Принцин неколинеарности

Интрон-экзонное строение генов эукариот

Созревание мРНК

Полиадениловый хвост мРНК

Структура мРНК

Сплайсинг открыт Филлипом Шарпом и Ричардом Робертсом в 1977 г. Н.П.cравнили ДНК и РНК аденовируса. Гибридизовали, получили петли ДНК. Показали, что вырезаются куски изнутри В 1980 г Рандолф Уолл открыл альтернативный сплайсинг Аппарат сплайсинга – 5 мяРНК ( U1,U2,U3,U4,U5) белков – это сплайсингосома Места сплайсинга – это маяки на 3 и 5-концах интронов. Мя РНК присоединяются к ним и образуют лассо, которое отрывается Сплайсинг регулирующие белки (SR) направляют сплайсингосому к местам связывания с интронами

SR различаются в разных тканях и на разных стадиях дифференцировки SR связываются с короткими нуклеотидными последовательностями внутри экзонов Эти последовательности либо разрешают, либо запрещают сплайсинг

Вырезание интрона определяется конс. последовательностями

Сплайсинг ядерных интронов

Сплайсосома осуществляет сплайсинг

Альтернативный сплайсинг

Альтернативный сплайсинг в гене кальцитонина

Типы альтернативного сплайсинга Исключение экзона Оставление интрона Альтернативные 3 и 5- сайты сплайсинга Взаимоисключающее оставление экзона

Редактирование иРНК В теплокровных у трипаносомы синтезируется только 2 субъединицы цитохромоксидазы, и фермент не работает, так как достаточно АТФ синтезирующегося в процессе гликолиза В холоднокровных – 3 субъединицы и фермент работает

В геноме трипаносомы только 2 гена для 2 субъединиц При редактировании в одну их иРНК встраивается 4 уридина, происходит сдвиг рамки считывания и транслируется 3-я субъединица цитохромоксидазы

Редактирование мРНК

Феномен впервые открыт при изучении транскрипта гена субъединицы II цитохромоксидазы митохондрий Tripanosoma brucei в 1986 году 1.Инсерции и делеции множественных остатков уридина, приводящих к изменению рамки считывания 2.Инсерции гуанина в транскриптах парамиксовируса 3.Конверсия аденозинов в инозины у xenopus 4.Конверсии цитозина в урацил в хлоропластных и митохондриальных транскриптах у высших растений

Процессинг тРНК 3-экзонуклеаза откусывает с 3-конца по одному нуклеотиду, пока не достигнет ССА Вырезается один интрон и формируется антикодоновая петля Процессинг рРНК Из первичного транскрипта в нуклеотидов образуется 28 S РНК (5 000 н) 18 S РНК (2 000 н) 5,8 S РНК ( 160 н) Остальная часть перв. Транскрипта разрушается в ядре.

5. Конверсии цитозина в урацил в м РНК аполипопротеина В и аденозина в инозит в пре мРНК субъединицы В глутаматного рецептора у млекопитающих

Биологические последствия редактирования мРНК 1.Образование пригодной для трансляции мРНК из транскриптов, которые не могут быть предшественниками для трансляции функциональных белков 2. И редактированная и нередактированная мРНК могут быть матрицами для синтеза белков, различающихся функциональной активностью ( аполипопротеид В)

Позволяет синтезировать 2 тРНК, используя 1 ген ( в митохондриях животных) 4. Редактирование может сделать мРНК более стабильной 5. Это механизм регуляции экспрессии генов

Структура тРНК

Сравнение структуры рибосом про- и эукариотических клеток

Томас Чег и Альтман на tetrahinema thermophila показали, что из первичного транскрипта в 6400 за неск секунд вырезается фрагмент нуклеотидов- интрон в 400 нуклеотидов аутокатализом. Эта работа дала основу для создания гипотезы происхождения жизни Мир РНК

РНК – самодостаточная молекула – Ей свойственны функции и ДНК, и белка Репликация независимая от ДНК Кодирование наравне с ДНК белков Декодирование Способна к конформации как белки Функция специфического распознавания – аптамеры Каталитическая функция –рибозимы Способность к цис и транс перестройкам

Функции интронов: Кодируют элементы сплайсинга Содержат регуляторные элементы могут содержать гены В других сочетаниях являются экзонами

При репликации и транскрипции незыблемость выполнения правила комплементарности Уотсона-Крика При трансляции это не так. При спаривании кодон-антикодон может быть неоднозначность спаривания по 3 му нуклеотиду. Это феномен качания у эукариот 20 АМК -61 кодон-22 тРНК У прокариот – 20 АМК-61 кодон-31 тРНК Везде 20 АРС-аз