Gēnu ekspresija DNS sintēze (replikācija) 4. tēma

Παρουσίαση με θέμα: "Gēnu ekspresija DNS sintēze (replikācija) 4. tēma"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Gēnu ekspresija DNS sintēze (replikācija) 4. tēma

2 Gēnu ekspresija Gēnu ekspresija ir process, kurā no gēnos esošās informācijas tiek iegūts funkcionēt spējīgs produkts. Olbaltumviela rRNS tRNS

3 Kodols: nozīme RNS un olbaltumvielu sintēzē
Olbaltumvielas mūžs šūnā parasti ir no dažām minūtēm līdz dažām stundām.

4 Transkripcija Procesu, kurā, izmantojot DNS ķēdi, tiek sintezēta RNS, sauc par transkripciju. Šeit kā matrica kalpo viena no DNS ķēdēm. Gar to tiek sintezēts komplementārs RNS pavediens.

5 Aktīns Kodola miozīns Transkripcijas faktors Polimerāze I

6 Kā transkripcijas gala produkts izveidojas vairāk nekā triju veidu RNS molekulas:
matricas RNS (mRNS), kura atbilstoši bāžu secībai nodrošinās noteikta polipeptīda sintēzi; ribosomālā RNS (rRNS), pie kuras vēlāk piestiprinasies olbaltumvielas, izveidojot ribosomu; transporta RNS (tRNS), kas nodrošinās aminoskābju transportu no citoplazmas līdz ribosomām, kuras veic polipeptīdu sintēzi.

7 RNS “processings” un eksports citoplazmā
Eikariotu šūnās gēni satur daudzas bāzes, kas netiek izmantotas olbaltumvielu sintēzei. DNS fragmentus, kurus izmanto polipeptīdu sintēzei, sauc par eksoniem, bet neizmantojamos fragmentus - par introniem.

8

9 RNS nobriešana un intronu atdalīšana (RNA processing and splicing)

10 Ir RNS veidi, kurus kodolos sintezē, lai tie pievienotos ribosomām un kavētu polipeptīdu sintēzi.

11 Ribosomas Ribosomas ir sastopamas visās prokariotu un eikariotu šūnās. Eikariotu šūnās citoplazmas ribosomas var atrasties uz kodola apvalka ārējās membrānas, uz endoplazmatiskā tīkla vai brīvi citoplazmā. Pie vienas mRNS molekulas bieži piestiprinās vairākas ribosomas, veidojot poliribosomu vai polisomu. Citoplazmā atrodas atsevišķas ribosomu subvienības. Abas subvienības apvienojas tikai piestiprinoties pie mRNS molekulas. Ribosomu izmēri ir no nm.

12 Ribosomas citoplazmā un pie endoplazmatiskā tīkla.

13 Ribosomas http://www.youtube.com/watch?v=NJxobgkPEAo
Ribosomas pārvietošanās virziens Žurnāls "Nature " 9/27/2001

14 Translācijas iniciācija
Iniciācijas faktori. Iniciācijas faktoru pievienošanas secība un nozīme. Papildus informācija:

15 Translācija 1.etaps: pie ribosomu mazās subvienības pievienojas tRNS.
2.etaps: komplekss piestiprinās mRNS 5’ galā. 3.etaps: pārvietojoties pa mRNS, tiek atrasts iniciācijas kodons AUG. RNS parasti satur daudz šādus kodonus, kuri kodē metionīnu. Taču šajā gadījumā tiek atrasts kodons, kas ir vistuvāk 5’ galam.

16 4.etaps: pie kompleksa pievienojas lielā subvienība.
5.etaps: komplekss pakāpeniski pārvietojās katru reizi komplementārai RNS bāzei pievienojot tRNS, kura atdala aminoskābi, kas pievienojas pie augošā polipeptīda. Procesā piedalās elongācijas faktori eEF-1α un eEF-2. eEF-1α izmanto GTF enerģiju, lai pievienotu antikodonu pie kodona, bet eEF-2 izmanto GTF enerģiju, lai pārvietotu peptidil tRNS uz P zonu. 6.etaps: aminoskābju polimerizācija turpinās līdz brīdim, kad A saitu sasniedz “stop” kodons - UAA, UAG vai UGA. 7.etaps: pie kompleksa piesaistās atbrīvošanas faktors.

17 Pie polipeptīdu ķēdes karboksilgala pievienojas disociētas ūdens molekulas hidroksilgrupa un polipetīdu ķēde var atbrīvoties no ribosomas. sadalās ribosoma. no ribosomas atdalās mRNS molekula kā arī pie mazās subvienības piestiprinātā tRNS molekula un atbrīvošanas faktors. Izveidotais polipeptīds tiek tālāk transportēts un modificēts. Cik daudz fosfāti no ATF un GTF ir nepieciešami, lai izveidotu vienu polipeptīdu (100 aminoskābes)? Skaidrojumam izmantojiet formulu 3+2(n)+2

18 Olbaltumvielas pēc sintēzes
Citosolā sintezētajām pievieno siltuma šoka olbaltumvielas, transportē un izveido trešējo struktūru. Kodola apvalka ārējās membrānas un ER ribosomās sintezētās olbaltumvielas transportē uz ER lumenu, modificē un transportē uz citiem šūnas nodalījumiem vai membrānām.

19

20

21 Olbaltumvielu glikozilēšana
Oligosaharīdu izveido pie polipeptīda N atoma.

22

23 Vielu apmaiņa starp Goldži kompleksu un endoplazmatisko tīklu

24 Modificēt no endoplazmatiskā tīkla saņemtās olbaltumvielas;
Proteolītiski apstrādāt sekretējamās olbaltumvielas;

25 Lizosomālo olbaltumvielu fosforilēšana

26 Olbaltumvielu proteolītiska modificēšana

27 DNS sintēze DNS sintēzi sauc par replikāciju.
Eikariotu šūnu kodolā tā parasti notiek interfāzes perioda S fāzē.

28

29 Replikācija eikariotu šūnā
Eikariotu šūnu kodolā replikācija parasti notiek interfāzes perioda S fāzē. Atsevišķos gadījumos tā notiek arī citās fāzēs un miera stāvoklī esošajās šūnās. Atkarībā no DNS daudzuma šūnā mainās krāsojuma intensitāte. “x” ass – DNS daudzums “y” ass – šūnu skaits 2n n

30 Replikācija eikariotu šūnā

31

32