Similar presentations:
Рибосомы, генетический код, трансляция. (Лекция 7)
1.
КАФЕДРА МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИДисциплина: Основы биохимии и молекулярной биологии. Часть II
Лекция 7
РИБОСОМЫ,
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД,
ТРАНСЛЯЦИЯ
© Виноходов Д. О., 2005-2014
2.
Структура прокариотической рибосомы21 нм
29 нм
M = 2 500 000
M = 900 000
M = 1 600 000
5S (120 b)
34 белка
23S (2900 b)
16S (1540 b)
21 белок
3.
4.
5.
Структура эукариотической рибосомы22 нм
32 нм
M = 4 200 000
M = 1 400 000
M = 2 800 000
5S (120 b)
5,8S (160 b)
~49 белков
28S (4700 b)
18S (1900 b) ~33 белка
6.
Функциональные сайты рибосомыПептидил-тРНК-связывающий
сайт
Exit-сайт
Аминоацил-тРНК-связывающий
сайт
E
P
A
мРНК-связывающий
сайт
7.
Генетический кодГенетический код – система соответствия между последовательностью
нуклеотидов в кодирующем фрагменте ДНК (или
мРНК) и последовательностью аминокислот в
AGA
закодированном белке.
AGG
GCA
CGA
GGA
GCG CGG
GGG
AUA
GCU
CGU
GAU
AAU
UGU
GAA
CAA
GGU
CAU
AUU
GCC
CGC
GAC
AAC
UGC
GAG
CAG
GGC
CAC
AUC
Ala
Arg
Asp
Asn
UUA
UUG
CUA
CUG
CUU
CUC
AAA
AAG
AUG
UUU
UUC
Leu
Lys
Met
Phe
UAA – ochre
Cys
Glu
Gln
CCA
CCG
CCU
CCC
AGU
AGC
UCA
UCG
UCU
UCC
ACA
ACG
ACU
ACC
Pro
Ser
Thr
UAG – amber
Gly
His
Ile
UGG
UAU
UAC
GUA
GUG
GUU
GUC
Trp
Tyr
Val
UGA – opal
8.
ВТОРАЯ ПОЗИЦИЯ КОДОНАC
A
G
C
A
G
Phe (F)
Ser (S)
Tyr (Y)
Cys (C)
U
Phe (F)
Ser (S)
Tyr (Y)
Cys (C)
C
Leu (L)
Ser (S)
STOP
STOP
A
Leu (L)
Ser (S)
STOP
Trp (W)
G
Leu (L)
Pro (P)
His (H)
Arg (R)
U
Leu (L)
Pro (P)
His (H)
Arg (R)
C
Leu (L)
Pro (P)
Gln (Q)
Arg (R)
A
Leu (L)
Pro (P)
Gln (Q)
Arg (R)
G
Ile (I)
Thr (T)
Asn (N)
Ser (S)
U
Ile (I)
Thr (T)
Asn (N)
Ser (S)
C
Ile (I)
Thr (T)
Lys (K)
Arg (R)
A
Met (M)
Thr (T)
Lys (K)
Arg (R)
G
Val (V)
Ala (A)
Asp (D)
Gly (G)
U
Val (V)
Ala (A)
Asp (D)
Gly (G)
C
Val (V)
Ala (A)
Glu (E)
Gly (G)
A
Val (V)
Ala (A)
Glu (E)
Gly (G)
G
ТРЕТЬЯ ПОЗИЦИЯ КОДОНА
ПЕРВАЯ ПОЗИЦИЯ КОДОНА
U
U
9.
10.
ВТОРАЯ ПОЗИЦИЯ КОДОНАC
A
G
C
A
G
Phe (F)
Ser (S)
Tyr (Y)
Cys (C)
U
Phe (F)
Ser (S)
Tyr (Y)
Cys (C)
C
Leu (L)
Ser (S)
STOP
STOP
Trp
A
Leu (L)
Ser (S)
STOP
Trp (W)
G
Thr(L)
Leu
Pro (P)
His (H)
Arg (R)
U
Leu (L)
Thr(L)
Leu
Pro (P)
His (H)
Arg (R)
C
Pro (P)
Gln (Q)
Arg (R)
A
Thr(L)
Leu
Pro (P)
Gln (Q)
Arg (R)
G
Ile (I)
Thr (T)
Asn (N)
Ser (S)
U
Ile (I)
Thr (T)
Asn (N)
Ser (S)
C
Ile
(I)
Met
Thr (T)
Lys (K)
Arg
(R)
STOP
A
Met (M)
Thr (T)
Lys (K)
Arg
(R)
STOP
G
Val (V)
Ala (A)
Asp (D)
Gly (G)
U
Val (V)
Ala (A)
Asp (D)
Gly (G)
C
Val (V)
Ala (A)
Glu (E)
Gly (G)
A
Val (V)
Ala (A)
Glu (E)
Gly (G)
G
ТРЕТЬЯ ПОЗИЦИЯ КОДОНА
ПЕРВАЯ ПОЗИЦИЯ КОДОНА
U
U
11.
HSeCH2
CH
H2N
O
C
OH
селеноцистеин (Sec) – UGA
H
N
N
CH
H3C
O
H2N
пирролизин (Pyl) – UAG
O
C
OH
12.
Аминоацилирование тРНК3‘
A
C
C
N
Аминоацил-тРНК
Аминоацил-тРНК-синтетаза
13.
OHO
P
R
OH
H2N
O
R
H2N
CH
O
C
OH
+
O
P
P
C
O
OH
O
O
O
CH
O
P
OH
O
OH
CH2
O
CH2
O
O
A
OH
OH
A
OH
OH
14.
RH2N
CH
O
C
O
O
P
OH
CH2
O
CH2
O
OH
A
CH2
O
+
OH
A
O
O
OH
A
O
OH
тРНК
C
CH
AMP
R
OH
R
NH2
R
R-тРНК
15.
Коррекция аминоацилированияСайт гидролиза
Аминокислота
Сайт синтеза
Аминокислота
16.
Инициация трансляцииЛидер – нетранслируемый фрагмент мРНК, расположенный между
5'-концом молекулы и инициирующим кодоном.
Последовательность Шайна-Далгарно – участок прокариотической мРНК,
служащий для инициации трансляции и связывающийся с
3'-концом 16S рРНК.
Старт-кодон – кодон AUG, кодирующий первую аминокислоту будущего
пептида – формилметионин у прокариот, метионин у эукариот.
17.
MetтРНК
F
H
O
O
C
CH
CH2
+
CH2
S
Met
тРНК
F
O
NH3
N
O
O
C
N
O
CH
NH
C
N
+N
CH2
S
H
H
CH2
CH3
N
R
N
N
CH3
C
N
N
N
R
18.
CH3S
CH2
CH2
H
C
O
CH
O
N
C
H
O
AUG
5'
19.
CH3S
CH2
CH2
H
C
O
5'
CH
O
N
C
H
O
20.
Элонгация трансляцииR2
CH
H2N
CH3
O
S
CH2
CH2
H
C
O
5'
CH
O
N
C
H
O
O
C
GTP
21.
CH3S
CH2
CH2
H
C
O
5'
CH
R2
O
N
C
H
O
CH
H2N
O
C
O
GTP
22.
CH3S
CH2
CH2
H
C
O
5'
CH
R2
O
N
C
H
O
CH
H2N
O
C
O
GDP
23.
CH3S
CH2
C
O
5'
CH2
H
H
CH
N
O
C
N
C
CH
H
O
R2
O
24.
CH3S
CH2
C
O
5'
CH2
H
H
CH
N
O
C
N
C
CH
H
O
R2
O
25.
CH3S
CH2
C
O
CH2
H
H
CH
N
O
C
N
C
CH
H
O
R2
O
GTP
5'
26.
CH3S
CH2
C
O
CH2
H
H
CH
N
O
C
N
C
CH
H
O
R2
O
GDP
5'
Транслокация – перемещение молекулы мРНК относительно малой
субъединицы рибосомы на один кодон в процессе
трансляции.
27.
R3CH
H2N
O
C
O
CH3
S
CH2
C
O
5'
CH2
H
H
CH
N
O
C
N
C
CH
H
O
R2
O
GTP
28.
Терминация трансляцииСтоп-кодоны:
Факторы терминации:
UAG
UAA
UGA
RF-1
RF-2
Трейлер – нетранслируемый фрагмент мРНК, расположенный между
стоп-кодоном и 3'-концом молекулы.
29.
аминоацил-тРНКGTP
AMP
мРНК
аминоациладенилат
ATP
GMP
тРНК
аминокислоты
пептид
30.
Структура полирибосомы80 нм
31.
Совмещение процессовтранскрипции и трансляции у прокариот