Презентация на тему: ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК

ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК
1/35
Средняя оценка: 4.3/5 (всего оценок: 50)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (8289 Кб)
1

Первый слайд презентации

ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК

Изображение слайда
2

Слайд 2

Молекулы РНК, которые синтезируются РНК-полимеразами, функционально неактивны и являются молекулами-предшественниками - пре-РНК. Они превращаются в зрелые молекулы только после соответствующих посттранскрипционных модификаций – созревания молекул РНК.

Изображение слайда
3

Слайд 3

Образование зрелых молекул мРНК начинается еще в процессе синтеза молекулы РНК-полимеразой II на стадии элонгации. К 5’-концу растущей нити РНК присоединяется 5’-концом молекула ГТФ и отщепляется ортофосфат. Затем основание – гуанин в составе ГТФ – метилируется с образованием 7-метил-ГТФ. Эту группу в составе мРНК называют «кэп» (колпачок или шапочка). Кэп защищает 5’-конец мРНК от действия нуклеаз и обеспечивает инициацию трансляции.

Изображение слайда
4

Слайд 4

После того как пре-мРНК освобождается от РНК-полимеразы II поли(А)-полимераза последовательно удлиняет 3’-конец молекулы, присоединяя от 150 до 200 остатков АМФ. Субстратом является АТФ. В результате на 3’-конце пре-мРНК образуется поли (А)-«хвост», который также защищает мРНК от расщепления РНКазами.

Изображение слайда
5

Слайд 5

Эукариотические ДНК состоят из участков, кодирующих последовательность аминокислот в отдельных доменах молекулы белка – экзонов и участков, не содержащих информацию о строении белка – интронов. В ходе транскрипции получаются пре-РНК, содержащие участки, комплеменарные экзонам и интронам. В процессе созревания мРНК интроны удаляются, а экзоны соединяются между собой с высокой точностью при помощи комплексов из малых ядерных рибонуклеопротеинов (мяРНП) – сплайсосом. Этот процесс получил название сплайсинга.

Изображение слайда
6

Слайд 6

Сплайсосомы гидролизуют 3’, 5’-фосфодиэфирные связи на границе интрон-экзон и связывают экзоны между собой. Ферментативной активностью обладают РНК в составе мяРНП. СОЗРЕВАНИЕ мРНК

Изображение слайда
7

Слайд 7

Посттранскрипционные модификации тРНК В клетках синтезируется около 20 семейств тРНК, молекулы которых содержат примерно 100 нуклеотидов. Представители каждого семейства способны связываться только с одной из 20 аминокислот, входящих в состав белков.

Изображение слайда
8

Слайд 8

В ядре при формировании пространственной конформации тРНК молекулы укорачиваются с 5’-и 3’концов с помощью специфических РНКаз и удаляется интрон. 10-15% азотистых оснований в молекулах модифицируется к 3’концу всех тРНК с помощью нуклеотидилтрансферазы последовательно один за другим присоединяется триплет нуклеотидов ССА, который необходим для связывания аминокислот, участвующих в синтезе белков.

Изображение слайда
9

Слайд 9

1 - удаляются участки полинуклеотидной цепи на 5’-и 3’концах молекулы пре-тРНК и интрон в центральной области молекулы 2 - модифицируются азотистые основания и к 3’концу присоединяется триплет ССА 3 - в цитоплазму выходят зрелые тРНК Посттранскрипционные модификации тРНК.

Изображение слайда
10

Слайд 10

Посттранскрипционные модификации пре-рРНК. Пре-рРНК освобождается из комплекса с ДНК в виде крупного транскрипта 45 S. 1-2% нуклеотидов этой молекулы метилируется по 2’-гидроксильной группе рибозы. Метильные группы служат маркерами для последующего расщепления пре-рРНК на молекулы 18 S, 28 S и 5,8 S. Самая короткая, 5 S рРНК кодируется отдельным геном и включается в рибонуклеопротеиновые частицы, содержащие 28 S и 5,8 S РНК, образуя большую субъединицу рибосомы. 18 S РНК формирует малую 40 S субъединицу рибосомы.

Изображение слайда
11

Слайд 11

1-транскрипция пре-рРНК 2-связывание 45 S рРНК с белками и 5 S рРНК 3-метилирование пре-рРНК и расщепление на отдельные фрагменты 4-дальнейшее укорочение рРНК и формирование 40 S и 60 S субъединиц рибосом Субъединицы рибосомы и все зрелые мРНК и тРНК поступают в цитоплазму клетки и используются в синтезе белков. Посттранскрипционные модификации пре-рРНК.

Изображение слайда
12

Слайд 12

ОБМЕН НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

Изображение слайда
13

Слайд 13

Нуклеиновые кислоты в организме постоянно обновляются. В норме синтез и распад находятся в состоянии динамического равновесия. Катаболизм нуклеиновых кислот начинается с гидролиза 3 ’,5 ’ - фосфодиэфирной связи под действием ферментов нуклеаз: ДНКазы – расщепляют ДНК РНКазы – расщепляют РНК Среди ДНКаз и РНКаз различают: Экзонуклеазы (5 ’ и 3 ’ ) отщепляют концевые мононуклеотиды 3 ’ - экзонуклеазы – отщепляют мононуклеотид с 3 ’ -конца молекулы 5 ’ - экзонуклеазы – отщепляют 5 ’ - концевой мононуклеотид

Изображение слайда
14

Слайд 14

Экзонуклеазы расщепляют внутренние 3 ’,5 ’ - фосфодиэфирные связи, специфичны к мононуклеотидной последовательности, есть высокоспецифичные: рестриктазы – которые используются в генной инженерии. Далее происходит отщепление фосфата от мононуклеотида с участием нуклеотидаз и образованием нуклеозидов.

Изображение слайда
15

Слайд 15

Нуклеозид может расщепляться путем гидролиза под действием нуклеозидазы на азотистое основание и пентозу, но чаще происходит фосфоролиз – нуклеозид расщепляется на азотистое основание и фосфорибозу. Пищеварительные и лизосомальные нуклеазы низкоспецифичны, имеют упрощенное строение активного центра.

Изображение слайда
16

Слайд 16

У высокоспецифичных нуклеаз (рестриктазы) сложное строение активного центра. Они способны «узнавать» целую последовательность нуклеотидов из 4-10 пар и расщеплять одну единственную связь и строго определенном месте. Пентозы, образующиеся в ходе катаболизма нуклеиновых кислот, утилизируются. Азотистые основания в зависимости от их типа подвергаются катаболизму по – разному. Синтез мононуклеотидов de novo происходит с затратой АТФ из СО 2, рибозо-5-фосфата и заменимых аминокислот.

Изображение слайда
17

Слайд 17

РОЛЬ АМИНОКИСЛОТ В СИНТЕЗЕ МОНОНУКЛЕОТИДОВ Аспарагин – донор амидной группы Аспарагиновая кислота донор аминокислоты участвует в синтезе всей молекулой Глицин Донор активного углерода Участвует в синтезе всей молекулой Может видоизменяться в серин – донор активного углерода

Изображение слайда
18

Слайд 18

ИНГИБИТОРЫ МАТРИЧНЫХ БИОСИНТЕЗОВ

Изображение слайда
19

Слайд 19

Существует большая группа веществ, ингибирующая синтез ДНК, РНК или белков. Некоторые из них нашли применение в медицине лечения инфекционных болезней и опухолевых новообразований, а другие для человека оказались токсинами. Действие ингибиторов матричных биосинтезов как лекарственных препаратов основано на модификации матриц: ДНК, РНК, рибосом или на активации ферментов. Остановка любого из матричных синтезов опасна для клеток и может вызвать их гибель.

Изображение слайда
20

Слайд 20

Наиболее широко используются антибиотики, образующиеся в процессе жизнедеятельности микроорганизмов и способные оказывать избирательное токсическое действие на синтез ДНК, РНК и белка. Антибиотики, взаимодействующие с ДНК, нарушают ее матричную функцию и вызывают подавление процессов репликации и транскрипции. Их используют для лечения злокачественных новообразований и называют противоопухолевыми препаратами.

Изображение слайда
21

Слайд 21

Антибиотики дауномицин, доксорубицин содержат циклическую структуру, которая встраивается (интеркалирует) между комплементарными основаниями, изменяет структуру ДНК и ингибирует репликацию и транскрипцию. Избирательность их действия невелика и базируется на том, что опухолевые клетки, как правило, часто делятся и их мембрана более проницаема, чем у клеток нормальных тканей. В то же время эти препараты токсичны для нормальных быстро делящихся клеток организма, таких, как стволовые клетки кроветворной системы, клетки слизистой оболочки желудка и кишечника.

Изображение слайда
22

Слайд 22

В лечении онкологических заболеваний используют мелфалан, цисплантин, циклофосфамид, которые взаимодействуют с азотистыми основаниями ДНК, образуют внутри- и межцепочечные сшивки в молекуле и нарушают репликацию.

Изображение слайда
23

Слайд 23

К ингибиторам матричных синтезов, оказывающим противобактериальное действие, относят вещества, блокирующие синтез РНК или белка. В эту группу входит широко применяемый в клинике рифампицин, получаемый на основе природного антибиотика рифамицина. Антибиотики из семейства рифамицинов ингибируют только бактериальную РНК-полимеразу и препятствуют инициации транскрипции. Их применяют для лечения туберкулеза, т.к. эти препараты не влияют на работу ядерных РНК-полимераз эукариотических клеток.

Изображение слайда
24

Слайд 24

Антибиотики из семейства фторхинолонов : норфлоксацин, ципрофлоксацин. Они являются мощными ингибиторами бактериальной ДНК –гиразы, которая раскручивает кольцевую спираль бактериальной ДНК и начинает репликацию. На подавление работы прокариотической белок-синтезирующей системы направлено действие большой группы антибиотиков, являющихся ингибиторами трансляции.

Изображение слайда
25

Слайд 25

Стрептомицин ингибирует инициацию синтеза белка в клетках патогенной микрофлоры и вызывает ошибки в прочтении информации, закодированной в мРНК. Тетрациклины связываются с 30 S субъединицей и препятствует присоединению аа-тРНК в А центр рибосомы, нарушая процесс элонгации. Левомицетин присоединяется к 50 S субъединице рибосомы и подавляет пептидилтрасферазную реакцию. Эритромицин также присоединяется к 50 S субъединице рибосомы и ингибирует траслокацию.

Изображение слайда
26

Слайд 26

Течение многих вирусных инфекций сопровождается гибелью зараженных клеток. Установлено, что вирусы, попадая в эукариотические клетки, прекращают синтез нуклеиновых кислот и белков, характерных для данного организма, и переключают ферментные системы и энергетические ресурсы на воспроизведение вирусных частиц.

Изображение слайда
27

Слайд 27

Интерфероны – небольшие белки – гликопротеины, секретирующиеся клетками макрофагов, фибробластов, В и Т- лимфоцитов в ответ на вирусную инфекцию. Эти белки, связываясь с рецепторами на плазматической мембране зараженных клеток, индуцируют синтез белков и ферментов, способных разрушать мРНК вирусов и прекращать синтез белков на рибосомах.

Изображение слайда
28

Слайд 28

Изображение слайда
29

Слайд 29

РЕГУЛЯЦИЯ БИОСИНТЕЗА БЕЛКОВ У ЭУКАРИОТ В организме человека имеется более 200 различных типов клеток, существенно различающихся по структуре и функциям, хотя количество и структура ДНК в них практически одинаковы. Разный набор и количество белков в дифференцированных клетках разных типов возникает благодаря существованию: 1. механизмов, которые сохраняют стабильную репрессию транскрипции одних генов и чтение (экспрессию) других на протяжении всей жизни клетки и даже многих ее регенераций, причем в разных тканях стабильной репрессии подвергаются разные гены. 2. адаптивной регуляции, обеспечивающей приспособление организма к меняющимся условиям внутренней и внешней среды.

Изображение слайда
30

Слайд 30

На определенных стадиях дифференцировки от гамет до взрослого состояния все гены молекулы ДНК в разные периоды времени и в определенной последовательности экспрессируются. Однако в ядрах дифференцированных клеток хроматин приобретает такую укладку, что остается небольшое число генов способных транскрибироваться. Различают гетерохроматин, в котором ДНК не доступна для транскрипции и эухроматин, имеющий более рыхлую укладку и способный связывать РНК-полимеразу. В области эухроматина на ДНК расположены транскрибируемые гены.

Изображение слайда
31

Слайд 31

1. Транскрипция 2. Посттранскрипционная модификация 3. Транспорт мРНК из ядра в цитоплазму 4. Продолжительность жизни мРНК 5. Трансляция 6. Посттрансляционные превращения полипептидных цепей 7. Продолжительность жизни белка В эукариотических клетках набор и количество белков могут регулироваться на разных уровнях реализации генетической информации в фенотипическую.

Изображение слайда
32

Слайд 32

Важнейшим этапом, определяющим набор и количество белков в клетке, является транскрипция. У эукариот большинство транскрибируемых генов кодируют белки, которые обеспечивают жизнеспособность клеток. Такие гены участвуют в биологическом окислении, синтезе АТФ, построении мембран и нуклеиновых кислот. На ДНК имеются короткие специфические последовательности, которые обеспечивают регуляцию экспрессии генов, именно к ним и присоединяются регуляторные белки.

Изображение слайда
33

Слайд 33

Если присоединение белков к регуляторному участку ДНК увеличивает скорость транскрипции, то этот участок называют энхансером, а если замедляет транскрипцию, то его называют сайленсером. 1. регуляторные участки ДНК 2. регуляторные белки 3. белки-коактиваторы 4. РНК-полимеразный комплекс

Изображение слайда
34

Слайд 34

Индукторами или корепрессорами, стимулирующими присоединение регуляторных белков к ДНК, могут быть гормоны, ионы металлов, субстраты или продукты метаболических путей. У белков-регуляторов имеется 3 важнейших участка: Участок, по которому белки взаимодействуют с энхансерами или сайленсерами Участок, к которому присоединяются индукторы или корепрессоры Участок, взаимодействующий с белками-посредниками или транскрипционными факторами и изменяющий сродство промотора к РНК-полимеразе.

Изображение слайда
35

Последний слайд презентации: ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ МОДИФИКАЦИИ преРНК

Пример: стероидные гормоны кортизол, альдостерон легко проходят плазматическую мембрану и в цитозоле клеток-мишеней присоединяются к белку-рецептору. Образуется комплекс, который проходит ядерную мембрану и связывается с регуляторным участком определенного гена. При присоединении к энхансеру, изменение конформаци ДНК вызывает индукцию транскрипции.

Изображение слайда