Кодирование аминокислот в РНК

Аминокислоты	Gly	Leu	Pro	Trp	Glu	Asp	Met	Phe	Val	Arg
Кодоны	GGA	UUA	CCA	UGG	GAA	GAC	AUG	UUC	GUA	AGA
GGC	UUG	CCC		GAG	GAU		UUU	GUC	AGG
GGU	CUA	CCU						GUU	CGA
GGG	CUC	CCG						GUG	CGC
	CUU								CGU
	CUG								CGG

 

Передача генетической информации от ДНК на рибосомы, где происходит биосинтез белка, осуществляетсяинформационной РНК (и-РНК). Последняя является зеркальным отображением участка ДНК, в котором тимин заменен на урацил. Процесс копирования нуклеотидной последовательности ДНК при синтезе и-РНК называют транскрипцией. Перенос аминокислот к рибосомам осуществляют транспортные РНК (т-РНК), а их соединение происходит с помощью специальных ферментов. К и-РНК обычно присоединяется несколько рибосом, так что одновременно синтезируется несколько полипептидных цепей. Процесс синтеза полипептидных цепочек на и-РНК называется трансляцией.

 

Транскрипция Трансляция

 

3. Внехромосомные факторы наследственности. Плазмиды у бактерий.

Кроме хромосомы у бактерий имеются плазмиды - небольшие кольцевые молекулы ДНК, находящиеся в цитоплазме. По размерам они составляют 0,1-5% ДНК хромосомы. Плазмиды способны автономно копироваться (реплицироваться), поэтому в клетке может быть одновременно несколько копий плазмид. Плазмиды могут включаться (интегрировать) в хромосому (находятся на поверхности ее, не являясь частью линейной структуры хромосомы) и реплицироваться вместе с ней. Распространение плазмид среди бактерий происходит по вертикали (от родительской клетки дочерней) и по горизонтали - путем трансформации, с памощью трансдуцирующих фагов и при конъюгации (чаще всего).

Различают конъюгативные и неконъюгативные плазмиды. Конъюгативные способны передаваться из клетки в клетку в процессе конъюгации.

Биологическое значение плазмид:

-контролируют у бактерий обмен генетическим материалом;

-контролируя синтез факторов патогенности, способствуют сохранению отдельных видов бактерий в природе;

-обеспечивают бактерии приобретенным и наследуемым специфическим иммунитетом против различных химических (лекарственных и иных веществ) и других агентов.

У бактерий обнаружены:

-F-плазмиды, или половой фактор бактерий, определяющий образование половых пилей;

-R- плазмиды, несущие гены, ответственные за множественную устойчивость к лекарственным препаратам;

-Ent-плазмиды, детерминирующие продукцию энтеротоксина у патогенных эшерихий;

-Col- плазмиды, контролирующие синтез антагонистически активных белковых субстанций, колицинов, подавляющих рост близкородственных бактерий.

-Hly-плазмиды, контролирующие синтез гемолизинов и гемотоксинов;

-Vir-плазмиды, контролирующие вирулентность;

-Ure-плазмиды – контролируют гидролиз мочевины.

Плазмиды подвержены рекомбинациям, мутациям, могут быть удалены из бактерий, что, однако не влияет на их основные свойства.

Кроме плазмид к внехромосомным факторам наследственности относятся умеренные фаги, а такжетранспозоны - нуклеотидные последовательности, способные менять свою локализацию в молекуле ДНК, а также мигрировать из одной молекулы ДНК в другую («прыгающие гены» содержат от 2000 до 20000 нуклеотидных последовательностей). Могут быть интегрированными - реплицируются вместе с ДНК и автономными (в виде кольца).

В состав транспозонов входят:

-особые концевые структуры – маркеры, отличающие транспозон от других фрагментов ДНК;

-гены транспозиции, детерминирующие синтез токсинов, синтез ферментов, обуславливающих антибиотикоустойчивость к одному препарату и др.

IS-последовательности в отличие от транспозонов содержат только гены транспозиции и не обнаружены в свободном состоянии. Они содержат более 1000 пар нуклеотидов.

Функции:

-координируют взаимодействие транспозонов, плазмидид, умеренных фагов;

-регулируют «выключение» генов, нормализуют транскрипцию гена;

-индуцируют мутации внутри хромосомы.