07 od DNA do białka bmp

Streszczenie

•    Przepływ informacji genetycznejwe wszystkich żywych • Informacja zawarta w mRNA jest odczytywana

komórkach odbywa się w kieainku DNA -¹ RNA    w zestawach (kodonach) obejmujących trzy kolejne

białko. Przekształcenie mformacji genetycznej    nuklcotydy. Każdy- kodon odpowiada jednemu ami-

w RNA i białka nazywamy- ekspresją genów.    nokwascwi.

•    Aby- informacja genetyczna zawarta w DNA uległa ¹    między aminokwasami a kodonami dyktuje

ekspresji, sekwencja nukleotydów jakiegoś genu naj-    ^ genetyczny. Kod genetyczny- obejmuje 64 kodo-

pierw jest transkiybowana na RNA. Transkrypcję    «y. stanowiące wszystkie możliwe kombinacje trójek

katalizuje enzym, polimcraza RNA. DNA zawiera    tworzone przez 4 różne nukleotydy- wchodzące

sygnały informujące polimcrazę RNA o miejscach    w skład RNA. Większość aminokwasów jest kodo-

początku i końca transkrypcji.    przez więcej niż jeden kodon.

•    RNA różni się od DNA pod kilkoma względami. RNA zawiera cukier rybozę zamiast deoksytybozy i uracyl (U) zamiast lyniiny (T). RNA są syntetyzowane w komórkach w formie cząsteczek jednonicio-wy-ch, które fałdując się przybierają precyzyjny kształt przestrzenny.

•    Komórki wytwarzają kilka rodzajów funkcjonalnych cząsteczek RNA, w tym: informacyjne RNA (mRNA) noszące instrukcje o syntezie białek, rybo-somowe RNA (rRNA) będące składnikami rybosomów. oraz transportujące RNA (tRNA), które działają jako cząsteczki adaptorowe podczas syntezy białek.

•    Większość genów w eukariotycznych DNA jest rozszczepionych na szereg mniejszych rejonów kodujących (cksony), porozdzielanych sekwencjami nieko-dującymi (introny).

•    Transkry-pcji ulegają zarówno eksony, jak i introny-, tworząc pierwotny transkrypt.

•    Introny są usuwane z pierwotnych transkry-ptów w jądrze komórkowym w procesie określanym jako spli-cing RNA. Reakcję tę katalizują małe kompleksy- ry-bonukleoproteinowe, znane jako snRNP. Introny są wycinane z pierwotnego transkryptu i odrzucane, a eksony- ulegają połączeniu. Dojrzały mRNA jest następnie eksportowany- z jądra do cytoplazmy.

•    tRNA działają podczas syntezy białek jako cząsteczki adaptorowe. Enzymy, nazywane syntetazami umi-noacylo-lRNA. łapzą aminokwasy- z odpowiednimi tRNA. Każda cząsteczka tRNA ma sekwencję trzech nuklootyddw stanowiących antykodon, za pośrednictwem których tRNA odczytuje komplementarne ko-dony- w mRNA.

•    Synteza białka rozpoczyna się od asocjacji podjedno-stek iybosomcwych z mRNA w miejscu kodonu inicjującego (AUG). W regulacji inicjacji uczestniczą białka nazywane czynnikami inicjującymi. Gotowy łańcuch białkowy jest uwalniany- z ryhosotnu po osiągnięciu przez niego kodonu stop (UAA, UaG lub UGA) na mRNA.

•    Przy-łączanie kolejnych aminokwasów do rosnącego łańcucha polipeptydowego prawdopodobnie katalizuje cząsteczka rRNA zawarta w dużej pod jednostce ry-bosomowej.

•    Degradacja białek w komórkach podlega precyzyjnej kontroli. Niektóre białka są degradowane w cytopla-zmic przez duże kompleksy- białkowe nazywane pro-teosomami.

•    Na podstawie znajomości współczesnych organizmów i zawartych w nich cząsteczek wydaje się prawdopodobne, że ewolucja układów żywych rozpoczęła się od cząsteczek RNA zdolnych katalizować swoją replikację.

•    Przyjęto pogląd, że w miarę ewolucji komórek dwu-niciowa helisa DNA, stabilniejsza od RNA, zastąpiła go w pełnieniu funkcji nośnika informacji genetycznej, a białka zastąpiły- RNA w pełnieniu ftinkcji katalitycznych i strukturalnych.

•    Przepływ informacji we współcześnie żyjących komórkach przebiega w kierunku DNA —> RNA ~»białko, przy- czym RNA pełni funkcje pośrednika. Jednak niektóre ważne reakcje nadal są katalizowane przez RNA, co wydaje się pozostałością pierwotnie istniejącego świata RNA.

1

   Translacja sekwencji nukleotydowcj mRNA na białko odbywa się w cy-toplazmic na dużych cząstkach ry-bonukleoproteinowych, zwanych rybosomami. Rybosomy wtążą się z mRNA, stopniowo przesuwają się wzdłuż łańcucha mRNA i zgodnie z zawartą w nim informacją syntetyzują białko.