КАТЕГОРИИ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) П Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военно дело (14632) Висока технологиите (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къщи- (47672) журналистика и SMI- (912) Izobretatelstvo- (14524) на външните >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) История- (13644) Компютри- (11121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) култура (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23,702) Matematika- (16,968) инженерно (1700) медицина-(12,668) Management- (24,684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образование-(11,852) защита truda- (3308) Pedagogika- (5571) п Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) oligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97182) от промишлеността (8706) Psihologiya- (18,388) Religiya- (3217) с комуникацията (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) спортно-(42,831) Изграждане, (4793) Torgovlya- (5050) превозът (2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596 ) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Telephones- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно (12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Синтез на нуклеинови киселини и нуклеопротеини




Установено е, че изходният материал за синтеза на нуклеинови киселини, са нуклеозидни-5'-трифосфати. От трите основни части на нуклеозидни 5'-трифосфати (азотна база, пентоза и фосфорна киселина) азотна база (пуринова или пиримидинова) са специфичен начин.

Начини за възникване на пуринови и пиримидинови бази са различни. Все пак, има някои прилики в механизма на образуването им. Те са следните:

1) широкото използване на глицин, аспарагин и глутамин като
източници на азот хетероциклични пръстени;

2) включването на циклите на пуринови и пиримидинови атома
въглерод от въглероден диоксид и формиат;

3) Изграждане на пуринова основа и пиримидинова база синтез завършване на рибоза-5-фосфат, в резултат на крайните продукти на биосинтеза са веднага нуклеозид-5'-фосфат, и не наличието на аденин, гуанин, урацил или тимин;

4) естеството на ензимни реакции, извършвани в синтеза на нуклеотиди.

Да разгледаме първо пътя на биосинтезата на пиримидинови нуклеотиди. В първия етап, биосинтезата на карбамоил-фосфат на NH3, CO2 и с участието на АТР.

Освен това, с участието на специфичен ензим (aspartatkarbamil трансфераза) карбамил прехвърля към амино групата на аспарагинова киселина за образуване karbamilasparaginovoy киселина и фосфорна киселина.

При приближаване на амин и карбоксилни киселинни групи karbamilasparaginovoy взаимодействие настъпва между тях с освобождаването на водни молекули и образуването на dihydroorotic киселина. Реакцията се катализира от ензима dihydroorotase принадлежащ към класа на хидролази.

Получената dihydroorotic киселина се окислява с участие
дехидрогеназа с флавин аденин динуклеотид (FAD) или

nikotinamiddinukleotidom (NAD) като коензим в оротова киселина.

Оротова киселина взаимодейства с 5'-фосфорибозил-L-пиро-фосфат от ензима, свързани с transglikozidaz група. Създадена нуклеотидна оротидин-5'-фосфат и пирофосфат.

Освен това има декарбоксилиране оротидин-5'-фосфат, за да образуват пиримидин нуклеотидна уридин-5'-фосфат.

Уридин-5'-фосфат е в центъра на биосинтезата на пиримидин, тъй като той може да бъде превърнат в други пиримидинови нуклеотиди, които се извършват от редукция, аминиране, фосфорилиране, и метилиране.

Като резултат от тези реакции се осигурява чрез създаване на свободен pirimidinnukleozidtrifosfatov Механизъм (UTP, CTP, дСТР, дТТР), използвани в следното за биосинтезата на ДНК и РНК.

Сред пиримидина нуклеотиди са образувани чрез директно намаляване на деоксирибонуклеотиди рибонуклеотиди при втория въглероден атом с помощта на комплекс ензимна система. Източникът на водородни атоми за възстановяване на рибонуклеотид специален протеин - понижено тиоредоксин.



За разлика от пиримидинови бази, образуващи пурин се извършва веднага в 5'-фосфорибозил-пирофосфат-G, където в изграждането на пуриновия пръстен чрез последователни реакции участва азотни дикарбонови аминокиселини, амидния азот на глутамин, една въглеродни фрагменти (CO 2) и азотни атоми и въглероден глицин. Важен междинно съединение в синтезата на пурин nukleozidfosfatov е образуване inosinic киселина, която се появява в резултат на последователни 11-ензимни реакции, използващи АТР пет молекули. Inosinic киселина може да бъде превърнат в Guanylic киселина и adenylic чрез окисление и аминиране. Превръщането на аденил и гуанил киселини съответно в АТР и GTP се среща в две последователни реакции fosfokinaznyh.

На пуринови нуклеотиди, заедно с Рибонуклеозидно, има и съответните дезоксирибонуклеозид трифосфати.

От всеки от пурин и пиримидин рибонуклеозидни трифосфати и дезокси нуклеинови киселини може да се образува.

Установено, че генетичната програма е поставен и се съхранява в хромозомната ДНК на ядрата и митохондриите. Прехвърляне на генетична информация от ДНК се извършва чрез РНК към протеин, който е живот носител (централната принцип на молекулярната биология). Прехвърлянето на генетична информация от ДНК с ДНК (т.е., ДНК биосинтеза в клетката), наречена репликация или самостоятелно удвояване или удвояване. Репликация се случва по време на клетъчното деление и умножение на вируси, когато е необходимо да се прехвърля цялата информация от един организъм в друг. Прехвърляне на генетична информация от ДНК РНК се нарича транскрипция или пренаписване, информацията се копира само някои региони на ДНК, където специфична структура на кодирания протеин. Прехвърляне на генетична информация от РНК на излъчване протеин, наречен или прехвърляне, където само излъчване-РНК (m-RNA) и се превръща в информация за нуклеотидната азбука аминокиселина азбука, което води до синтеза на даден протеин.

ДНК синтез (репликация) се характеризира с редица функции.

В биосинтезата на ДНК характеристика на първия специфичен биосинтезата е, че това се случва само с участието на всички четири вида дезоксирибонуклеозид-5'-трифосфати (дАТФ, дГТФ, дСТР, дТТР). Втората функция е, че биосинтезата на ДНК е комплекс с каталитичното действие на ензимите: система ДНК репликаза или replisome състояща се от така наречения 40 репликативни ензими и протеинови фактори, включително ДНК полимераза I, II и III, РНК полимераза, ДНК лигаза, ДНК свързващ ДНК завихряне и ДНК деспирализиране протеин и др. Накрая, трети аспект на биосинтезата на ДНК е необходимостта сол "праймер", както олигорибонуклеотиди и ДНК шаблон, който осигурява специфичен биосинтеза на нуклеинови киселини с строго определена последователност от нуклеотидни остатъци в молекулата синтезира чрез механизъм на комплементарността филиал азотни основи на ДНК и ДНК матрица.

Подробности за синтеза са все още неясни. Смята се, че ДНК биосинтеза започва с развиването на двойно спирална ДНК верига, за да образуват така наречения репликация вилици, две репликация вилици при фиксирана точка под влиянието на родителския ДНК ДНК деспирализиране протеин в прокариоти или веднага използва множество репликация вилици в еукариоти. Започване на ДНК синтеза филиал предварително изисква синтез на едноверижна вериги (така нареченото устройство верига) необичайно олигорибонуклеотиди семена (т.нар праймер - праймерни) със свободна ОН група на 3'-въглеродния атом на рибоза. С този праймер ОН група след това започва синтезата реалната филиал ДНК на базата на допълване азотна база под влиянието на ДНК полимераза III в 5 '3', в обратна посока на оригиналната ДНК верига. На втория нишка ДНК шаблона (т.нар изоставане верига) е също така синтеза на ДНК, но под формата на фрагменти (т.нар Okazaki фрагменти) в 5 '3'. След това ДНК фрагменти са комбинирани с участието на ДНК лигаза в една полинуклеотидна верига. Primer унищожени с RNase Н, последвано от заместване на ДНК фрагмента от ДНК полимераза I.

Процесът на синтез е строго принцип комплементарност, т.е. наблюдава срещу матрицата става аденин тимин, гуанин срещу матрица - цитозин нуклеозидни. Между комплементарна азотни основи матрица и новосинтезирани полинуклеотидна верига водородните връзки са образувани. Ново-синтезираната допълнителна верига е не само матрица верига, но има обратна полярност, т.е. антипаралелен.

По този начин, реакцията на синтез на ДНК на единична молекула на двойно спирална ДНК матрица синтезира от две двойно-спирална ДНК, както качествено и количествено съдържание на нуклеотидни остатъци в шаблона и ново-синтезираната нуклеинова киселина са еднакви. Всяка молекула ДНК двойноверижна образува има една стара (родителски) и една нова мрежа (под).

Ако ДНК синтеза възниква директно копиране на структурата на матрицата и следователно този процес е известен като репликация (или репликация).

Също ДНК синтеза на ДНК система биосинтеза на ДНК шаблон е отворен на РНК с помощта на ензим, наречен обратна транскриптаза или обратна транскриптаза или РНК-зависима ДНК полимераза. Този ензим е открит през 1970 от D. Балтимор, Н. Temin и S. Mizutani в различните virusov.Ferment във времето е открит в много клетки на прокариоти и еукариоти. Нов път за синтез на ДНК се нарича обратна транскрипция.

Особеността на обратна транскрипция е служи като шаблон РНК. В този случай, синтеза на ДНК РНК протича в три етапа. Първоначално, едноверижен РНК шаблона от ензима РНК-зависима ДНК полимераза (обратна транскриптаза) се синтезира едноверижна ДНК. Резултатът е спираловидна намотка (т.е., двойноверижна) РНК-ДНК-молекула, която след това се разцепва по веригата на РНК, а останалите ДНК верига служи като матрица за синтеза на двойноверижна ДНК. Третият етап се катализира от ензима ДНК-зависима ДНК полимераза.

Смята се, че допълнителен механизъм за синтеза на ДНК може да се използва за въвеждане в генома на новата информация.

РНК синтез на матрична ДНК се нарича транскрипция (пренаписване). За разлика от РНК синтеза на ДНК синтеза на ДНК матрица е обикновено само в участък на една от нишките на ДНК. Специфична характеристика на синтеза на РНК се определя до голяма степен от РНК полимераза, състояща се от голям брой субединици, и снабден с механизъм за първоначално признаване синтез точка, избора на подходящ ДНК верига и завършване на процеса на синтез. Смята се, че има един Е.коли ДНК-зависима РНК полимераза, която катализира синтеза на всички видове клетъчна РНК. В еукариоти вижда три различни РНК полимераза (I, II, III) с голяма молекулна маса и специфични функции. РНК полимераза І- само отговорен за синтеза на р-РНК; РНК полимераза II - синтеза на иРНК; РНК полимераза III - за синтеза на трет-РНК. В еукариоти, работата на РНК полимерази осигурява различни регулаторни протеини - транскрипция това фактори. Транскрипция изисква наличието на всички четири типа ribonukleozidtrifoofatov: ATP, GTP, CTP и UTP. Дължината на ДНК е транскрипция, наречен транскрипционна (или оперон в прокариоти). Транскрипцията включва няколко зони с различни функции: промотор, оператор, структурни гени терминатор.

Биосинтезата на РНК започва с ДНК област, която е получила наименованието на промотора. Между промотора и нуклеотидната последователност на информация за ДНК остатъци е областта на оператора. Ако операторът не е зает репресорен протеин, реакцията на РНК полимераза се извършва чрез транскрипция (пренаписване) uninformative първа зона на оператора, и след това информационен зони ген (цистрон), където кодираният протеин структурата на индивидуалната или р-РНК или т-РНК. Създадена първичен транскрипт (пре-иРНК, предварително рРНК, предварително тРНК). Освен това там е модификация на предварително синтезира РНК, придружено от разрушаване на неговите части и uninformative модификация информационен част.

В допълнение към матрицата на РНК синтеза и друг известен начин - неспецифично синтез на РНК. В този случай, изходните съединения са рибонуклеозидни дифосфати. Реакцията протича с отделяне на фосфорната киселина и образуването на фосфодиестерен мост от 5'-до 3'-ти та въглероден атом на рибоза остатъци. Реакцията се ускорява от специфичен ензим - полинуклеотид фосфорилаза и без ДНК матрица полинуклеотид не е непременно едновременното присъствие в реакцията на всички четири вида рибонуклеотид дифосфат (ADP, БВП, CDP и UDP). РНК синтеза е в този случай, дори от същия вид или от различни видове нуклеозидни дифосфат. Реакцията е обратимо. Биологичната значимост на образуване не е ясно в тялото на неспецифично РНК. Смята се, че синтетичен полинуклеотид в активността на клетките, вероятно не се използва и биологичната функция на ензима е fosforoliticheskom разлагане и РНК запазване macroergic връзки чрез образуване на 5'-рибонуклеозидни дифосфати.

Учене закони биосинтеза на нуклеиновите киселини е довело до откриването на важни структури възпроизвеждане механизъм специфичност в тумора. Този механизъм намалява взаимодействието на комплементарна пурин и пиримидин нуклеозидни бази матрица и от който споменатият синтез се провежда.

По този начин, синтез на комплементарна матрица появи водещи възпроизвеждане механизъм специфичност структури в неопластична нуклеинова киселина. Същият принцип е от голямо значение и специфичен възпроизвеждане на първичната структура на протеинови молекули, проведени с използване на нуклеинови киселини (например, матричен протеин синтез).

Матрицата биосинтеза на протеини е в основата на съвременните концепции за механизма на синтеза на протеини в тялото.