Proteini se sintetiziraju iz dvadeset aminokiselina, čiji su prekursori različiti međuprodukti u katabolizmu koji stvaraju ugljične skelete. Sve aminokiseline (slika 8.15, A) podijelite u grupe prema vašem biosintetskom pristupu. Sinteza aminokiselina grupe glutaminske kiseline (glutaminska kiselina, glutamin, arginin, prolin) odvija se u obliku a-ketoglutarata, intermedijera u Krebsovom ciklusu. Drugi intermedijer TCA ciklusa, oksaloacetat, pokreće reakciju koja dovodi do stvaranja asparaginske kiseline, asparagina, metionina, treonina, izoleucina i lizina (grupa asparaginske kiseline). Sinteza grupe aromatskih aminokiselina (triptofan, fenilalanin i tirozin) počinje kondenzacijom PEP iz glikolitičkog puta i eritroza-4-fosfata iz pentozofosfatnog puta. Ostali intermedijeri glikolize, 3-PGA i piruvat dovode do reakcija koje dovode do sinteze aminokiselina serinske grupe (serin, glicin, cistein) i grupe pirograpske kiseline (alanin, valin, leucin) u Jasno je. Na biosintezu histidina uvelike utiče sinteza drugih aminokiselina i usko je povezana sa putevima sinteze purina. Dva atoma ugljika petočlanog imidazolnog prstena i tri atoma ugljika lanjuga slični su fosforibozil pirofosfatu. C-N fragment ovog prstena nastaje iz purinskog jezgra ATP-a, a drugi atom dušika stvara se iz glutamina.
Putevi biosinteze aminokiselina uključuju stvaranje brojnih važnih efekata na dušik i tkivo. Dakle, para-hidroksibenzojeva i para-aminobenzojeva kiselina nastaju na putevima biosinteze grupe aromatičnih aminokiselina, poliamina (putrescin, spermidin, spermin) - grupe glutaminske kiseline, diaminopomelinske kiseline i dipikolinske kiseline - grupe asparaginske kiseline, pantotenske kiseline kiselina, te purinske i porfirinsko-serinske grupe.
Biosinteza proteina (slika 8.15, b) nastaje tokom procesa translacije i za njegov efekat prisustvo ne samo enzima i monomera (aminokiselina), već i matriksa (mRNA molekula), koji određuje redosled dodavanja aminokiselina rastućoj lanceti, kao i specifičnog nosač za aktivaciju monomera i odabir prema datom kodu (tRNA). Genetski kod univerzalna za sve žive organizme, u kojoj trio nukleotida kože predstavlja aminokiselinu. Aktivacija aminokiseline se događa kada se doda "svojoj" tRNA iz izgubljene energije ATP-a. Molekul tRNA ima regiju koja vezuje aminokiselinu, petlju,
Mala 8.15. Sinteza proteina:
A- formula aminokiselina je prilagođena; 6 - proces translacije prepoznaje trio nukleotida na mRNA, koji se dodaju ribosomu i enzimu. „Translaciju“ znakova genetskog koda sa sekvence nukleotida iRNA na slovo aminokiselina proteina (translaciju) vrši ribosom. Ribosom osigurava interakciju tria nukleotida, iRNA, tRNA, vezanih esencijalnom aminokiselinom, i enzima peptidil transferaze, koji razrješava peptidne veze između preostale aminokiseline rastućeg spola. peptida i aminokiseline koje smo ponovo pronašli . tRNA se oslobađa iz ribozoma, a iRNA se "razmazuje" kroz ribozom, pa se u sredini nalazi trio nukleotida. Translacija se nastavlja sve dok ribosom ne dostigne posebno mjesto završetka na molekuli mRNA, gdje se polipeptidna lanceta dodaje ribosomu, a sam ribosom se raspada u podjedinicu. Zapamtite, za jedan mRNA molekul je vezan veliki broj ribozoma koji stvaraju polizom (slika 8.16).
Polipeptidna lanceta, koja raste od N-terminusa (amino grupa) do C-terminusa (karboksilna grupa), napuštajući ribozome, brzo sagorijeva. Tokom formiranja vodenih veza između različitih aminokiselinskih ostataka, polipeptidni dijelovi razvijaju sekundarne strukture koje izgledaju kao spirale ili ravni. Ove parcele dobijaju oblik
Mala 8.16.
Ima trivijalnu svjetlost (tercijarna struktura), koju pokreću disulfidne i hidrofobne interakcije. Kombinacija nekoliko takvih molekula dovodi do formiranja kvartarne strukture. Mnogi proteini pokazuju enzimsku aktivnost kada su oblikovani u tercijarnu i kvaternarnu strukturu. Prevođenje prokariota može početi čak i prije nego što se proces transkripcije završi.
Tema današnjeg predavanja je sinteza DNK, RNK i proteina. Sinteza DNK se naziva replikacija ili reduplikacija (sub-replikacija), sinteza RNK je transkripcija (prepisivanje DNK), sinteza proteina, koju provodi ribosom na šablonskoj RNK, zove se translacija, zatim se nukleotid prevodi sa jezika ív o aminokiselinama.
Pokušaćemo da izađemo kratak pogled U svim ovim procesima, izvještaji su sada fokusirani na molekularne detalje, tako da možete odbaciti manifestacije gline ovog predmeta proučavanja.
Molekul DNK, koji se sastoji od dvije spirale, dijeli se tokom diobe ćelije. Dvostruka DNK se zasniva na činjenici da kada se niti raspletu do kožne niti, može se dobiti komplementarna kopija, čime se odsijecaju dva lanca molekule DNK da bi se kopirala izlazna.
Ovdje je također naznačen jedan od parametara DNK, krug spirala, 10 pari baza pada na sljedećem zavoju, imajte na umu da jedan krug nije između najbližih izbočina, već kroz jedan, jer DNK ima mali žlijeb i veliki jedan. Kroz veliki žlijeb, proteini stupaju u interakciju s DNK kako bi prepoznali sekvencu nukleotida. Prečnik spirale je 34 angstroma, a prečnik subspirale 20 angstroma.
Replikaciju DNK vrši enzim DNK polimeraza. Ovaj enzim je stvoren da poveća DNK bebe na 3 kraja. Sjećate se da je molekul DNK antiparalelan, njegovi različiti krajevi se zovu 3-kraj i 5-kraj. Prilikom sintetiziranja novih kopija na kožnoj niti, jedan novi konac će biti ušiven u smjeru od 5 do 3, a drugi - u smjeru od 3 do 5-kraja. Međutim, peti kraj DNK polimeraze se ne može proizvesti. Dakle, sinteza jednog lanca DNK, odnosno kako raste na "ručni" način za enzim, teče direktno bez prekida (ovo se naziva vodeći ili provodni lanac), a sinteza drugog lanca odvija se u kratkom roku. fragmenti (zovu se Okazaki fragmenti u čast drevnih koji ih je opisao). Zatim se fragmenti sašiju, a takva nit se zove odložena, pa replikacija ove niti ide dalje. Struktura koja se uspostavlja tokom sata replikacije naziva se viljuška replikacije.
Pošto u DNK bakterije posmatramo da se replicira, a koja se može posmatrati u elektronskom mikroskopu, možemo videti da ona u početku razvija „oko“, zatim se vena širi i pojavljuje se ceo kružni molekul DNK. Dostupno kao replika. Proces replikacije se izvodi s velikom preciznošću, a ne apsolutnom preciznošću. Bakterijska DNK polimeraza pravi greške tako što ubacuje pogrešan nukleotid iz molekula DNK šablona sa frekvencijom od približno 10 -6. Kod eukariota, enzimi rade preciznije, jer se lakše apsorbuju; stopa oštećenja tokom replikacije DNK kod ljudi procjenjuje se na 10 -7 - 10 -8. Preciznost replikacije može varirati u različitim dijelovima genoma, uključujući dijelove s višom frekvencijom mutacija i konzervativnije dijelove gdje se mutacije rijetko javljaju. I na taj način razlikuju se dva različita procesa: proces pojave DNK mutacija i proces fiksacije mutacija. Čak i ako mutacije dovedu do smrti, miris se neće pojaviti u narednim generacijama, a ako mutacija nije fatalna, ona će se ukorijeniti u sljedećim generacijama, a mi možemo biti oprezni i spriječiti je. Još jedna karakteristika replikacije DNK je da DNK polimeraza ne može pokrenuti sam proces sinteze; ona zahtijeva "prajmer". Razmotrite kako se takav prajmer koristi za stvaranje fragmenta RNK. Kada je u pitanju genom bakterije, postoji posebna tačka koja se zove ishodište replikacije, koja sadrži sekvencu koju prepoznaje enzim koji sintetiše RNK. Spada u klasu RNA polimeraza i u ovoj kategoriji se naziva primaza. RNA polimeraze ne zahtijevaju prajmer, a ovaj enzim sintetizira kratak fragment RNK - onaj "prajmer" koji započinje sintezu DNK.
Sljedeći proces je transkripcija. Hajde sada da pričamo o izveštaju.
Transkripcija je sinteza RNK na DNK, dok sintezu komplementarnog lanca RNK na molekulu DNK vrši enzim RNA polimeraza. Bakterije, na primjer, koliformne, imaju jednu RNK polimerazu, a svi bakterijski enzimi su vrlo slični; u drugim organizmima (eukarioti) postoje brojni enzimi, zovu se RNA polimeraza I, RNA polimeraza II, RNA polimeraza III, mogu biti slični i bakterijskim enzimima, ali su složeniji, zahtijevaju više proteina Ova vrsta eukariotske RNA polimeraze ima svoju posebnu funkciju transkripcije specifičnog skupa gena. DNK lanac, koji je matrica za sintezu RNK tokom transkripcije, naziva se semantički ili matrični lanac. Drugi lanac DNK naziva se nekodirajući (komplementarna RNK ne kodira proteine, to je "glupost").
Proces transkripcije može se podijeliti u tri faze. prva faza - Iniciranje Transkripcija je početak sinteze lanca RNK, uspostavlja se prva veza između nukleotida. Zatim dolazi produžavanje konca, a zatezanje - izduženje, i, ako je sinteza završena, jeste raskid Kada se sintetizirana RNK formira, RNA polimeraza je spremna za novi ciklus transkripcije. Bakterijska RNA polimeraza je detaljno proučavana. Sastoji se od nekoliko proteinskih podjedinica: dvije α-podjedinice (male podjedinice), β- i β-podjedinice (velike podjedinice) i ω-podjedinice. Istovremeno, smrad se stvara ili kao minimalni enzim ili kao korenzim. σ-podjedinica može biti vezana za ovaj jezgro enzima. σ-podjedinica je neophodna za sintezu RNK i iniciranje transkripcije. Nakon što je došlo do početka, σ-podjedinica ulazi u kompleks i tada djeluje kao koenzim (Lanzug elongacija). Kada se doda DNK, σ-podjedinica prepoznaje dio gdje počinje transkripcija. Ovo se zove promoter. Promotor je niz nukleotida koji usmjerava sintezu RNK. Bez σ-podjedinice, promotor ne može prepoznati jezgro enzima. σ-podjedinica u isto vrijeme kao i jezgro enzima naziva se jezgro enzim ili holoenzim.
Povezavši se sa DNK, i sa samim promotorom, koji prepoznaje σ-podjedinica, holoenzim odmotava dvolančani heliks i započinje sintezu RNK. Komad neupletene DNK je tačka inicijacije transkripcije, prvi nukleotid kojem se na komplementaran način dodaje ribonukleotid. Počinje transkripcija, σ-podjedinica odlazi, a jezgro enzima nastavlja produžavanje lanca RNK. Tada dolazi do prekida, jezgro enzima se rastvara i sprema za novi ciklus sinteze.
Kako se uzbuditi elongacija transkripcije?
RNK raste na 3-kraju. Vezan za nukleotid kože, glavni enzim razgrađuje DNK i kompresuje se u jedan nukleotid. Svijetu je sve jasno, možemo reći da je jezgro enzima neuništivo, a DNK se kroz njega „proteže“. Bilo je jasno da će rezultat biti isti. Alemi govori o kolapsu molekula DNK. Veličina proteinskog kompleksa za formiranje korfermenta je 150 Ǻ. Veličina RNK polimeraze je 150×115×110Ǻ. To je nanomašina. Brzina robotske RNA polimeraze je do 50 nukleotida u sekundi. Kompleks jezgra enzima između DNK i RNK naziva se kompleks elongacije. Ovo je DNK-RNA hibrid. Ovdje se DNK uparuje sa RNK, a 3-terminalni kraj RNK se otvara za dalji rast. Veličina ovog hibrida je 9 baznih parova. Neupleteni komad DNK zauzima otprilike 12 parova baza.
RNA polimeraza je vezana za DNK prije raspleta. Ovaj dio se naziva prednji DNK dupleks i veličine je 10 parova baza. Polimeraza je takođe povezana sa većim delom DNK koji se naziva zadnji dupleks DNK. Veličina glasničkih RNK, koje sintetiziraju RNA polimeraze u bakterijama, može doseći 1000 nukleotida ili više. U eukariotskim ćelijama, veličina sintetizirane RNK može doseći 100.000 i sadržavati desetine miliona nukleotida. Međutim, nepoznato je da li u ćelijama postoji smrad u takvim veličinama ili mogu biti ometani procesi sinteze smrada.
Kompleks Elongatsiy je stabilan, jer Veliki robot uskoro odlazi u penziju. Dakle, DNK sama po sebi ne „poziva“. Može pomicati DNK brzinom do 50 nukleotida u sekundi. Ovaj proces se naziva pomicanje (ili translokacija). Interakcija DNK sa RNA polimerazom (core enzim) ne zavisi od sekvence DNK, osim za σ-podjedinicu. Prvi jezgro enzim završava sintezu DNK tokom prolaska terminacionih signala.
Hajde da analiziramo molekularnu strukturu jezgra enzima. Kao što je gore navedeno, korenzim se sastoji od α- i β-podjedinica. Smrad je formiran na način da zvuči kao „ralo“ ili „kandža“. α-podjedinice su u jezgri “kandže” i određuju strukturnu funkciju. DNK i RNK vjerovatno nemaju interakciju. ω-podjedinica je mali protein koji također ima strukturnu funkciju. Glavni dio robota pada na β- i β-podjedinice. Na maloj slici, β-podjedinica je prikazana na vrhu, a β-podjedinica je prikazana na dnu.
U sredini "prolaza", koji se zove kanal glave, nalazi se aktivni centar za enzim. Tu se dodaju nukleotidi i stvara se nova veza tokom sinteze RNK. Glavni kanal RNK polimeraze je mjesto gdje se DNK nalazi tokom elongacije. Takođe sa strane ove strukture je drugi kanal, koji opskrbljuje nukleotide za sintezu RNK.
Raspodjela naboja na površini RNA polimeraze osigurava njene funkcije. Podjela je vrlo logična. Molekul nukleinske kiseline je negativno nabijen. Stoga, kada je glavni kanal prazan, on teži da sadrži negativno nabijenu DNK i ispunjen je pozitivnim nabojem. Površina Viconan RNA polimeraze je negativno nabijena aminokiselinama tako da se DNK ne lijepi za nju.
RNA polimeraza radi kao molekularna mašina i sadrži različite dijelove koji određuju njenu funkciju. Na primjer, dio "β-podjedinice" koji visi nad "pašnjakom" eliminira prednji DNK dupleks. Ovaj dio se zove “zaslinka”. Nakon vezivanja za DNK, zatvarač se spušta, prolazeći kroz 30 angstroma, i stišće DNK tako da ne može pobjeći tokom procesa transkripcije.
u sredini „pašnjaka“ nalazi se aktivni centar RNA polimeraze, gde dolazi do komplementarne interakcije sa ribonukleotid trifosfatom koji prolazi kroz kanal bačve sa DNK šablonom. Jednom kada stigne nukleotid komplementaran šablonu, on je enzimski vezan za jak 3" kraj RNK. Priroda reakcije formiranja nove veze u RNK određena je reakcijom nukleofilne supstitucije. Dva magnezija iz njega učestvuju joni.Jedan jon je stalno prisutan u aktivnom centru, a drugi magnezijev jon se nalazi sa nukleotidom, a nakon stvaranja nove veze između ribonukleotida, onda se nalazi novi nukleotid sa svojim novim magnezijevim jonom.
Kada napušta RNA polimerazu, DNK-RNA hibrid je odgovoran za rasplet. Ovo ima strukturu koja se zove "trn".
Translokacija, kada se RNA polimeraza kreće duž lanca DNK, ima α-heličnu strukturu koja je povezana s β-podjedinicom.
Kako smo saznali, koji dio enzima ima drugačiju ulogu. Molekularni biolozi koriste ovu metodu. Smrad otkriva dio proteinske sekvence i čovjek se pita kakvu funkciju ima. Pokazalo se da ako izbacite fragment uzorka (ako ste ga izbacili, znali ste i da seče DNK), onda DNK neće ništa odrezati. Ovo je isti rezultat koji se može dobiti iz DNK prednjeg dupleksa. Reshta - RNA-DNK hibrid i zadnji dupleks - izgleda da je slabo vezan za RNA polimerazu.
Čini se da magnezijum koordinira veze između fosfata rastuće molekule DNK i fosfata nukleotida koji se ponovo unose. U tom slučaju se provodi niz reakcija koje se nazivaju nukleofilne supstitucijske reakcije. Jasno je kako se mijenjaju veze usred ovog kompleksa. Novi nukleotid stiže tako što se veže za drugi ion magnezijuma. Novi nukleotid tako stupa u interakciju sa rastućim lancem DNK. Na kraju reakcije, drugi ion magnezija se uklanja iz aktivnog centra enzima.
RNA polimeraza je predstavnik molekularnih mašina. Osim toga, kada se sinteza DNK počne gasiti, mijenja se konformacija ostalih dijelova RNK sintaze, a kako RNK raste, dolazi do cikličnih promjena koje nisu tako jake kao one koje utječu na sintezu RNK. Na klipu se klapna spušta za 30 Ǻ, a kada se koža preseče, DNK enzim se produžava za jedan nukleotid. Izmještena DNK učestvuje u elementu F-heliksa RNA polimeraze (alfa-helikalna struktura koja teče iz beta podjedinice u kanal glave). F-heliks se savija, odmah se kreće od RNA-DNK kompleksa, savija se iz novog i ponovo se ispravlja. F-heliks se pomiče po ivici za 3,4 Å. RNA polimeraza ima istu strukturu.
Promjena konformacije različitih dijelova RNK polimeraze je posljedica promjene potencijalne energije, koja je povezana s elektrostatičkim i hidrofobnim interakcijama. Možemo napraviti sljedeću analogiju. Ako uzmete šolju jabuka iz šolje jabuka, onda čim protresete šolju, jabuke će se raspršiti kao loptica po celoj šolji. Njihova potencijalna energija će se promijeniti, što je povezano s djelovanjem gravitacije. Kada "protresete" molekulu RNA sintaze (i "protresete" je, kao i druge molekule u ćelijama, Brown's Rach), ona će na kraju poprimiti konformaciju sa nižom potencijalnom energijom. Srž molekularne mašine je energija toplotne cirkulacije okolnih skladišta, a uređaj mašine je takav da može da proizvede traženi rezultat. U ovom slučaju, molekularna mašina akumulira energiju, jer ona uglavnom ide na promjenu ovih i drugih veza.
Počinjem da brinem Pokretanje transkripcije. Kao što se ranije mislilo, inicijacija se dešava uz učešće σ-podjedinice. On stupa u interakciju sa strukturom DNK, koja se naziva promotor. Ovo je struktura crijevnog štapića. Deset nukleotida prije tačke reza nalazi se Tata kutija. Sama takva sekvenca nije neophodna, ali postoji “idealna” sekvenca za interakciju sa σ-podjedinicom, ona kojom se najefikasnije pokreće transkripcija. Zamjena susjednih nukleotida u ovoj sekvenci smanjuje efikasnost inicijacije transkripcije. Otprilike 35 nukleotida prije novog nalazi se struktura zvana “-35”. Ovu sekvencu takođe prepoznaje σ-podjedinica. Ova struktura (kombinacija sekvenci “-10” i “-35”) nazvana je klasičnim promotorom, jer Persha opisuje Vaughna Bulu. Ispostavilo se da lokacija promotera može biti drugačija. Ova varijanta uključuje istu TATA kutiju, ali nema sekvencu “-35” i sadrži dva dodatna nukleotida, što je dovoljno da σ podjedinica prepozna promotor.
Ova struktura se naziva prošireni promotor. σ-podjedinica RNA polimeraze nalazi se na promotoru u DNK i različiti dijelovi proteinske molekule stupaju u interakciju s dijelovima promotora. Ova σ-podjedinica se prepoznaje kroz veliki utor DNK. Nakon što se σ-podjedinica jezgrenog enzima veže za promotor, DNK na ovoj lokaciji počinje da se topi (DNK lanci se raspliću). Na prošlom predavanju razgovaralo se o tome u parovima A-T link između nukleotida se lakše odvajaju, niži pari G-C, Pa kako ostaviti 3 priključka za vodu, a prvi - dva. Promotor da se osveti kladiti A-T Lako je otopiti vino. I tada počinje sinteza RNK, rastuća RNK ubacuje σ-podjedinicu, a prave se druge promjene koje rezultiraju disocijacijom σ-podjedinice od korzima.
Pogledajmo sada funkcije različitih dijelova proteina. Ako izrežete mali komad proteina i vidite kako su se funkcije proteina promijenile, možete razumjeti funkcije isječenog komada. Naša situacija je drugačije rešena. Uzeli smo dvije DNK polimeraze, jedna je uzeta iz koliforma, a druga iz bakterije koja voli toplinu (termofilne), koja raste na 800 C, (u laboratorijskim uzorcima rastu u tikvici koja se drži na termostatu u ravnomjernom ključanju voda, u prirodnim primjercima smrad živi u vrućoj vodi, čak i ako mogu živjeti na 98°C), ali optimum za RNA polimerazu i σ-podjedinicu je 80°C, (σ-podjedinica termofilne bakterije je prikazana crvenom bojom , a intestinal coli - žuti) tim), a u crijevnim štapićima su najefikasniji robot ovisno o temperaturi ljudsko tijelo, (fragmenti živog u crijevima). Ova σ-podjedinica ima četiri dijela, protein je izrezan i cijela σ-podjedinica je sašivena šavom od σ-podjedinice termofilne bakterije. A zatim su umetnuti različiti komadići termofilnih bakterija, zamjenjujući ih različitim fragmentima σ-podjedinice. Tada su se začudili aktivnom uklanjanju hibridnog proteina na 200 ili više. Termofilna bakterija ne napreduje na ovoj temperaturi, previše joj je hladno, a kolibacilus je aktivan. Beba može vidjeti da na datoj temperaturi djeluje samo ista kombinacija, u kojoj σ-podjedinica ima prvi i drugi dio kao crijevna kolija, a treći i četvrti kao termofilna bakterija. Na taj način uklonite vijke tako da temperaturu σ-podjedinice određuju prvo i drugo skladište.
Nije protein taj koji se zapravo reže, već DNK, zatim se komadići DNK različitih bakterija spajaju i zatim ubrizgavaju u bakteriju; kada se ovaj dio DNK aktivira, sintetizira se hibridni protein. Ova tehnologija se proteže na genetski inženjering, koji je ukinut 70-ih godina.
Još jedna karakteristika transkripcije je da je jezgro enzima bakterijske ćelije isti, a σ-podjedinice mogu biti različite. Crijevni štapić ima samo 7 σ-podjedinica, a imaju različite promotere. Šta je potrebno? Ako ćelije trebaju prebaciti sintezu proteina s jedne grupe gena na drugu, mogu odabrati različite σ-podjedinice. Na primjer, to je geneza toplotnog šoka, ako se crijevni štapić zagrije do tačke u kojoj je važno živjeti, uključuje se sistem hitne pomoći koji podržava toplotni šok, podršku za ove ruševine koje su postale u debelom crijevu . Ovaj sistem uključuje skup gena koji inače nisu potrebni za funkcioniranje, a ti geni imaju svoj poseban promotor. A onda se sintetiše druga σ-podjedinica, koja nije esencijalna, koja aktivira gene. Promjena podjedinice znači promjenu programa robotskih gena. Ovo je način regulacije robotskih gena.
Pređimo na prijevod - sintezu proteina. Obavljaju ga ribozomi. Ribosom se sastoji od dvije podjedinice: velike i male.
Podčestica kože se sastoji od desetina proteina, kože od raznih povreda, očigledno, pošto su proteini kože smešteni u podčesticu. Prilikom identifikacije proteina, koristite metodu elektroforeze, zatim u električnom polju u posebnom gelu ili posebnoj posudi, molekule proteina se pažljivo odvajaju zbog njihovog naboja i molekularne sile, zatim pod utjecajem polja počinju kolabirati i mogu razdvojiti jedno po jedno. Druga metoda za identifikaciju proteina je hromatografija, koja je metoda uklanjanja mrlja na nosu, čija je koža u skladu s proteinom.
Proteini u ribosomu su vezani za okvir koji je formiran od ribosomske RNK. p align="justify"> Formiranje ribosoma počinje kada ribosomska RNK sagorijeva i proteini se počnu lijepiti za nju po redu. Ribosomalna RNK se prikazuje bebi. U svojim samokomplementarnim dijelovima, RNK lanci se uparuju, formirajući ukosnice (sekundarna struktura), zatim se RNA spaljuje (tertinalna struktura RNK), formirajući okvir od podjedinica.
Druga vrsta RNK koja je uključena u sintezu proteina je transportna RNK (tRNA). Molekuli tRNA su primjetno male (u odnosu na ribosomalnu i glasničku RNK). Sve tRNA imaju skrivenu sekundarnu strukturu. Tokom uparivanja komplementarnih sekcija molekule tRNA, stvaraju se tri „stabljike“ sa petljama na krajevima i jedna „stabljika“, koju stvaraju krajevi od 5" i 3" molekula tRNA (istovremeno, dodatna peta kreirana je petlja). Slika ove strukture je slična krstu ili štali. "Glava" na ovom listu je predstavljena antikodonskom petljom; postoji antikodon - ta tri nukleotida koja komplementarno djeluju s kodonom u mRNA. Stabljika koja je najbliža petlji antikodona, povezana krajevima molekula, naziva se akceptorska stabljika - ovdje se dodaje esencijalna aminokiselina. Različite tRNA i aminokiseline prepoznaju se posebnim enzimima koji se nazivaju aminoacil-tRNA sintetaze. Aminokiselina kože ima sopstvenu aminoacil-tRNA sintetazu.
Ribosom sadrži glasničku RNK (mRNA). Uz kodon (tri nukleotida) mRNA, antikodon transferne RNK se komplementarno vezuje, ostavljajući višak aminokiseline. Beba može vidjeti ovu strukturu (tRNA zajedno sa aminokiselinom, koja se zove aminotil-tRNA).
Proces translacije, kao i proces transkripcije, povezan je sa pomicanjem dva molekula nukleinske kiseline, s razlikom što ribosom cijepa tri nukleotida, a RNA polimeraza jedan.
Aminocil t-RNA ulazi u ribozom, komplementarno se vezujući za kodon mRNA, zatim dolazi do reakcije u kojoj se višak aminokiselina vezuje jedna za drugu, a t-RNA se uklanja.
“Rječnik” za prevođenje jezika nukleotida na jezik aminokiselina naziva se genetski kod. Postoji 20 aminokiselina, 4 nukleotida, broj kombinacija 4 sa 2 = 16 i 20 aminokiselina, tako da kod nije dva, već trilitar, tri se nazivaju kodon. Aminokiselina kože je kodirana sa tri nukleotida mRNA (koju također kodira DNK).
U tabeli, prvi red je kodiranje lijevog i desnog slova kodona, gornji red je srednji. Na primjer, AUG kodon kodira aminokiselinu metionin. Broj kombinacija od 4 do 3 = 64, tako da su desetine aminokiselina kodirane sa nekoliko kodona. Tri kodona ne kodiraju za svaku aminokiselinu, oni se nazivaju terminologija. Kada se mirisi prenesu na mRNA, ribosom počinje svoj rad i gotova polipeptidna koplje se poziva.
Tabela genetskog koda sastavljena je 60-ih godina. Klip su postavili Nirenberg i Mattei. Planirali su da sprovedu eksperimente u uzorcima na ćelijskim ekstraktima, koji su dopunjeni pojedinačnim RNK šablonima. U to vrijeme bilo je važno da kodoni koji formiraju jedan nukleotid (UUU ili AAA) ne kodiraju aminokiseline. Nirenberg i Mattei su testirali poliU-RNA (koja se sastoji samo od uracila) kao kontrolu u svojim studijama, a sama reakcija se odigrala u ovom uzorku. Postalo je jasno da kodon UUU kodira aminokiselinu fenilalanin. Zatim je sastavljena tabela genetskog koda.
Genetski kod je univerzalan. To je isto za sve mikroorganizme. I male razlike u genetskom kodu mitohondrija.
Genetski kod je tabela tipa kodona aminokiselina. Kada novinari pišu o onima koji su nedavno dešifrovali genetski kod neke osobe, to je gruba terminološka kazna. Genetski kod ljudi, kao i svih ostalih živih bića, dešifrovan je 60-ih godina 20. veka. Ljudski genom je nedavno dešifrovan kako bi se otkrio slijed nukleotida svih molekula DNK.
Predavanje uključuje slike RNA polimeraze Andrija Kulbačinskog (Institut za molekularnu genetiku Ruske akademije nauka).
Otprilike u isto vrijeme, 1953. godine, D. Watson i F. Crick su otkrili princip strukturne (molekularne) organizacije molekula gena - deoksiribonukleinske kiseline (DNK). Struktura DNK dala je ključ za mehanizam preciznog stvaranja – reduplikacije – ekspresije gena. Tako je postala poznata nova nauka molekularne biologije. Formulisana je takozvana centralna dogma molekularne biologije: DNK - RNK - proteini. Smisao je u tome da se genetske informacije, zapisane u DNK, realizuju u obliku proteina, ali ne direktno, već preko dodatnog polimera - ribonukleinske kiseline (RNA), a od nje postoje nukleinske kiseline do proteina o kojima se ne može pregovarati. . Na ovaj način, DNK se sintetiše na DNK, obezbeđujući moć reduplikacije, tako da se izlazni genetski materijal stvara u generacijama; RNK se sintetiše na DNK, što rezultira ponovnim pisanjem i transkripcijom genetskih informacija u obliku numeričkih kopija RNK; Molekuli RNK su šabloni za sintezu proteina - genetske informacije se prevode u obliku polipeptidnih koplja. U posebnim varijantama, RNK se može kopirati u oblik DNK („povratna transkripcija“), a takođe i kopirati u oblik RNK (replikacija), ali protein ne može poslužiti kao šablon za nukleinske kiseline (izvještaj).
Takođe, sama DNK označava fluidnost organizama, skup proteina koji se stvara generacijama i znakove koji su s njima povezani. Biosinteza proteina je centralni proces žive materije, a nukleinske kiseline joj obezbeđuju, s jedne strane, program koji podrazumeva čitav skup i specifičnost proteina koji se sintetišu, as druge strane mehanizam za preciznu proizvodnju stvaranja ovaj program u generacijama. Stoga se život u svom trenutnom ćelijskom obliku svodi na mehanizam smanjene biosinteze proteina.
BIOSINTEZA PROTEINA
Centralna dogma molekularne biologije postulira prijenos genetskih informacija s nukleinskih kiselina na proteine i, prema tome, na komponente živog organizma. Razvoj mehanizama implementacije ovog procesa u periodu od deset godina, koji je pratio formulaciju centralne dogme, otkrio je širok spektar funkcija RNK, ne samo kao nosioca informacija iz gena. ív (DNK) na proteine i služe kao matrica za sintezu proteina.
Na sl. Slika 1 prikazuje osnovni dijagram biosinteze proteina u ćelijama. glasničku RNA(messenger RNA, messenger RNA, mRNA), koja kodira proteine, kao što je gore navedeno, samo je jedna od tri glavne klase ćelijskih RNK. Glavna masa (oko 80%) postaje druga klasa RNK - ribosomska RNK, koji uspostavljaju strukturni okvir i funkcionalne centre univerzalnih čestica koje sintetišu proteine - ribozoma. Sama ribosomska RNK je jedinstvena - i strukturno i funkcionalno - u formiranju ultramikroskopskih molekularnih mašina zvanih ribosomi. Ribosomi primaju genetske informacije kao mRNA molekule i, programirani od strane ostalih, proizvode proteine koji su potpuno slični ovom programu.
Proteini, da bi se sintetizirali proteini, bez informacija ili programa nisu dovoljni - potreban materijal od kojeg se mogu koristiti. Protok materijala za sintezu proteina odvija se u ribosomima uz pomoć treće klase ćelijskih RNK. RNA nosioci(Transferna RNK, transportna RNK, tRNA). Oni kovalentno vezuju - prihvataju - aminokiseline, koje su građevinski materijal za proteine, a u obliku aminoacil-tRNA nalaze se u ribosomu. U ribosomima, aminoacil-tRNA stupa u interakciju sa kodonima - kombinacijama trinukleotida - mRNA, što rezultira dekodiranjem kodona tokom procesa translacije.
Ribonukleinske kiseline
Stoga, možemo regrutirati osnovne ćelijske RNK, početni glavni proces svakodnevne žive materije je biosinteza proteina. Ce mRNA, ribosomalna RNA i tRNA. RNK se sintetizira na DNK uz pomoć enzima - RNA polimeraza, koje vrše transkripciju - prepisivanje pojedinačnih dijelova (linearnih jedinica) dvolančane DNK u oblik jednolančane RNK. Dijelovi DNK koji kodiraju ćelijske proteine se prepisuju u obliku mRNA, tako da za sintezu brojnih kopija ribosomske RNK i tRNA postoje posebni dijelovi ćelijskog genoma koji se intenzivno prepisuju bez daljeg prevođenja. í̈ proteini.
Hemijska struktura RNK. Hemijski je RNK vrlo slična DNK. Uvredljivi govor je cijeli linearni polimer nukleotida. Monomer kože - nukleotid - je fosforilirani N-glikozid, uzrokovan viškom petougljičnog atoma - pentozila, koji nosi fosfatnu grupu na hidroksilnoj grupi petog atoma ugljika (sklopiva ugljikova veza) i dušikovu bazu na prvom atomu ugljika i (N-glikozin) Glavna hemijska razlika između DNK i RNK je u tome što RNA monomer ima ceribozu, a DNK monomer ima deoksiribozu, koja je slična ribozi, koja ima jednu hidroksilnu grupu na drugom atomu ugljika (Sl. 2).
Postoje dvije vrste azotnih baza u DNK i RNK: dva purina - adenin (A) i gvanin (G) - i dva pirimidina - citozin (C) i uracil (U) ili metilirani timin (T).
Uracil je karakterističan za RNK monomere, a timin je karakterističan za DNK monomere, a ovo je druga vrsta RNK i DNK. Monomeri - ribonukleotidi RNK ili deoksiribonukleotidi DNK - formiraju polimerno lance kroz dodatno formiranje fosfodiestarskih mjesta između krvavih viška (između petog i trećeg atoma pentokarbonskog ugljika). Dakle, polimerni lancet nukleinske kiseline - DNK ili RNA - može se predstaviti kao linearna šećerno-fosfatna kičma sa azotnim bazama kao biološkim grupama.
Makromolekularna struktura RNK. Osnovna makrostrukturna sličnost dvije vrste nukleinskih kiselina leži u činjenici da je DNK jedna subheliksa, makromolekula dva komplementarna pletena polimerna lanca, spiralno uvijena oko bočne ose (div. [, ]), a RNK je jednolančani polimer. Istovremeno, interakcija bioloških grupa - azotnih baza - jedne s jednom, kao i sa fosfatima i hidroksilima šećerno-fosfatne kičme, dovodi do toga da jednolančani RNA polimer sagorijeva na sebe i uvija se u kompaktna struktura, slična spaljivanju polipeptidnog koplja hektara proteina u kompaktnoj globuli Dakle, jedinstvene nukleotidne sekvence RNK mogu formirati jedinstvene prostorne strukture.
Po prvi put, specifična prostorna struktura RNK je demonstrirana kada je dešifrovana atomska struktura jedne od tRNA 1974. [ , ] (slika 3). Larinks polimerne lance tRNA, koji se sastoji od 76 nukleotidnih monomera, formiran je tako da formira kompaktno globularno jezgro, iz kojeg se dvije izbočine direktno trljaju jedna uz drugu. To su kratke podlančane spirale na jezgru DNK, ali su organizirane kroz interakciju dijelova istog lanca RNK. Jedan od njih djeluje kao akceptor aminokiselina i učestvuje u sintezi polipeptidnog proteina na ribosomu, a drugi se koristi za komplementarnu interakciju sa tripletom (kodonom) mRNA koji kodira u istom ribosomu. Samo je ova struktura dizajnirana za specifičnu interakciju s proteinom-enzimom koji vezuje aminokiselinu za tRNA, i ribozomom tokom translacije, tako da je oni specifično "prepoznaju".
Infuzija izolovanih ribosomskih RNK je pružila napredno rešenje za formiranje kompaktnih, specifičnih struktura još dužih linearnih polimera ovog tipa. Ribosom se sastoji od dva nejednaka dijela - velike i male ribosomske podjedinice (podjedinice). Podčestica kože sastoji se od jedne visokopolimerne RNK i niza različitih ribosomskih proteina. Broj ribosomskih RNK je čak značajan: na primjer, RNK male podjedinice bakterijskog ribosoma sadrži preko 1500 nukleotida, a RNK velike podjedinice sadrži približno 3000 nukleotida. Kod ljudi, uključujući ljude, ciRNA je još veća - oko 1900 nukleotida i preko 5000 nukleotida u malim i velikim podjedinicama vrste.
Pokazalo se da su izolirane ribosomske RNK poboljšane od svojih proteinskih partnera i izolirane od čist izgled, same strukture spontano kolabiraju u kompaktnu strukturu, sličnu po veličini i obliku kao ribosomske podjedinice]. Oblik velikih i malih subčestica varira, a oblik velike i male ribosomske RNK varira u skladu s tim (slika 4). Tako se linearni lanci ribosomske RNK samoorganiziraju u specifične prostorne strukture, koje određuju veličinu, oblik i, možda, unutarnju strukturu ribosomskih podjedinica, a time i cijelog ribosoma.
Minor RNA. U svijetu je inokulacija komponenti živih stanica i drugih frakcija ukupne ćelijske RNK otkrila da se tri glavne vrste RNK na desnoj strani ne mogu razdvojiti. Pokazalo se da u prirodi ne postoje druge vrste RNK. To je ono što nazivamo “mala RNK”, koja sadrži do 300 nukleotida, često s nepoznatim funkcijama. U pravilu su povezani s jednim ili više proteina i predstavljeni su u stanicama kao ribonukleoproteini - "mali RNP".
Male RNA prisutne su u svim dijelovima ćelije, uključujući citoplazmu, jezgro, jezgro i mitohondrije. Većina ovih malih RNP-ova, čije funkcije učestvuju u mehanizmima post-transkripcione obrade glavnih tipova RNK (obrada RNK) - konverzija prekursora mRNA u zrelu mRNA (splicing), uređivanje mRNA, biogeneza tRNA, doziranje ribosomska RNK. Jedan od najzastupljenijih tipova malih RNP-ova (SRP) u ćelijama igra ključnu ulogu u transportu proteina koji se sintetiziraju kroz ćelijsku membranu. Postoje vrste malih RNK koje obavljaju regulatorne funkcije u translaciji. Posebna mala RNK ulazi u skladište najvažnijeg enzima odgovornog za podršku reduplikaciji DNK u generacijama ćelija - telomeraze. Treba reći da njihove molekularne dimenzije mogu biti jednake dimenzijama ćelijskih globularnih proteina. Dakle, postaje sve jasnije da funkcionisanje žive ćelije nije određeno samo raznovrsnošću proteina koji se u njoj sintetiziraju, već i prisustvom bogatog skupa raznovrsnih RNK, od kojih su male RNK značajne. kompaktnost i veličina proteina.
Ribozyme. Sav aktivni život vođen je razmjenom supstanci – metabolizmom, a sve biohemijske reakcije metabolizma se odvijaju sa potrebnim tečnostima za obezbeđivanje života, samo uz visokoefikasne specifične katalizatore, uz koje stvaramo evoluciju. Već dugi niz decenija, biohemija je bila uvjerena da se biološku katalizu uvijek izvode proteini tzv. enzimi, ili enzimi. I os y 1982-1983 pp. Pokazalo se da u prirodi postoje vrste RNK koje, poput proteina, imaju visoko specifičnu katalitičku aktivnost [,]. Ovi RNA katalizatori su nazvani ribozimi. Izjave o krivnji proteina u katalizi hemijske reakcije došao je kraj.
Danas se ribozom takođe smatra ribozimom. Istina, svi očigledni eksperimentalni podaci ukazuju na to da sintezu polipeptidnog proteina u ribosomu katalizira ribosomalna RNK, a ne ribosomalni proteini. Identifikovana je katalitička komponenta velike ribosomalne RNK, koja je odgovorna za katalizu transpeptidacione reakcije, što takođe doprinosi rastu proteinskog polipeptida tokom translacije.
Što se tiče replikacije virusne DNK, njen mehanizam se malo razlikuje od replikacije genetskog materijala - DNK - same ćelije. U nekim virusnim RNK ostvaruju se procesi koji su potisnuti ili cijeli dan u normalnim stanicama, gdje se sva RNK sintetizira samo na DNK kao na matriksu. Kada se zarazi RNA virusima, situacija može biti dvostruka. U nekim slučajevima, DNK se sintetiše na virusnoj RNK, kao na matriksu („povratna transkripcija“), a na ovu DNK se transkribiraju brojne kopije virusne RNK. U drugim slučajevima, koji su za nas relevantni, komplementarni lanac RNK se sintetiše na virusnoj RNK, koja služi kao šablon za sintezu - replikaciju - novih kopija virusne RNK. Na taj način, prilikom infekcije RNA virusima, ostvaruje se princip da RNK određuje stvaranje njene strukture, kao i DNK.
Multifunkcionalnost RNK. Pretpostavka i opće znanje o funkcijama RNK omogućavaju nam da govorimo o jedinstvenoj funkcionalnosti ovog polimera u živoj prirodi. Moguće je uvesti trenutnu promjenu u osnovne funkcije RNK.
Genetska replikativna funkcija: strukturna sposobnost kopiranja (replikacije) linearnih nukleotidnih sekvenci kroz komplementarne sekvence. Funkcija se realizuje tokom virusnih infekcija i slična je glavnoj funkciji DNK u živim ćelijskim organizmima - reduplikaciji genetskog materijala.
Funkcija kodiranja: programiranje sinteze proteina linearnim sekvencama nukleotida. To je upravo funkcija koju ima DNK. I u DNK i u RNK isti triplet nukleotida kodira 20 aminokiselina proteina, a sekvenca tripleta u francuskoj nukleinskoj kiselini je program za sekvencijalni raspored 20 vrsta aminokiselina u polipeptidnoj bijeloj lanceti.
Funkcija stvaranja strukture: formiranje jedinstvenih trivijalnih struktura. Kompaktno presavijene male RNK molekule su u osnovi slične trivijalnim strukturama globularnih proteina, a veće RNK molekule mogu stvoriti veće biološke dijelove ili njihova jezgra.
Funkcija prepoznavanja: visoko specifične interakcije sa drugim makromolekulama (uključujući proteine i druge RNK) i sa malim ligandima. Ova funkcija je vjerovatno glavna u proteinima. Zasniva se na sposobnosti polimera da formira jedinstvenu strukturu i formira specifične trivijalne strukture. Funkcija prepoznavanja je osnova specifične katalize.
Katalitička funkcija: specifična kataliza kemijskih reakcija ribozimima. Ova funkcija je slična enzimskoj funkciji enzimskih proteina.
Uopšteno govoreći, RNK stoji pred nama kao čudesan polimer, za koji se čini da vreme za evoluciju Univerzuma, niti intelekt Stvoritelja, ne bi učinili svoje. Kako se ispostavilo, RNK je dizajnirana da kombinuje funkcije oba fundamentalno važna polimera - DNK i proteina. Nije iznenađujuće što je prehrana došla prije nauke: zašto osjećaj krivice i samodovoljno postojanje RNK svjetlosti ne bi mogao prenijeti izgled života u njegovom trenutnom obliku DNK-proteina?
LIFE HAVEN
Oparinova teorija protein-koacervata. Možda je, prema nauci, dobro osmišljenu teoriju življenja duž abiogenog puta predložio biohemičar A.I. Oparin je rođen 20-ih godina prošlog vijeka [,]. Teorija se zasnivala na otkriću da je sve počelo sa proteinima i na mogućnosti u ranim umovima spontane hemijske sinteze proteinskih monomera - aminokiselina - i polimera sličnih proteinima (polipeptida) pomoću abiogenih supstanci. Lyakh. Objavljivanje teorije podstaklo je numeričke eksperimente u brojnim laboratorijama širom svijeta, koji su pokazali realnost takve sinteze u individualnim umovima. Švidkova teorija postala je široko prihvaćena i izuzetno popularna.
Njegov glavni postulat bio je da su se čestice slične proteinima spontano pojavile u originalnom „bujonu“ i da su kombinovane „u koacervatne kapi - koloidni sistemi (soli) ojačani vodom koji plutaju u razrijeđenijem vodenom rastvoru. promijeniti um krivice organizama - jačanje dovkilla, i kompartmentalizacija S obzirom da je nekoliko čestica koacervata nalik na proteine moglo imati katalitičku aktivnost, bilo je moguće da se u sintezi pjega dogode biokemijske reakcije - slični proizvodi. Postoji asimilacija, što znači rast koacervata uz daljnju dezintegraciju na dijelove - reprodukcija. Koacervat, koji asimilira, raste i razmnožava se deljenjem, smatra se prototipom živih ćelija (slika 5).
Sve je bilo dobro osmišljeno i naučno utemeljeno u teoriji, osim jednog problema, koji je odavno spljošten očima svih lažnjaka u Galušinom životu. Pošto su spontano, u nizu nasumičnih sinteza bez šablona u koacervatu, jedna po jedna nastala strukture proteinskih molekula (na primjer, efikasni katalizatori koji bi osigurali superiornost ovog koacervata u njegovom rastu i razmnožavanju), kako bi onda copy yuvatsya za proširenje sredine koacervata, a još više za prijenos na koacervate - Teorija Pokazalo se neosnovanim isticati problem preciznog stvaranja - u sredini koacervata i u generacijama - pojedinačnih učinkovitih proteinskih struktura koje iznenada pojavio.
Svijet RNK je preteča svakodnevnog života. Akumulirano znanje o genetskom kodu, nukleinskim kiselinama i biosintezi proteina dovelo je do odobravanja fundamentalno nove ideje o TOM-u, da sve nije počelo od proteina, već od RNK [-]. Nukleinske kiseline su jedinstvena vrsta bioloških polimera, čija makromolekularna struktura, zbog principa komplementarnosti u sintezi novih Lancsugova (izvještaji), osigurava mogućnost kopiranja monomernih traka vlažnog linearnog niza, drugim riječima, mogućnost stvaranja (replikacije) polimera, njegove mikrostrukture. Stoga, samo nukleinske kiseline, a ne proteini, mogu biti genetski materijal, stvarajući molekule koji ponavljaju svoju specifičnu mikrostrukturu u generacijama.
Na niskim nivoima, sama RNK, a ne DNK, može biti primarni genetski materijal.
Prema prvom a u hemijskoj sintezi i biohemijskim reakcijama ribonukleotidi se prenose u deoksiribonukleotide; Deoksiribonukleotidi su produkti modifikacije ribonukleotida (div. sl. 2).
na drugačiji način, U modernim, univerzalnim procesima živog metabolizma, široko su zastupljeni sami ribonukleotidi, a ne dezoksiribonukleotidi, uključujući i glavne nosioce energije tipa ribonukleozid polifosfata (ATP).
na trećem, RNA Replykatsya je moguća bez ikakve DNK, a mehanizam je reduciran Vijećem Vijeća Žive Vimage, RNA-Strauvka u INITSIATSIC SNITY LANTSYA DNK.
Na četvrtom Uz sve iste matrične i genetske funkcije koje su stvorene DNK i RNK, one također imaju niske funkcije koje kontroliraju proteine, uključujući katalizu kemijskih reakcija. Dakle, postoje svi razlozi da se DNK posmatra kao kasniji evolucijski dodatak – kao modifikacija RNK, specijalizovana za specifičnu funkciju stvaranja i očuvanja jedinstvenih kopija gena u genomu skladišta ćelija bez ikakvog posredničkog učešća u biosintezi proteina.
Nakon što su otkrivene katalitički aktivne RNK, na razvoj ideje o primatu RNK u svakodnevnom životu snažno je utjecalo i koncept je formuliran. samodovoljan svijet RNK, otpuhavši svakodnevni život [,]. Mozhlivov dijagram vinifikacije RNK predstavljen je na Sl. 6.
Abiogena sinteza ribonukleotida i njihovo kovalentno formiranje u oligomere i polimere tipa RNK mogla se desiti u približno istim umovima i u istim hemijskim uslovima koji su pretpostavljeni za stvaranje aminokiselina i polipeptida. Nedavno O.B. Chetverin i spivrobytniki (Institut za proteine RAS) eksperimentalno su pokazali da se primarne komponente poliribonukleotida (RNA) u osnovnoj vodenoj sredini stvaraju prije spontane rekombinacije, tako da dolazi do zamjene fragmenata.To je način transesterifikacije. Razmjena kratkih fragmenata lanceta za duge dovodi do redukcije poliribonukleotida (RNA), a sama takva rekombinacija je u skladu sa strukturnom raznolikošću ovih molekula. Među njima bi mogle biti katalitički aktivne RNK molekule.
Rijetka pojava pojedinačnih RNA molekula, koji katalizuju polimerizaciju ribonukleotida ili spajanje oligonukleotida na komplementarnoj RNA matrici [ ], značilo je uspostavljanje mehanizma replikacije ikacione RNA. Replikacija RNA katalizatora (ribozima) sama po sebi uzrokuje malo štete samoreplicirajućim RNA populacijama. Proizvodnja vlastitih kopija RNK se umnožava. Neizbježne promjene u kopiranju (mutaciji) i rekombinaciji u RNK populacijama, koje se samorepliciraju, stvarale su sve veću raznolikost u ovom svijetu. Dakle, prijenos drevnog svijeta RNK - tse "samodovoljan biološki svijet u kojem su molekule RNK funkcionirale kao genetski materijal i kao katalizatori slični enzimima" .
Krivica za biosintezu proteina. Dalje, na osnovu lake RNK, postoji mali napredak u formiranju mehanizama biosinteze proteina, pojavljivanju različitih proteina sa urušenom strukturom i snagom, razdvajanju sistema biosinteze proteina i regrutaciji proteina i, možda, u obliku koacervati postoji evolucija preostale kliniformne strukture - živi klini (div. sl. 6) . ).
Problem prelaska sa drevne RNK svjetlosti na sadašnju svjetlost koja sintetiše proteine je najvažnija tačka za vrlo teorijsko rješenje. Obilje sinteze polu-peptida, ne pre-magino, virishenni problemi, okolka ne gleda na isti specifični šešir, jak sinteza mig Boti, il od RNA PID Genity Control. Genetička kontrola sinteze polipeptida i proteina razvija se nezavisno od primarne abiogene sinteze, na svoj način, uz regulaciju već postojeće lake RNK. Literatura je sugerirala brojne hipoteze o sličnosti svakodnevnog mehanizma biosinteze proteina u laganoj RNK, ali se možda one mogu posmatrati kao promišljene do detalja i nepredviđene sa stanovišta fizičko-hemijskih mogućnosti. Predstavljam svoju verziju procesa evolucije i specijalizacije RNK, koji dovodi do uništenja aparata za biosintezu proteina (malih 7), ali ne pretenduje da je završen.
Predlaže se hipotetička shema koja kombinuje dva bitna momenta koja se čine važnima.
Prema prvom Pretpostavlja se da se abiogeno sintetisani oligoribonukleotidi aktivno rekombinuju kroz dodatni mehanizam spontane neenzimske transesterifikacije, što dovodi do stvaranja aktivnih RNA lanaca i dovodi do njihove raznolikosti. Upravo ovaj put u populaciji oligonukleotida i polinukleotida mogao bi uključivati i katalitički aktivne tipove RNK (ribozime) i druge tipove RNK sa specijalizovanim funkcijama (slika 7). Štaviše, neenzimska rekombinacija oligonukleotida koji se komplementarno vezuju za polinukleotidni matriks mogla bi osigurati umrežavanje (spajanje) fragmenata komplementarnih matriksu u jednu lancetu. Na ovaj način, umjesto da se katalizira polimerizacijom mononukleotida, moglo bi doći do primarnog kopiranja (replikacije) RNK. Očigledno, ako je utvrđeno da ribozimi imaju nisku aktivnost polimeraze, onda je efikasnost (tačnost, fluidnost i produktivnost) kopirana na komplementarnu. Matrice se smanjuju i rastu.
Ostalo Važna stvar u mojoj verziji je da se prvi aparat za biosintezu proteina pojavio sa rasporedom nekoliko tipova specijalizovane RNK pre pojave aparata za enzimsku (polimerazu) replikaciju genetskog materijala - RNK i DNK. Ovaj primarni aparat uključuje katalitički aktivnu proribozomalnu RNK, koja ima nisku aktivnost peptidil transferaze; skup pro-tRNA koje specifično vezuju aminokiseline ili kratke peptide; Ostala proribozomalna RNK interaguje istovremeno sa katalitičkom proribozomalnom RNK, pro-mRNA i pro-tRNA (div. Slika 7). Takav sistem bi već mogao sintetizirati polipeptidne lance putem katalizirane reakcije transpeptidacije. Među ostalim katalitički aktivnim proteinima - primarnim enzimima (enzimima) - pojavili su se proteini koji kataliziraju polimerizaciju nukleotida - replikaza, odnosno NK polimeraza.
Međutim, moguće je da hipoteza o u antički svijet RNK, kao prethodnica svakodnevnom živom svijetu, ne može dobiti dovoljno uvjeta za rješavanje glavnog problema - naučno prihvatljivog opisa mehanizma tranzicije sa RNK i replikacije u biosintezu proteina. Dodata je i detaljno osmišljena alternativna hipoteza AD. Altstein (Institut za biologiju gena Ruske akademije nauka), koji postulira da su replikacija genetskog materijala i njegova translacija - sinteza proteina - evoluirali i evoluirali istovremeno i konzumirali, počevši od međusobne interakcije abiogena ali sinteze oligonukleotida i aminoacila -nukleotidilati - miješani anhidridi. Kozak se već približava... ( "A Shahrazad je uhvaćen ujutro, i ona je dobila dozvolu za promociju".)
Književnost
. Watson J.D., Crick F.H.C. Molekularna struktura nukleinskih kiselina // Priroda. 1953. V. 171. P. 738-740.
. Watson J.D., Crick F.H.C. Genetske implikacije strukture nukleinske kiseline deoksiriboze // Nature 1953 V. 171. P. 964-967.
. Spirin A.S. Dnevna biologija i biološka sigurnost // Bilten Ruske akademije nauka. 1997. br. 7.
. Spirin A.S. O makromolekularnoj strukturi prirodnih visokopolimernih ribonukleinskih kemikalija // Journal of Molecular Biology. 1960. V. 2. P. 436-446.
. Kirn S.H., Suddath F.L., Quigley G.J. ta in. Trodimenzionalna tercijarna struktura RNK prijenosa fenilalanina kvasca // Nauka. 1974. V. 185. P. 435-40.
. Robertas J.D., Ladner J.E., Finch J.T. ta in. Struktura tRNA fenilalanina kvasca pri rezoluciji 3 A // Nature. 1974. V. 250. P. 546-551.
. Vasiliev V.D., Serdyuk I.N., Gudkov A.T., SPIRin A.S. Samoorganizacija ribosomske RNK // Struktura, funkcija i genetika ribosoma / Eds. Hardesty B. i Kramer G. New York: Springer-Verlag, 1986. P. 129-142.
. Baserga S.J., Steitz J.A. Raznolik svijet malih ribo-nukleoproteina // The RNA World / Eds. Gesteland R.F. í Atkins J.F. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, 1993, str. 359-381.
. Kruger K., Grabowski PJ., Zaug AJ. ta in. Samo-spajajuća RNA: autoekscizija i autociklizacija ribosomske RNK intervenirajuće sekvence Tetrahimena
. Bartel D.P., Szostak J.W. Izolacija novih ribozima iz velikog skupa nasumičnih sekvenci // Nauka. 1993. V. 261. P. 1411-1418.
. Ekland E.H., Bartel D.P. RNA katalizirana RNA polimerizacija vikorističkih i nukleozid trifosfata // Priroda. 1996. V. 382. P. 373-376.
. Orgel L.E. porijeklo života - Pregled činjenica i nagađanja // Trends in Biochemical Sciences. 1998. V. 23. str. 491-495.
. Altshtein A.D. Sličnost genetskog sistema: hipoteza progena // Molekularna biologija. 1987. T. 21. str. 309-322.
Spirin Oleksandr Sergejovič – akademik, direktor Instituta za proteine Ruske akademije nauka, član Prezidijuma Ruske akademije nauka.
Početak je gomila zagalnih odredbi.
Cjelokupni program hemijskih procesa u tijelu je zabilježen u DNK - molekularnom sklopu genetskih informacija. Tok ovih informacija je predstavljen dijagramom: DNK RNA PROTEIN, koji predstavlja proces prevođenja genetskog jezika nukleotidnih sekvenci u sekvence aminokiselina. DNK RNA shema označava biosintezu RNA molekula, čija je nukleotidna sekvenca komplementarna svakoj grani (genu) molekula DNK. Ovaj proces se zove transkripcija. Na ovaj način se sintetišu tRNA, rRNA i mRNA. Oznaka RNA PROTEIN odražava biosintezu polipeptidnih lanceta, čija je sekvenca aminokiselina određena nukleotidnom sekvencom mRNA kroz tRNA i rRNA. Ovaj proces se naziva prevođenje. Oba procesa se odvijaju uz sudjelovanje brojnih proteina koji obavljaju katalitičke i nekatalitičke funkcije.
Biosinteza RNK.
Za sintezu svih tipova RNK (p, t, m) potreban je samo jedan tip enzima: DNK - pohranjena RNK - polimeraze, koje uključuju vezivanje jona cinka. Važno je odrediti koji tip RNK se sintetiše, vidi RNA polimeraza 1 (katalizuje sintezu rRNA), RNA polimeraza 2 (mRNA) i RNA polimeraza 3 (tRNA). U mitohondrijama je identifikovan još jedan tip - RNK - polimeraza 4. Molekularne težine svih tipova RNK - polimeraza leže između 500 000 - 600 000. Sva sinteza se odvija prema informacijama koje se nalaze u tipu.oni DNK geni. Nigdje u svijetu nije viđen enzim RNA polimeraza (od životinja, biljaka, bakterija) koji se odlikuje sljedećim karakteristikama funkcionisanja in vivo: 1) Sintetiziraju se trifosfonukleozidi, ali ne i di- i monofosfonukleozidi. 2) Za optimalnu aktivnost, neophodan kofaktor je jon magnezijuma. 3) Enzim vikorista koristi samo jedan komad DNK kao šablon za sintezu komplementarne kopije RNK (zbog čega je sinteza bazirana na šablonu). Sukcesivno dodavanje nukleotida je osigurano tako da koplje raste sa 5 na 3 kraja (5 - 3 polimerizacija):
F – F – F – 5` F – F – F – 5` F – F – F –5`
5) Za početnu sintezu, dio RNK se može zasijati:
Nukleozid trifosfat
(RNA)n višak (RNA)n + 1 + PF
RNA polimeraza
Istovremeno, polimerizacija se može odvijati (najčešće) bez sjemena, uz zamjenu dijela sjemena samo jednog nukleozid trifosfata (obično ATP ili GTP).
6) Tokom ove polimerizacije, enzim kopira samo jedan lanac DNK i prenosi se duž matrice u pravoj liniji od 3 - 5 stepeni. Vibracija koplja, koja se kopira, nije epizodična.
7) Koplje šablonske DNK prenosi signale za početak sinteze RNK za enzim, koji se izvode na prvim pozicijama prije kraja gena, i signale za završetak sinteze, koji se izvode nakon završetka gen ili grupa gena.
8) Za opisivanje drugih procesa može biti potrebna supernamotana DNK, koja pomaže u prepoznavanju signala za inicijaciju i završetak sinteze i lakšeg vezivanja RNA polimeraze za šablon.
RNA polimeraza je oligomerni enzim sastavljen od 5 podjedinica: alfa, alfa, beta, beta, gama. Podjedinice pjesme imaju funkcije pjesme: na primjer, beta podjedinica učestvuje u prepoznavanju fosfodiestarske veze, gama podjedinica učestvuje u prepoznavanju startnog signala.
Deo DNK koji je odgovoran za primarno vezivanje RNA polimeraze naziva se promotor, koji sadrži 30-60 pari azotnih baza.
Sinteza RNK pod infuzijom DNK - pohranjena RNA - polimeraza se odvija u 3. fazi: inicijacija, elongacija, terminacija.
1) Inicijacija – gama podjedinica, koja je prisutna u skladištu RNK – polimeraze, ne samo da “prepoznaje” promotorske dijelove DNK, već se i direktno vezuje za TATA regiju – sekvence. Osim toga, da je TATA signal za prepoznavanje, također može smanjiti važnost vodenih ligamenata, što olakšava „razotkrivanje“ lanaca DNK. Čini se da cAMP igra ulogu u stimulaciji ovog procesa. Kada se DNK lanac otvori, javlja se gama podjedinica RNK polimeraze. U ovom slučaju, jedan od lanaca DNK služi kao šablon za sintezu novog lanca RNK. Čim ova sinteza započne, gama podjedinica se dodaje enzimu, a zatim pridružuje drugi molekul enzimu kako bi učestvovao u novom ciklusu transkripcije. "Raspletanje" DNK događa se u svijetu RNK polimeraze, koja kodira. Ovo je neophodno za pravilno formiranje komplementarnih parova sa nukleotidima koji su umetnuti u DNK RNK. Veličina neupletenog komada DNK je konstantna tokom cijelog procesa i iznosi približno 17 parova nukleotida po molekulu RNK polimeraze. Jedan te isti jezik kodiranja može istovremeno čitati više molekula RNK - polimeraza, ali proces regulacije je takav da u svakom trenutku molekul kože RNA - polimeraza transkribuje različite dijelove DNK. Istovremeno, za DNK - pohranjenu RNK - polimerazu 3, sintetizira tRNA, koju karakterizira "prepoznavanje" unutrašnjeg promotora.
2) Elongaciju, koja nastavlja sintezu, vrši RNA polimeraza, ili čak kao tetramer, jer Gama podjedinica se već odvojila. Nova lanceta raste uzastopnim dodavanjem ribonukleotida jakoj 3'-hidroksi grupi. Brzina sinteze, na primjer, mRNA u serumskom albuminu dostiže i do 100 nukleotida u sekundi. Za razliku od DNK polimeraze (o kojoj se govori u nastavku), RNA polimeraza ne potvrđuje ispravnost novostvorene polinukleotidne lance. Učestalost rezova tokom sinteze RNK je postavljena na 1:1000000.
3) Terminacija – ovdje proteinski faktor r(ro) igra ulogu. Ne ulazite u skladište RNA polimeraze. Očigledno, terminatorska sekvenca nukleotida na šablonu je određena jednim od mehanizama interakcije između gama podjedinice i promotora. Terminator je u blizini 30 - 60 parova nukleotida ili je seriyu at - pare, želim za Grakere od RNK je ugrađen, signal terminasi vid, kod, za 1000 - 2000 pidstav. Moguće je da jedna od čestica polimeraze učestvuje u prepoznatoj terminatorskoj sekvenci. U tom slučaju počinje sinteza RNK i molekul sintetizirane RNK napušta enzim. Većina RNA molekula sintetiziranih na ovaj način nije biološki aktivna. Pa, postoje prekursori koji se mogu transformirati u zrele oblike pod različitim reakcijama. Ovo se zove obrada. Ove reakcije uključuju: (1) Fragmentaciju dugotrajnih prekursora (pri čemu se iz jednog transkripta može stvoriti 1 do 3 tRNA). (2) Dodatak nukleotida na krajeve. (3) Specifična modifikacija nukleotida (metilacija, sumporizacija, deaminizacija, itd.).
Obrada mRNA ima još jednu osobinu. Ispostavilo se da su neke informacije koje kodiraju AK sekvencu u genima isprepletene nekodirajućim sekvencama. "geni raspadanja". Nakon transkripcije, kopira se cijeli "poremećeni" gen. U ovom slučaju, prilikom obrade endonukleaza, ili se one nazivaju restrikcijskim enzimima, formiraju se dijelovi koji ne kodiraju (introni). Viđeni su prije najmanje 200 puta.Restrikcioni enzimi razgrađuju vezu (po vrsti enzima) između kompleksnih nukleotida (na primjer, P - A, T - A, itd.). Zatim ligazi šivaju dugačke dijelove (exoni). Većina sekvenci prisutnih u zrelim transkriptima mRNA distribuiraju se u genomu od jednog do 50 puta preko nekodirajućih sekcija (introna). Po pravilu, introna je znatno više od egzona. Funkcije introna nisu precizno utvrđene. Moguće je da utiče na fizičku podsekciju egzona optimizacijom genetskih promjena (rekombinacija). Uključuje sintezu RNK bez šablona. Ovaj proces katalizira enzim polinukleotid fosforilaza: nucleDP+(nucleMP)n(nucleMP)n+1+Fk. Ovaj enzim ne apsorbuje matriks i ne sintetiše polimer sa specifičnom polinukleotidnom sekvencom. Lanzyug RNA vam je potrebna samo kao sjeme. Određeni broj antibiotika (oko 30) se koristi da utiče na proces sinteze RNK. Postoje dva mehanizma: (1) vezivanje za RNA polimerazu, što dovodi do inaktivacije enzima (na primjer, rifamicin se vezuje za b jedinicu). (2) Antibiotici se mogu vezati za šablon DNK i blokirati ili vezivanje enzima za šablon ili kretanje RNK DNK polimeraze (na primjer, aktinomicin D).
Biosinteza DNK.
Genetske informacije, pohranjene u DNK hromozoma, mogu se prenijeti bilo točnom replikacijom ili dodatnom rekombinacijom, transpozicijom i konverzijom:
1) Rekombinacija dva homologna hromozoma razmjenjuje genetski materijal.
 |
||||||
 |
||||||
 |
||||||
 |
||||||
2) Transpozicija - porijeklo kretanja gena na hromozomu ili između hromozoma. Moguće je da ovo igra važnu ulogu u diferencijaciji ćelija.
3) Konverzija – međutim, nove hromozomske sekvence mogu formirati podudarne parove, a delovi koji se ne poklapaju se eliminišu.
4) Replikacija (glavni tip sinteze DNK), što je stvaranje “jedinstvene vrste”.
Glavni funkcionalni značaj replikacije je pružanje genetskih informacija potomstvu. Glavni enzim koji katalizuje sintezu DNK je DNK polimeraza. Uočeno je nekoliko tipova DNK polimeraze: 1) alfa – (gledano iz jezgra) – ovo je glavni enzim uključen u replikaciju hromozoma. 2) beta – (tako da je lokalizovan u jezgru) – može učestvovati u procesima popravke i rekombinacije. 3) gama - (lokaliziran u mitohondrijima) - najvjerovatnije učestvuje u replikaciji mitohondrijske DNK. Za rad DNK polimeraze neophodni su sledeći uslovi: 1) srednji krivac sadrži sva 4 deoksiribonukleotida (dATP, dGTP, dCTP i TTP); 2) za optimalnu aktivnost neophodan kofaktor: mangan; 3) neophodno je prisustvo kopirane DNK; 4) nukleotidi se dodaju direktno 5` - 3` (5` - 3` - polimerizacija); 5) replikacija počinje u strogo određeno vreme i odvija se istovremeno u oba smera približno istom brzinom; 6) za početak sinteze, kao polazna tačka za sintezu RNK, eventualno sintezu drugih nukleotida, može se koristiti setveni deo fragmenta DNK ili fragmenta RNK; 7) za replikaciju je potreban supernamotan DNK molekul. Ali, kao što smo već rekli, za transkripciju (i za sintezu RNK) neophodna RNA polimeraza (sa gama podjedinicom za prepoznavanje i vezivanje za promotor) i protein se prepoznaju terminacionim signalom (faktor r), tokom replikacije í DNK í DNK polimeraze dodaju nekoliko (oko 10) proteina, od kojih su neki enzimi. Ovi dodatni proteini se kombinuju:
1) prepoznavanje tačke replikacije pomoću DNK polimeraze.
2) Lokalno odmotavanje DNK dupleksa, čime se stvaraju pojedinačne trake za kopiranje šablona.
3) Stabilizacija otopljene strukture (neopletena).
4) Osvetljenje semenskih lanceta za iniciranje DNK polimeraze.
5) Prihvatite sudbinu oblikovane i izvučene replikacijske viljuške.
6) Sažima prepoznavanje završnih parcela.
7) Raspršuje DNK superspiralizaciju.
Razgovarali smo o svim potrebnim komponentama za replikaciju DNK. I tako, kao što smo već pretpostavili, počinje replikacija DNK. Za odvrtanje Očeve DNK potrebna je energija koja se oslobađa tokom hidrolize ATP-a. Dva molekula ATP-a troše se na dijelu kože AT. Sinteza novih veza DNK iz jednosatnog odmotavanja Očeve DNK. Odjeljak u kojem se rasplet i sinteza odvija preko noći naziva se "replikacijska viljuška":
 |
Batkivska DNK
Novosintetizovana DNK
Replikacija DNK događa se na način da je koža očeve 2-lanc DNK šablona za sintezu novog komplementarnog klonuća i dva klonuća (izlaznog i novosintetiziranog), koji se kombinuju kako bi stvorili korake generiranja DNK. . Ovaj mehanizam se naziva konzervativna replikacija. Replikacija DNK se odvija istovremeno na 2 lancete, i, kao što smo već mislili, 5 - 3. Ali lancete Očeve DNK su drugačije ispravljene. Prote, enzim koji vrši sintezu DNK, nema direktne 3` - 5`. Na to, jedan Lancyug, dim majke majke je hidamovstya 5` - 3`, ako ste sintetizirali nepromišljeno (í̈ Dazyat "limeychi"), drugi Lantsyug Boody je malo 5` - 3`, ale sa fragmentima od 150 - 200 nukleotida, jaki zgota sašiveni zajedno Ovaj lantsug se zove "vidstaya".
Da bi sinteza nove DNK započela, potreban je prajmer. Već smo rekli da sjeme može biti fragment DNK ili RNK. Kada RNK služi kao prajmer, ima vrlo kratku dužinu, sadrži oko 10 nukleotida i naziva se prajmer. Sintetiše prajmer komplementaran jednom od lanaca DNK i poseban enzim – primazu. Signal za aktivaciju primata je stvaranje preprimirajućeg perinealnog kompleksa koji se sastoji od 5 proteina. 3'-terminalna grupa (hidroksilna grupa terminalnog ribonukleotidnog prajmera) služi kao prajmer za sintezu DNK pod dejstvom DNK polimeraze. Nakon sinteze DNK, RNA komponenta (prajmer) se hidrolizira pomoću DNK polimeraze.
Rad DNK polimeraza je vođen matriksom, tako da skladište nukleotida novosintetizovane DNK zavisi od prirode matrice. U svojoj DNK polimerazi, uvijek uklanja nekomplementarne ostatke na kraju prajmera prije nastavka polimerizacije. Dakle, replikacija DNK se odvija s velikom preciznošću, a uparivanje baza je potvrđeno dva puta. DNK polimeraze su dizajnirane da rastu petlje novosintetizirane DNK, ali ne da kataliziraju spajanje dvije DNK petlje ili da kombinuju jednu petlju (sa stvaranjem kružne DNK). Ovu funkciju određuje DNK ligaza, koja katalizira formiranje fosfodiestarske veze između dvije DNK ligaze. Enzim je očigledno aktivan - VIN grupa na 3. kraju jednog DNK lanca i fosfatna grupa na 5. kraju drugog DNK lanca. Šivanje lancuga se plaća za potrošnju energije ATP-a. Ostaci netoksičnih hemijskih i fizičkih agenasa (jonizujuće zračenje, ultraljubičasto zračenje, razno hemijski govor) pozivaju na oštećenje DNK (promjena ili gubitak AT, ruptura fosfodiestarskih ligamenata itd.), sve stanice imaju mehanizme za ispravljanje ovih defekata. DNK restrikcijski enzim prepoznaje proces i vibrira oštećenu parcelu, DNK polimeraza vrši popravku (reproduktivnu) sintezu oštećenih parcela direktno 5-3. Obnovljeni dio je sašiven od viška Lancuga sa DNK ligazom. Ova metoda ispravljanja izmijenjenih ili oštećenih parcela naziva se reparacija. Lista inhibitora DNK replikacije je raznolika i duga. Neki se vezuju za DNK polimerazu, inaktiviraju ih, drugi vezuju i inaktiviraju sljedeći dodatni blok, treći se uvode u DNK šablona, uništavajući svoje podatke prije kopiranja, a treći djeluju kao konkurenti Inhibitori, koji su analozi normalnih nukleotidnih trifosfata. Takvi inhibitori uključuju antibiotike, mutagene, hemijska sredstva, antivirusna sredstva itd.
Biosinteza proteina (translacija gena).
Savijanje polipeptidne lancete u skladištima i AK-ima je čudesan, pa čak i složen proces, što se može vidjeti u činjenici da se odvija u 4 faze, a sam po sebi:
1) aktivacija i selekcija AK (ATP-stagnantna faza);
2) pokretanje sinteze polipeptidnog lanceta (GTP-faza);
3) elongacija polipeptidne lancete (GTP-stale stage);
4) završetak sinteze polipeptidnog lanceta.
(1) - aktiviranje i odabir AK-a. U svim tipovima ćelija, prva faza translacije je ATP-ovisna konverzija kožne AA u kompleks: aminoacil-tRNA. Postoje dva cilja koja se mogu postići:
1) reakcija formiranja AK napreduje da bi se osvetlila peptidna veza.
2) AK se vezuje za specifičnu tRNA (ovo znači selekciju). Reakcija se javlja u fazi 2 + Mg++
1) AA + ATP aminoacil - AMP + PF
aminoacil-tRNA sintetaza
2) aminoacil-AMP + tRNA aminoacil-tRNA
aminoacil-tRNA sintetaza
Aminoacil-tRNA sintetaza katalizira dodavanje aminoacila (aminokiselinskog ostatka) na 3. hidroksilnu grupu terminalnog adenozina. Zgadayo Budovu tRNA:
Ovo rame mora preuzeti sudbinu vezanog aminoacil-
Za prepoznavanje tRNA pomoću tRNA sa ribozomom na mjestu sinteze proteina.
aminoacil-tRNA-
Petidazoya
antikodon
Pored svoje katalitičke aktivnosti, aminoacil-tRNA sintetaza ima vrlo visoku specifičnost, „prepoznaje“ i aminokiseline i njihove tRNA derivate. Prenosi se da ćelije sadrže 20 sintetaza - jednu po koži AK, tada je bogatija tRNA (najmanje 31 -32), koja je bogata AK može se povezati sa dva i dolazi iz tri različita tRNA molekula.
(2) Inicijacija je još jedna faza u sintezi proteina.
Za početak translacije potrebno je precizno prepoznati prvi kodon, koji se dodaje sekvenci mRNA koja nije translirana. Inicijatorski kodon je AUG, a inicijator je metionin-tRNA
mRNA nije prevedena nije prevedena nije prevedena
sekvenca sekvenca sekvenca
Prvi kodon.
Odaje se priznanje tRNA koja pomaže antikodon. Čitanje se vrši direktno na 5` - 3`. Ovo prepoznavanje je rezultat uređene interakcije sa disociranim ribozomima, što rezultira gubitkom energije (GTP). Ovaj proces uključuje pomoćne proteine zvane inicijacijski faktori (FI), pr 8. Proces uključuje 40S i 60S podjedinicu ribozoma. Pogledajmo mehanizam izvještavanja o pokretanju.
1) 40S - rRNA podjedinica se vezuje za region mRNK koji prethodi prvom kodonu. Od koga uzeti sudbinu FI-3.
2) Prva aminoacil-tRNA, koja učestvuje u translaciji prvog kodona, stupa u interakciju sa GMP i PHI-2. Ovaj kompleks, koji se uspostavio u prisustvu FI-1, dovodi tRNA do prvog kodona matriksa i stvara kompleks inicijatora sa 40S podjedinicom ribozoma.
3) Nakon eliminacije svih inicijacijskih faktora (PI-1,2,3), 60S podjedinica ribozoma se dodaje GTP-u, što uzrokuje hidrolizu GTP-a. Ovim je završeno stvaranje nove 80S ribosomske jedinice. Na taj način se uspostavlja novi inicijatorski kompleks: ribosom – mRNA – tRNA.
Cijela površina ribozoma sadrži 2 funkcionalna dijela za interakciju s tRNA molekulima. Peptidilno jedinjenje (P-dilyanka) – postavlja polipeptidni lancet u kompleks za skladištenje peptidil-tRNA sa preostalim prevedenim kodonom mRNA. Aminoacil blok (A-blok) zamjenjuje aminoacil-tRNA povezanu s kodonom grane, aminoacil-tRNA se formira u P-blok, ostavljajući A-blok spreman za sljedeću amino acil-tRNA.
Šematski se cijeli proces može prikazati na sljedeći način:
1) 40S podjedinica ribozoma na mjestu FI-3 dodaje se netranslucentnoj sekvenci mRNA neposredno prije prvog kodona.
2) aminoacil-tRNA, koja se povezuje sa GTP i PHI-2 i nakon što se deo PHI-1 dodaje prvom kodonu, pri čemu stvara inicijatorski kompleks sa 40S podjedinicom.
3) FI-1,2,3 je odabran.
4) Podjedinica 60S stupa u interakciju sa GTP i zatim se pridružuje inicijatorskom kompleksu. Ribosom 80S je potpuno formiran, koji sadrži P-odsjek i A-odsjek.
5) nakon formiranja kompleksa inicijatora sa prvim kodonom, aminoacil-tRNA se formira u P-jedinicu, ostavljajući A-jedinicu slobodnom.
(3) Elongacija – nastavak sinteze. U ovoj fazi se vrši sinteza peptidnog koplja. 80S-ribosom, A-diljanka, potpuno je formiran u fazi inicijacije. U suštini, proces elongacije stalno ponavlja ciklus od tri faze:
1) Ispravna obrada aminoacil-tRNA.
2) jačanje peptidne veze.
3) kretanje novostvorene peptidil-tRNK iz A-sekcije u P-sekciju.
(1) - dodavanje vodeće (prednje) aminoacil-tRNA na A-mjestu osigurava precizno prepoznavanje kodona. To je zbog tRNA koja pomaže antikodonu. Dodavanje aminoacil-tRNA ribozomu rezultira stvaranjem kompleksa koji se sastoji od aminoacil-tRNA, GTP i faktora elongacije proteina (PE), uključujući papalinu. U tom slučaju nastaje kompleks PE – HDF i fosfata. Ovaj kompleks (PE – GDP) se zatim (uz učešće GTP-a i drugih proteinskih faktora) ponovo transformiše u PE – GTP.
(2) - alfa-amino grupa nove aminoacil-tRNK u sekciji A rezultira nukleofilnim napadom esterifikovane karboksilne grupe peptidil tRNK, koja zauzima P-sekciju. Ovu reakciju katalizira peptidil transferaza, proteinska komponenta koja ulazi u 60S podjedinicu ribosoma. AK fragmenti i aminoacil-tRNA su već aktivirani i za ovu reakciju (reakcija stvaranja peptidne veze) nije potrebna dodatna energija. Kao rezultat reakcije, rastuća polipeptidna lanceta je vezana za tRNA, koja se nalazi u A-modulu.
(3) – nakon uklanjanja peptidnog ostatka sa tRNK na P-mjestu, slobodni molekul RNK uklanja P-mjesto. Kompleks FE-2–GTP učestvuje u pomeranju novostvorene peptidil-tRNA iz A-sekcije u P-sekciju, sastavljajući A-sekciju za novi ciklus elongacije. Kombinacija odvajanja deacilirane tRNA, prijenosa novostvorene peptidil-tRNA iz A-sekcije u P-odjel, kao i prijenosa mRNK ribozomima naziva se translokacija. Energija dobijena tokom hidrolize ATP do AMP, a ekvivalentna je energiji hidrolize 2 ATP u 2 ADP, utrošena je na stvaranje aminoacil-tRNA; Dodavanje aminoacil-tRNA A-presjeku zahtijevalo je energiju dobijenu tokom hidrolize GTP-a u GDP, a drugi GTP molekul je utrošen na translokaciju. Možemo shvatiti da je za formiranje jedne peptidne veze potrebna energija, koja se oslobađa tokom hidrolize 2 molekula ATP-a i 2 molekula GTP-a.
Fluidnost rasta polipeptida (takođe poznata kao fluidnost elongacije) in vivo se procjenjuje na 10 aminokiselina viška u sekundi. Ove procese inhibiraju različiti antibiotici. Dakle, puromicin blokira translokaciju kombinovanjem sa
R-trgovac. Streptomicin, vezujući se za ribosomske proteine, remeti prepoznavanje kodona od strane antikodona. Kloromicetin se vezuje za A-ćeliju, blokirajući elongaciju. Šematski, to se može uraditi na sljedeći način: 1) sljedeća aminoacil-tRNA, koja je odmah povezana sa dodatnim antikodonom, je usidrena u A-sekciju. Prihvatanje se vrši iz kompleksa sa GTF i FE-1. U tom slučaju nastaju HDF – FE – 1 i Fk, koji se zatim ponovo transformiše u GTF – FE-1 i učestvuje u novim ciklusima. 2) Peptidna veza se stvara između aminoacil-tRNA koja je dodata i peptida koji je u P-dodatku. 3) Kada se peptidna veza stvori, tRNA se dodaje peptidu i P-sekcija se uklanja. 4) Nove tvorevine peptidil-tRNA, iza pomoći GTP-PE2 kompleksa, prelaze iz A u P-sekciju, a GTP-PE2 kompleks se hidrolizira u GDP-PE-2 i Fk. 5) Kao rezultat ovog kretanja, A-petlja se formira da prihvati novu aminoacil-tRNA.
(4) Terminacija je završna faza sinteze proteina. Nakon brojnih ciklusa elongacije, što rezultira sintezom polipeptidnog lancetnog proteina,
A-delikates je termin ili besmislica kodon. Obično postoje dvije tRNA i postoje informacije o besmislenom kodonu. Prepoznaju ih specifični proteini – faktori terminacije (R-faktori). Oni specifično prepoznaju besmisleni kodon, vezuju se za ribozom blizu A-mjesta, blokirajući preuzimanje aminoacil-tRNA. R-faktori uz učešće GTP i peptidil transferaze osiguravaju hidrolizu vezivanja između polipeptida i tRNA molekula koji zauzima R-mjesto. Nakon hidrolize i oslobađanja polipeptida i tRNA, 80S ribosom se disocira na 40S i 60S podjedinice, koje se zatim mogu uključiti u translaciju novih mRNA.
Posmatrali smo rast jednog proteina na jednom ribozomu, dodanog jednom molekulu mRNA. U stvarnosti, proces teče efikasnije, fragmenti mRNA se transliraju istovremeno ne na jednom ribozmu, već na ribosomskim kompleksima (polizomima) i kožna faza translacije (inicijacija, elongacija, termalna nacija) djeluje s kojom kožni ribosom u ovom polizomu, u kom ribosomskom kompleksu tada je moguće sintetizirati više kopija polipeptida, od kojih će se prva mRNA cijepati.
Dimenzije polisomalnih kompleksa uvelike variraju i u velikoj mjeri su određene dimenzijama molekula mRNA. Čak i velike molekule mRNA stvaraju kompleksi od 50-100 ribozoma. Najčešće kompleks sadrži 3 do 20 ribozoma.
Kod životinja i ljudi, veliki broj proteina se sintetizira putem mRNA u obliku molekula prekursora, koji se zatim modificiraju kako bi stvorili aktivne molekule, slično sintezi PC-a. Protein se može pripremiti jedan ili više veća količina buduće modifikacije.
1) Rješenje disulfidne veze.
2) Dodatak kofaktora i koenzima.
3) Prihvatanje protetskih grupa.
4) Djelimična proteoliza (proinsulin - insulin).
5) Proučavanje oligomera.
6) Hemijska modifikacija (acilacija, aminacija, metilacija, fosforilacija, karboksilacija itd.) – poznato je više od 150 hemijskih modifikacija aminokiselina u molekulu proteina.
Sve modifikacije dovode do promjena u strukturi i aktivnosti proteina.
genetski kod.
Ideju da se prijenos genetske informacije kroz DNK vrši dodatni molekul koji se zove mRNA prvi su predložili 1961. F. Jacob i J. Monod. Napredni roboti (M. Nirenberg, H. G. Korana, R. Holly):
M.Nirenberg - sinteza polipeptida i vezivanje aminoacil-tRNA za ribozome.
H.G. Korana – razvio je metodu hemijske sinteze poli-oligonukleotida.
R.U. Kholiya - dešifriranje strukture DNK iz antikodonskog dijela.
1) Potvrdili smo hipotezu da je uključena mRNA
2) Pokazali su tripletnu prirodu koda, pri čemu je koža AK programirana u mRNA pomoću 3 baze, zvane kodoni
3) Utvrđeno je da se mRNA kod čita putem komplementarnog prepoznavanja kodonom antikodonskog tripleta tRNK.
4) Utvrdili smo identitet između AK i više od 64 moguća kodona. Sada je poznato da 61 kodon kodira AK, a 3 su terminacioni signali (besmisleni kodon).
Bilo je važno da genetski kod bude univerzalan, tako da svi organizmi i sve vrste ćelija imaju ista značenja sa svim kodonima. Međutim, nedavne studije mitohondrijalne DNK su pokazale da se genetski sistem mitohondrija značajno razlikuje od genetskog sistema drugih struktura (jezgra, hloroplasti), kao što je tRNA mitohondrija u kodonu. čita se drugačije, niža tRNA od drugih proizvoda. Kao rezultat, mitohondrije zahtijevaju više od 22 tipa tRNA. Dakle, kako sinteza proteina u citoplazmi uključuje 31-32 tipa tRNA, a zatim i cijeli set tRNA.
18 od 20 AK je kodirano sa više od jednog kodona (2, 3, 4, 6) - ova moć se naziva "virogenizam" koda i može važnije za tijelo. Zbog generativne prirode procesa, replikacija i transkripcija ne ometaju genetske informacije. Genetski kod se ne preklapa i ne sadrži znakove interpunkcije, tako da se čitanje odvija bez ikakvih prekida, dosljedno, sve dok ne dođe do besmislenog kodona. Istovremeno, virusima se dodjeljuje potpuno drugačija moć - kodovi se mogu "preklapati":
1) Ako se zamjena dogodi u 3. nukleotidu kodona, tada je, zbog "nevinosti" koda, moguće da će AK sekvenca ostati nepromijenjena i da se mutacija neće pojaviti.
2) Može doći do efekta glasnika ako se jedan AK zamijeni drugim; Ova zamjena može biti ugodna, često ugodna ili neugodna, u tom slučaju funkcija proteina pati, biva uništena ili potpuno izgubljena.
3) Kao rezultat mutacija, može se stvoriti besmisleni kodon. Dodavanje besmislenog kodona (terminacijski kodon) može dovesti do sinteze proteina prije terminacije.
Rečeno je:
1) Genetski kod (“mova life”) sastoji se od niza kodona, koji zauzvrat stvaraju gen.
2) Genetski kod je triplet, tako da se kodon kože sastoji od tri nukleotida, a kodon kože kodira 1 AA. Sa 4 vrste DNK nukleotida moguće je stvoriti 64 jedinice, što je manje nego dovoljno za 20 AK.
3) “Virogeni” kod - tada jedan AK može biti kodiran sa 2, 3, 4, 6 kodona.
4) Kod je nedvosmislen, tako da jedan kodon kodira više od jednog AK.
5) Kod koji se ne preklapa, svi nukleotidi koji su uključeni u dva kodona.
6) Šifra “bez kodona” znači da postoje dva nukleotida između dva kodona.
8) Sekvenca AK u polipeptidu odgovara sekvenci kodona u genu - ova snaga se naziva kolinearnost.
Slične informacije.
Tema današnjeg predavanja je sinteza DNK, RNK i proteina. Sinteza DNK se naziva replikacija ili reduplikacija (sub-replikacija), sinteza RNK je transkripcija (prepisivanje DNK), sinteza proteina, koju provodi ribosom na šablonskoj RNK, naziva se translacijom, zatim se nukleotid prevodi sa jezika ív o aminokiselinama.
Pokušat ćemo dati kratak pregled svih ovih procesa, fokusirajući se na molekularne detalje, kako bismo mogli identificirati dubinu ovog predmeta proučavanja.
DNK replikacija
Molekul DNK, koji se sastoji od dvije spirale, dijeli se tokom diobe ćelije. Dvostruka DNK se zasniva na činjenici da kada se niti raspletu do kožne niti, može se dobiti komplementarna kopija, čime se odsijecaju dva lanca molekule DNK da bi se kopirala izlazna.
Ovdje je također naznačen jedan od parametara DNK, krug spirala, 10 pari baza pada na sljedećem zavoju, imajte na umu da jedan krug nije između najbližih izbočina, već kroz jedan, jer DNK ima mali žlijeb i veliki jedan. Kroz veliki žlijeb, proteini stupaju u interakciju s DNK kako bi prepoznali sekvencu nukleotida. Prečnik spirale je 34 angstroma, a prečnik subspirale 20 angstroma.
Replikaciju DNK vrši enzim DNK polimeraza. Ovaj enzim je stvoren da poveća DNK bebe na 3 kraja. Sjećate se da je molekul DNK antiparalelan, njegovi različiti krajevi se zovu 3-kraj i 5-kraj. Prilikom sintetiziranja novih kopija na kožnoj niti, jedan novi konac će biti ušiven u smjeru od 5 do 3, a drugi - u smjeru od 3 do 5-kraja. Međutim, peti kraj DNK polimeraze se ne može proizvesti. Dakle, sinteza jednog lanca DNK, odnosno kako raste na "ručni" način za enzim, teče direktno bez prekida (ovo se naziva vodeći ili provodni lanac), a sinteza drugog lanca odvija se u kratkom roku. fragmenti (zovu se Okazaki fragmenti u čast drevnih koji ih je opisao). Zatim se fragmenti sašiju, a takva nit se zove odložena, pa replikacija ove niti ide dalje. Struktura koja se uspostavlja tokom sata replikacije naziva se viljuška replikacije.
Pošto u DNK bakterije posmatramo da se replicira, a koja se može posmatrati u elektronskom mikroskopu, možemo videti da ona u početku razvija „oko“, zatim se vena širi i pojavljuje se ceo kružni molekul DNK. Dostupno kao replika. Proces replikacije se izvodi s velikom preciznošću, a ne apsolutnom preciznošću. Bakterijska DNK polimeraza pravi greške tako što ubacuje pogrešan nukleotid iz molekula DNK šablona sa frekvencijom od približno 10-6. Kod eukariota, enzimi rade preciznije, ostaci se lakše apsorbuju, stopa oštećenja tokom replikacije DNK kod ljudi procjenjuje se na 10-7 - 10-8. Preciznost replikacije može varirati u različitim dijelovima genoma, uključujući dijelove s višom frekvencijom mutacija i konzervativnije dijelove gdje se mutacije rijetko javljaju. I na taj način razlikuju se dva različita procesa: proces pojave DNK mutacija i proces fiksacije mutacija. Čak i ako mutacije dovedu do smrti, miris se neće pojaviti u narednim generacijama, a ako mutacija nije fatalna, ona će se ukorijeniti u sljedećim generacijama, a mi možemo biti oprezni i spriječiti je. Još jedna karakteristika replikacije DNK je da DNK polimeraza ne može pokrenuti sam proces sinteze; ona zahtijeva "prajmer". Razmotrite kako se takav prajmer koristi za stvaranje fragmenta RNK. Kada je u pitanju genom bakterije, postoji posebna tačka koja se zove ishodište replikacije, koja sadrži sekvencu koju prepoznaje enzim koji sintetiše RNK. Spada u klasu RNA polimeraza i u ovoj kategoriji se naziva primaza. RNA polimeraza ne zahtijeva prajmer, a ovaj enzim sintetizira kratak fragment RNK - sam "prajmer" koji započinje sintezu DNK.
Transkripcija
Sljedeći proces je transkripcija. Hajde sada da pričamo o izveštaju.
Transkripcija je sinteza RNK na DNK, ili sinteza komplementarnog lanca RNK na molekulu DNK, koju provodi enzim RNA polimeraza. Bakterije, na primjer, koliformne, imaju jednu RNK polimerazu i svi bakterijski enzimi su vrlo slični; u drugim organizmima (eukarioti) postoje brojni enzimi, zovu se RNA polimeraza I, RNA polimeraza II, RNA polimeraza III, mogu biti slični i bakterijskim enzimima, ali su složeniji, zahtijevaju više proteina Ova vrsta eukariotske RNA polimeraze ima svoju posebnu funkciju transkripcije specifičnog skupa gena. DNK lanac, koji je matrica za sintezu RNK tokom transkripcije, naziva se semantički ili matrični lanac. Drugi lanac DNK naziva se nekodirajući (komplementarna RNK ne kodira proteine, to je "glupost").
Proces transkripcije može se podijeliti u tri faze. Prva faza je inicijacija transkripcije – početak sinteze lanca RNK, uspostavlja se prva veza između nukleotida. Zatim niti rastu, produžavaju se - elongacija, i, ako je sinteza završena, dolazi do prekida, oslobađajući sintetiziranu RNK. RNA polimeraza, nakon što "izraste" DNK, spremna je za novi krug transkripcije. Bakterijska RNA polimeraza je detaljno proučavana. Sastoji se od nekoliko proteinskih podjedinica: dvije α-podjedinice (male podjedinice), β- i β-podjedinice (velike podjedinice) i ω-podjedinice. Istovremeno, smrad se stvara ili kao minimalni enzim ili kao korenzim. σ-podjedinica može biti vezana za ovaj jezgro enzima. σ-podjedinica je neophodna za sintezu RNK i iniciranje transkripcije. Nakon što je došlo do početka, σ-podjedinica ulazi u kompleks i tada djeluje kao koenzim (Lanzug elongacija). Kada se doda DNK, σ-podjedinica prepoznaje dio gdje počinje transkripcija. Ovo se zove promoter. Promotor je niz nukleotida koji usmjerava sintezu RNK. Bez σ-podjedinice, promotor ne može prepoznati jezgro enzima. σ-podjedinica u isto vrijeme kao i jezgro enzima naziva se jezgro enzim ili holoenzim.
Povezavši se sa DNK, i sa samim promotorom, koji prepoznaje σ-podjedinica, holoenzim odmotava dvolančani heliks i započinje sintezu RNK. Komad neupletene DNK je tačka inicijacije transkripcije, prvi nukleotid, sve dok se ribonukleotid ne doda komplementarno. Počinje transkripcija, σ-podjedinica odlazi, a jezgro enzima nastavlja produžavanje lanca RNK. Tada dolazi do prekida, jezgro enzima se rastvara i sprema za novi ciklus sinteze.
Kako se određuje elongacija transkripcije?
RNK raste na 3-kraju. Vezan za nukleotid kože, glavni enzim razgrađuje DNK i kompresuje se u jedan nukleotid. Svijetu je sve jasno, možemo reći da je jezgro enzima neuništivo, a DNK se kroz njega „proteže“. Bilo je jasno da će rezultat biti isti. Alemi govori o kolapsu molekula DNK. Veličina proteinskog kompleksa za formiranje korfermenta je 150 Ǻ. Veličina RNK polimeraze je 150×115×110Ǻ. To je nanomašina. Brzina robotske RNA polimeraze je do 50 nukleotida u sekundi. Kompleks jezgra enzima između DNK i RNK naziva se kompleks elongacije. Ovo je DNK-RNA hibrid. Ovdje se DNK uparuje sa RNK, a 3-terminalni kraj RNK se otvara za dalji rast. Veličina ovog hibrida je 9 baznih parova. Neupleteni komad DNK zauzima otprilike 12 parova baza.
RNA polimeraza je vezana za DNK prije raspleta. Ovaj dio se naziva prednji DNK dupleks i veličine je 10 parova baza. Polimeraza je takođe povezana sa većim delom DNK koji se naziva zadnji dupleks DNK. Veličina glasničkih RNK, koje sintetiziraju RNA polimeraze u bakterijama, može doseći 1000 nukleotida ili više. U eukariotskim ćelijama, veličina sintetizirane DNK može doseći 100.000 i nekoliko miliona nukleotida. Međutim, nepoznato je da li u ćelijama postoji smrad u takvim veličinama ili mogu biti ometani procesi sinteze smrada.
Kompleks Elongatsiy je stabilan, jer Veliki robot uskoro odlazi u penziju. Dakle, DNK sama po sebi ne „poziva“. Može pomicati DNK brzinom do 50 nukleotida u sekundi. Ovaj proces se naziva pomicanje (ili translokacija). Interakcija DNK sa RNA polimerazom (core enzim) ne zavisi od sekvence DNK, osim za σ-podjedinicu. Prvi jezgro enzim završava sintezu DNK tokom prolaska terminacionih signala.
Hajde da analiziramo molekularnu strukturu jezgra enzima. Kao što je gore navedeno, korenzim se sastoji od α- i β-podjedinica. Smrad je formiran na način da zvuči kao „ralo“ ili „kandža“. α-podjedinice su u jezgri “kandže” i određuju strukturnu funkciju. DNK i RNK vjerovatno nemaju interakciju. ω-podjedinica je mali protein koji također ima strukturnu funkciju. Glavni dio robota pada na β- i β-podjedinice. Na maloj slici, β-podjedinica je prikazana na vrhu, a β-podjedinica je prikazana na dnu.
U sredini "prolaza", koji se zove kanal glave, nalazi se aktivni centar za enzim. Tu se dodaju nukleotidi i stvara se nova veza tokom sinteze RNK. Glavni kanal RNK polimeraze je mjesto gdje se DNK nalazi tokom elongacije. Takođe sa strane ove strukture je drugi kanal, koji opskrbljuje nukleotide za sintezu RNK.
Raspodjela naboja na površini RNA polimeraze osigurava njene funkcije. Podjela je vrlo logična. Molekul nukleinske kiseline je negativno nabijen. Stoga, kada je glavni kanal prazan, on teži da sadrži negativno nabijenu DNK i ispunjen je pozitivnim nabojem. Površina Viconan RNA polimeraze je negativno nabijena aminokiselinama tako da se DNK ne lijepi za nju.
