Генетический код. Транскрипция

Тема: «Генетический код. Транскрипция»

Задачи:

Дать характеристику основным свойствам генетического кода и механизму транскрипции

Код ДНК.

В каждой клетке синтезируется несколько тысяч различных белковых молекул. Белки недолговечны, время их существования ограничено, после чего они разрушаются.

Информация о последовательности аминокислот в белковой молекуле закодирована в виде последовательности нуклеотидов в ДНК.

Код ДНК.

Итак, последовательность нуклеотидов каким-то образом кодирует последовательность аминокислот. Все многообразие белков образовано из 20 различных аминокислот, а нуклеотидов в составе ДНК — 4 вида.

Если предположить, что один нуклеотид кодирует одну аминокислоту, то 4 нуклеотидами можно закодировать….

Если 2 нуклеотида кодируют одну аминокислоту, то количество кодируемых кислот возрастает до ….

Значит, код ДНК должен быть триплетным. Было доказано, что именно три нуклеотида кодируют одну аминокислоту, в этом случае можно будет закодировать 4 3 — 64 аминокислоты. А так как аминокислот всего 20, то некоторые аминокислоты должны кодироваться несколькими триплетами.

Код ДНК. Транскрипция

• Триплетность . Каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов – кодоном .
• Однозначность . Кодовый триплет, кодон, соответствует только одной аминокислоте.
• Вырожденность (избыточность). Одну аминокислоту могут кодировать несколько (до шести) кодонов.

Код ДНК. Транскрипция

• Универсальность . Генетический код одинаков, одинаковые аминокислоты кодируются одними и теми же триплетами нуклеотидов у всех организмов Земли.
• Неперекрываемость . Последовательность нуклеотидов имеет рамку считывания по 3 нуклеотида, один и тот же нуклеотид не может быть в составе двух триплетов. (Жил был кот тих был сер мил мне тот кот);

Код ДНК. Транскрипция

• Наличие кодона- инициатора и кодонов-терминаторов . Из 64 кодовых триплетов 61 кодон — кодирующие, кодируют аминокислоты, а 3 — бессмысленные, не кодируют аминокислоты, терминирующие синтез полипептида при работе рибосомы (УАА, УГА, УАГ). Кроме того, есть кодон — инициатор (метиониновый), с которого начинается синтез любого полипептида.

Код ДНК. Транскрипция

Реакции матричного синтеза – особая категория химических реакций, происходящих в клетках живых организмов. Во время этих реакций происходит синтез полимерных молекул по плану, заложенному в структуре других полимерных молекул-матриц. На одной матрице может быть синтезировано неограниченное количество молекул-копий. К этой категории реакций относятся репликация, транскрипция, трансляция и обратная транскрипция.

Центральная догма молекулярной биологии: ДНК  РНК  белок.

Строение гена эукариот.

В ДНК одна цепь кодирует последовательность аминокислот, другая, комплементарная ей, не кодирует аминокислоты.

Начало гена принято изображать на рисунке слева, на 3‘ конце кодирующей цепи. Перед геном находится промотор – последовательность нуклеотидов, с которой соединяется РНК-полимераза.

Транскрипция у эукариот.

Транскрипция – синтез РНК на матрице ДНК . РНК-полимераза может присоединиться только к промотору, который находится на 3'-конце матричной цепи ДНК, и двигаться только от 3'- к 5'-концу этой матричной цепи ДНК.

Синтез иРНК происходит на одной из двух цепочек ДНК в соответствии с принципами комплементарности и антипараллельности от 5 '- к 3 '-концу .

Строительным материалом и источником энергии для транскрипции являются рибонуклеозидтрифосфаты (АТФ, УТФ, ГТФ, ЦТФ).

Транскрипция у эукариот.

Транслируемая область начинается на 5 ’ –конце кодоном-инициатором , заканчивается на 3 ’ –конце кодоном-терминатором.

Повторение

• Триплетность генетического кода. Поясните это свойство.
• Однозначность генетического кода. Поясните это свойство.
• Вырожденность генетического кода. Поясните это свойство.
• Универсальность генетического кода. Поясните это свойство.
• Неперекрываемость генетического кода. Поясните это свойство.

• Сколько кодонов кодируют 20 видов аминокислот? Какие кодоны находятся в начале иРНК и в ее конце?
• Что такое промотор?
• Что такое транскрипция?
• В каком направлении движется РНК-полимераза? В каком направлении происходит образование иРНК?
• Какие нуклеотиды используются при транскрипции?
• Какие реакции называются реакциями матричного синтеза?
• Какие реакции матричного синтеза известны?

Повторение

Тест 1. Транскрипция — это:

• Удвоение ДНК.
• Синтез иРНК на ДНК.
• Синтез полипептидной цепочки на иРНК.
• Синтез иРНК, затем синтез на ней полипептидной цепочки.

**Тест 2. Транскрипция происходит:

• В ядре. 5. В комплексе Гольджи.
• В митохондриях. 6. В рибосомах.
• В пластидах. 7. В ЭПС.
• В лизосомах. 8. Во включениях.

**Тест 3. Могут быть закодировано на ДНК:

• Полипептиды. 5. рРНК.
• Полисахариды. 6. Олигосахариды.
• Жиры. 7. Моносахариды.
• тРНК. 8. Жирные кислоты.

Повторение

Тест 4. На ДНК эукариот кодовыми триплетами может быть закодировано:

• 10 видов аминокислот.
• 20 видов аминокислот.
• 26 видов аминокислот.
• 170 видов аминокислот.

Тест 5. Все многообразие аминокислот, входящих в состав белков может быть закодировано:

• 20 кодовыми триплетами, кодонами.
• 64 кодовыми триплетами, кодонами.
• 61 кодовым триплетом, кодоном.
• 26 кодовыми триплетами, кодонами.

Тест 6. Матрицей при транскрипции является:

• Кодогенная цепь ДНК.
• Ген состоит из двух цепей, обе цепи ДНК гена могут быть матрицами.
• иРНК.
• Цепь ДНК, комплементарная кодогенной.

Повторение

**Тест 7. Для транскрипции необходимы:

• АТФ. 5. ТТФ.
• УТФ. 6. Кодирующая цепь ДНК.
• ГТФ. 7. Рибосомы.
• ЦТФ. 8. РНК-полимераза.

Тест 8. Участок молекулы ДНК, с которого происходит транскрипция, содержит 30000 нуклеотидов (обе цепи). Для транскрипции потребуется:

• 30000 нуклеотидов.
• 15000 нуклеотидов.
• 60000 нуклеотидов.
• 10000 нуклеотидов.

Тест 9. РНК-полимераза при транскрипции передвигается:

• От 5' конца к 3' концу.
• От 3' конца к 5' концу.
• Не имеет значения.
• Зависит от фермента.

Повторение

Тест 10. Новые нуклеотиды иРНК при удлинении иРНК присоединяются:

• От 5' конца к 3' концу.
• От 3' конца к 5' концу.
• Не имеет значения.
• Зависит от фермента.

Тест 11. Триплетность генетического кода:

• Одну аминокислоту кодируют не один, не два, а три нуклеотида.
• Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.
• Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.
• Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.
• У всех организмов Земли одинаков генетический код.

Повторение

Тест 12. Вырожденность генетического кода:

• Одну аминокислоту кодируют не одну, не две, а три нуклеотида.
• Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.
• Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.
• Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.
• У всех организмов Земли одинаков генетический код.

Тест 13. Однозначность генетического кода:

• Одну аминокислоту кодируют не одну, не две, а три нуклеотида.
• Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.
• Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.
• Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.
• У всех организмов Земли одинаков генетический код.

Повторение

Тест 14. Универсальность генетического кода:

• Одну аминокислоту кодируют не одну, не две, а три нуклеотида.
• Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.
• Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.
• Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.
• У всех организмов Земли одинаков генетический код.

Тест 15. Неперекрываемость генетического кода:

• Одну аминокислоту кодируют не одну, не две, а три нуклеотида.
• Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.
• Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.
• Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.
• У всех организмов Земли одинаков генетический код