Біохімія · Тема 5

Біосинтез нуклеїнових кислот. Мутації і репарація. Транскрипція і процесинг

Конспект

Реплікація ДНК

Реплікація — подвоєння ДНК перед поділом клітини. Кожен фермент робить свою операцію, як бригада на конвеєрі.

Фермент	Що робить
Геліказа	розплітає подвійну спіраль, розділяє ланцюги
Топоізомераза (ДНК-гіраза в бактерій)	робить розриви ланцюгів, знімаючи напругу перед вилкою; її інгібітори — протипухлинні препарати
Праймаза	синтезує РНК-затравку (праймер)
ДНК-полімераза III	нарощує новий ланцюг
ДНК-полімераза I	видаляє праймери і заповнює проміжки
ДНК-лігаза	зшиває фрагменти

Ланцюги ДНК антипаралельні, а полімераза росте лише в напрямку 5'→3'. Тому один ланцюг синтезується неперервно (лідирувальний), а інший — із запізненням, короткими фрагментами Оказакі.

Логіка задачі: хіміопрепарат зупиняє поділ, гальмуючи фермент, що робить розриви ланцюгів ДНК → топоізомераза.

Репарація

Пошкоджена ДНК відновлюється ексцизійною репарацією: «вирізати і замінити».

ДНК-глікозилаза впізнає і видаляє неправильну основу. Наприклад, урацил, що з'явився після дезамінування цитозину азотистою кислотою.
Ендонуклеаза надрізає ланцюг біля пошкодження. При УФ-пошкодженні (тимінові димери) вона вирізає ділянку.
ДНК-полімераза заповнює проміжок.
ДНК-лігаза зшиває ланцюг.

Пігментна ксеродерма — спадковий дефект ендонуклеази (системи ексцизійної репарації). Клітини не видаляють УФ-пошкодження, і шкіра на сонці дає пухлини.

Логіка задачі: азотиста кислота дезамінує цитозин → утворюється урацил → репарацію починає урацил-ДНК-глікозилаза. У тесті вона названа «уридин-ДНК-глікозидаза».

Аміноацил-тРНК-синтетаза працює в трансляції, а не в репарації.

Транскрипція

Транскрипція — синтез РНК на матриці ДНК РНК-полімеразою. Стадії: ініціація, елонгація, термінація. Для неї ДНК має бути деспіралізована в ділянці гена.

РНК-полімераза еукаріотів	Що синтезує
I	рРНК
II	мРНК (пре-мРНК); блокується α-аманітином блідої поганки
III	тРНК, 5S рРНК

Логіка задачі: токсини грибів і антибіотики пригнічують РНК-полімеразу → порушується транскрипція. Отруєння аманітином блокує РНК-полімеразу II → синтез мРНК.

Логіка задачі: порушено деспіралізацію ДНК → насамперед зупиниться транскрипція.

Процесинг

Ген еукаріотів має екзони (кодувальні ділянки) і інтрони (некодувальні). Незріла пре-мРНК копіює все. Під час процесингу вирізаються інтрони (сплайсинг), додаються кеп і поліА-хвіст. Тому в пре-мРНК більше триплетів, ніж амінокислот у білку.

Зворотна транскрипція і рекомбінація

Зворотна транскриптаза ВІЛ — це РНК-залежна ДНК-полімераза. Вона синтезує ДНК на матриці вірусної РНК.

Мільйони варіантів антитіл кодують лише кілька сотень генних сегментів. Їх перебудова в лімфоцитах — генетична рекомбінація (соматична рекомбінація V-, D-, J-сегментів).

Тригери

13 тригерів

Формулювання з умов задач, які одразу вказують на правильну відповідь.

Перейдіть у додаток, щоб дізнатися більше

Пастки

11 пасток

Типові помилки й підступні варіанти відповідей з цієї теми.

Перейдіть у додаток, щоб дізнатися більше

Перейдіть у додаток, щоб закріпити матеріал