Слайд 2
Часть I
Структура РНК
тРНК
Рибосома
Слайд 3
РНК в клетке
DNA
Proteins
mRNA
rRNA
tRNA
miRNA
vault RNA
snRNA
snoRNA
SRP 7S RNA
gRNA
7SK RNA
ncRNA
cRNA
RNAse P
Слайд 4
RNA vs DNA
Бактериофаг øR1-37 использует в своей ДНК
дезоксиуридин вместо дезокситимидина
Слайд 5
Вторичная и третичная структура РНК
Вторичная структура - совокупность
комплементарных взаимодействий
Третичная структура - 3D-атомарная структура
Слайд 6
Вторичная структура РНК
G≡C (3 Н-связи)
A=U
G=U
Слайд 7
Вторичная структура РНК
G≡C
A=U (2 Н-связи)
G=U
Слайд 8
Вторичная структура РНК
G≡C
A=U
G=U (2 Н-связи)
Слайд 11
Pseudoknots - псевдоузлы
Структуры, в которых петля шпильки сама
образует шпильку
Слайд 12
Вопрос:
Что будет, если длина шпилек в псевдоузле будет,
скажем, 12 нуклеотидов?
Слайд 13
Адапторная гипотеза (1955)
Между мРНК и белками существует адаптор,
ставящий в соответствие генетическую информацию и аминокислоты
Francis Crick
(1916-2004)
Слайд 14
Трехбуквенный код (1953)
20 аминокислот
4 нуклеотида
1-битный код: 4 варианта
2-битный
код: 16 вариантов
3-битный код: 64 варианта
Георгий Гамов
(1904-1968)
64 намного больше
чем 20!
Слайд 15
Универсальный генетический код
61 смысловой триплет. Но у человека
только 38 разных тРНК. Как такое может быть?!
Слайд 16
Отклонения от генетического кода
Митохондрии, некоторые бактерии и простейшие
Слайд 17
Неканонические аминокислоты
Cеленоцистеин (UGA)
Селенометионин (AUG)
Пирролизин (UGA)
Слайд 18
Пространственная структура тРНК
Слайд 19
Модифицированные нуклеотиды в тРНК
2’-O-methyl (A, C, U, G)
m7G,
m1G, m2G, m2,2G, m5C, m3C
I, ψ, W, rT, D
4-Ac-A
...
http://modomics.genesilico.pl/
Слайд 21
Неканонические пары в тРНК
http://bps.rutgers.edu/bps
Слайд 22
G-Quadruplex
Внутримолекулярные и межмолекулярные
Теломеры
Промоторы
мРНК
Слайд 23
Неорганические ионы в структуре тРНК
Слайд 24
Стабильные тетралупы
GNRA-tetraloop
Стабилизируется стекинг-взаимодействиями
Слайд 27
Как 38 тРНК могут «обслуживать» 61 кодон?!
Слайд 28
Wobble-гипотеза (F.Crick, 1966)
Объясняет, почему тРНК меньше, чем кодонов
Слайд 30
Неканонические пары в кодон-антикодоновом взаимодействии
Слайд 32
Кто заметил ошибку на предыдущем слайде? :)
Слайд 33
Аминоацил-тРНК синтетазы
Некоторые ARSase могут деацилировать неправильно ацилированные тРНК
Слайд 34
У вас должны были возникнуть вопросы:
К какому концу
тРНК пришивается аминокислота?
Как аминоацил тРНК синтетаза распознает свою тРНК?
Слайд 35
Identity Elements
Изменяя identity elements, можно обмануть ARSase -
и она начнет навешивать не ту аминокислоту
Слайд 36
Созревание тРНК N. equitans
Две половинки тРНК закодированы в
разных генах на разных хромосомах
Слайд 37
RNAse P
RNP - рибонуклеопротеин
RNAse P - рибозим
Но! RNAse
P из митохондрий человека не содержит RNA
Слайд 38
Процессинг тРНК
tRNA вырезается из транскрипта (Pol III)
У архей
и эукаритот в tRNA еще есть интрон
Слайд 39
Аминоацил-тРНК
На 3’-конце всех тРНК находится ССА-триплет
Он не закодирован
в ДНК, а довешивается пост-транскрипционно
Слайд 41
Сравнение прокариотических и эукариотических рибосом
Слайд 42
Центрифугирование в градиенте сахарозы
Коэффициент седиментации (S):
зависит от формы
частицы
зависит от массы частицы
Слайд 43
Сборка рибосомы
Умение разбирать и собирать рибосому позволило локализовать
на ней многие важные участки
Слайд 46
Структурный анализ рибосом
2000 - 70S из Thermus thermophilis,
3Å
2000 - 70S из Thermus thermophilis, 3,3Å
2000 - 50S
из Haloarcula marismortui, 2,4Å
2001 - 30S из Thermus thermophilis с IF1, 3,2Å
2004 - 80S из Saccharomyces cerevisiae со связанным eEF2, 11,7Å, cryo-EM
2009 - 80S из Thermomyces lanuginosus, 8,9Å, cryo-EM
2010 - 80S из Triticum aestivum, 5,5Å, cryo-EM
2011 - 80S из Saccharomyces cerevisiae, 3Å
2011 - 40S из Tetrahymena thermophila со связанным с ней eIF1, 3,9Å
2013 - 60S из Tetrahymena thermophila со связанным с ней eIF6, 3,5Å
2013 - 80S из Trypanosoma brucei, 5Å, cryo-EM
2013 - 80S из Saccharomyces cerevisiae со связанным eIF5B, 6,6Å cryo-EM
2013 - 40S из Oryctolagus cuniculus со связанными с ней eIF2, eIF3, DHX29, 11,6Å cryo-EM
Слайд 48
Thermus thermophilis 70S (Yusupov et. al, 2001)
Слайд 49
Каталитический центр рибосомы «сделан» из РНК?
Слайд 51
3 участка связывания тРНК на рибосоме
Слайд 52
Инициация: тРНК связывается с Р-сайтом
Элонгация: тРНК связывается с
А-сайтом
Слайд 53
Элонгация трансляции. Шаг 1.
Инициаторная Мет-тРНК в Р-сайте
А-сайт свободен
Слайд 54
Элонгация трансляции. Шаг II.
P-сайт занят пептидил-тРНК
В А-сайт связывается
новая аминоацил-тРНК
Слайд 55
Элонгация трансляции. Шаг III.
Транспептидация.
тРНК в Р-сайте без аминокислоты,
но пептид - в Р-сайте
тРНК в А-сайте связана с
пептидом
Слайд 56
Элонгация трансляции. Шаг IV.
Транслокация.
Рибосома перемещается по мРНК
В Е-сайте
- деацилированная тРНК
В Р-сайте - пептидил-тРНК
А-сайт пустой