ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ Flashcards
(13 cards)
Τι ονομαζεται μεταγραφη του DNA
Η διαδικασια μεταφορας της γενετικης πληροφοριας ενος γονιδιου σε λειτουργικο μοριο RNA (mRNA , rRNA , tRNA , snRNA). Στηριζεται στον κανόνα της συμπληρωματικοτητας.
Τι καθοριζει η μεταγραφη
Ποια γονιδια θα εκφραστουν και με ποιον ρυθμο αυτα θα μεταγραφουν , σε ποιους ιστους και σε ποιο σταδιο αναπτυξης στους πολυκυτταρους οργανισμους.
Σε ποια η ποιες περιοχες ενος κυτταρου πραγματοποιειται η μεταγραφη του DNA
Η μεταγραφη πραγματοποιειται οπου υπαρχουν ενεργα γονιδια :
- στα προκαρυωτικα κυτταρα : στο κυτταροπλασμα οπου βρισκεται το κυριο DNA και στα πλασμιδια (εαν υπαρχουν)
- στα ευκαρυωτικα κυτταρα : στον πυρηνα, στα μιτοχονδρια και στους χλωροπλαστες (στα φυτικα κυτταρα)
Ποτε γινεται η μεταγραφη του DNA σε ενα κυτταρο
Η μεταγραφη του DNA που βρισκεται στον πυρηνα (στα ευκαρυωτικα κυτταρα) γινεται κατα τη διαρκεια της μεσοφασης διοτι στη φαση αυτη το γενετικο υλικο εχει ΜΙΚΡΟ βαθμο συσπειρωσης και ετσι διευκολυνεται η δραση των ΕΙΔΙΚΩΝ ΠΡΩΤΕΙΝΩΝ της μεταγραφης.
Η μεταγραφη του DNA που βρισκεται στα μιτοχονδρια και στους χλωροπλαστες αλλα και στα προκαρυωτικα κυτταρα, γινεται καθ ‘ ολη τη διαρκεια του κυτταρικου κυκλου.
Παραγοντες που χρειζονται για να γινει η διαδικασια της μεταγραφης σε ενα κυτταρο
- Το γονιδιο στο τελος του οποιου βρισκονται και οι Αλληλουχιες Ληξης της Μεταγραφης
- Ρυθμιστικα στοιχεια για την εναρξη της μεταγραφης: ο υποκινητης και ο καταλληλος συνδυασμος μεταγραφικων παραγοντων. Επιπλεον στα ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΑ κυτταρα στη μεταγραφη των δομικων γονιδιων των οπερονιων συμβαλλουν και αλλα ρυθμιστικα στοιχεια, που ειναι το ρυθμιστικο γονιδιο για την παραγωγη της πρωτεινης καταστολεα και ο χειριστης
- RNA πολυμεραση
- Ριβονουκλεοτιδια
- Ενεργεια
- Στην περιπτωση της εκφρασης του ΟΠΕΡΟΝΙΟΥ ΤΗΣ ΛΑΚΤΟΖΗΣ ειναι απαραιτητη η παρουσια της λακτοζης (ΕΠΑΓΩΓΕΑΣ)
Βηματα διαδικασιας μεταγραφης
1) Προσδεση RNA πολυμερασης στον υποκινητη
2) Τοπικο ξετυλιγμα της διπλης ελικας του DNA απο την RNA πολυμεραση
3) Δραση RNA πολυμερασης : (5’ - 3’) σπαζει και δημιουργει Φωσφοδιεστερικους Δεσμους
4) Ληξη μεταγραφης σε Αλληλουχιες Ληξης Μεταγραφης (ΑΛΜ)
5π) Προκαρυωτικοι Οργανισμοι : Αμεση μεταφραση (δεν υπαρχει πυρηνικη μεμβρανη)
5ε) Ευκαρυωτικοι οργανισμοι : Διαδικασια Ωριμανσης
6ε) Μεταφορα mRNA στο κυτταροπλασμα και ειδικοτερα στα ριβοσωματα οπου ειναι η θεση της πρωτεινοσυνθεσης
Ποιοι απο τους παραγοντες που χρειαζονται για να γινει η διαδικασια της μεταγραφης ειναι πρωτεινες και ποιοι τμηματα DNA
- Πρωτεινες: μεταγραφικοι παραγοντες, η RNA πολυμεραση και ο καταστολεας
- Τμηματα DNA : γονιδιο, ο υποκινητης, το ρυθμιστικο γονιδιο και ο χειριστης
Υποκινητης (ορισμος)
Ο υποκινητης αποτελει ενα απο τα ρυθμιστικα στοιχεια της μεταγραφης. Ειναι ειδικη αλληλουχια του DNA, που βρισκεται παντοτε πριν απο την αρχη καθε γονιδιου.
Διαδικασιες που γινονται στη μεταγραφη του DNA
- Ο μηχανισμός της μεταγραφής είναι ο ίδιος στους προκαρυωτικούς και ευκαρυωτικούς οργανισμούς.
Η μεταγραφή καταλύεται από ένα ένζυμο, την RNA πολυμεράση (στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς υπάρχουν τρία είδη RNA πολυμερασών).
Η RNA πολυμεράση προσδένεται σε ειδικές περιοχές του DNA, που ονομάζονται υποκινητές, με τη βοήθεια πρωτεϊνών που ονομάζονται μεταγραφικοί παράγοντες. Οι υποκινητές και οι μεταγραφικοί παράγοντες αποτελούν τα ρυθμιστικά στοιχεία της μεταγραφής του DNA και επιτρέπουν στην RNA πολυμεράση να αρχίσει σωστά τη μεταγραφή.
- Κατά την έναρξη της μεταγραφής ενός γονιδίου η RNA πολυμεράση προσδένεται στον υποκινητή και προκαλεί τοπικό ξετύλιγμα της διπλής έλικας του DNA.
Στη συνέχεια, τοποθετεί τα ριβονουκλεοτίδια απέναντι από τα δεοξυριβονουκλεοτίδια μίας αλυσίδας του DNA σύμφωνα με τον κανόνα της συμπληρωματικότητας των βάσεων, όπως και στην αντιγραφή, με τη διαφορά ότι εδώ απέναντι από την αδενίνη τοποθετείται το ριβονουκλεοτίδιο που περιέχει ουρακίλη.
Η RNA πολυμεράση συνδέει τα ριβονουκλεοτίδια που προστίθενται το ένα μετά το άλλο, με 3’-5’ φωσφοδιεστερικό δεσμό. Eτσι η μεταγραφή έχει προσανατολισμό 5’→3’ όπως και η αντιγραφή.
Η σύνθεση του RNA σταματά στο τέλος του γονιδίου, όπου ειδικές αλληλουχίες οι οποίες ονομάζονται αλληλουχίες ληξης της μεταγραφής, επιτρέπουν την απελευθέρωσή του.
- Το μόριο RNA που συντίθεται είναι συμπληρωματικό προς τη μία αλυσίδα της διπλής έλικας του DNA του γονιδίου. Η αλυσίδα αυτή είναι η μεταγραφόμενη και ονομάζεται μη κωδική.
Η συμπληρωματική αλυσίδα του DNA του γονιδίου ονομάζεται κωδική.
To RNA είναι το κινητό αντίγραφο της πληροφορίας ενός γονιδίου.
Μεταγραφη και μεταφραση στους προκαρυωτικους οργανισμους
Στους προκαρυωτικούς οργανισμούς το mRNA αρχίζει να μεταφράζεται σε πρωτεΐνη πριν ακόμη ολοκληρωθεί η μεταγραφή του. Αυτό είναι δυνατό, επειδή δεν υπάρχει πυρηνική μεμβράνη.
Ασυνεχη ή διακεκομμενα γονιδια / ποιο το προιον της μεταγραφης τους
- Τα περισσότερα γονίδια των ευκαρυωτικών οργανισμών (και των ιών που τους προσβάλλουν) είναι ασυνεχή ή διακεκομμένα. Δηλαδή, η αλληλουχία που μεταφράζεται σε αμινοξέα διακόπτεται από ενδιάμεσες αλληλουχίες οι οποίες δε μεταφράζονται σε αμινοξέα. Οι αλληλουχίες που μεταφράζονται σε αμινοξέα ονομάζονται εξώνια και οι ενδιάμεσες αλληλουχίες ονομάζονται εσώνια.
- Αν ο αριθμος των εξωνιων ειναι ν, ο αριθμος των εσωνιων ειναι ν - 1
- Το προιον της μεταγραφης τους ειναι το προδρομο mRNA
Διαδικασια ωριμανσης / Που πραγματοποιειται
Όταν ένα γονίδιο που περιέχει εσώνια μεταγράφεται, δημιουργείται το πρόδρομο mRNA που περιέχει και εξώνια και εσώνια. Το πρόδρομο mRNA μετατρέπεται σε mRNA με τη διαδικασία της ωρίμανσης, κατά την οποία τα εσώνια κόβονται από μικρά ριβονουκλεοπρωτεϊνικά «σωματίδια» και απομακρύνονται. Τα ριβονουκλεοπρωτεϊνικά σωματίδια αποτελούνται από snRNA και από πρωτεΐνες και λειτουργούν ως ένζυμα: κόβουν τα εσώνια και συρράπτουν τα εξώνια μεταξύ τους. Έτσι σχηματίζεται το «ώριμο» mRNA.
Αυτό, παρ’ ότι αποτελείται αποκλειστικά από εξώνια, έχει δύο περιοχές που δε μεταφράζονται σε αμινοξέα. Η μία βρίσκεται στο 5’ άκρο και η άλλη στο 3’ άκρο. Οι αλληλουχίες αυτές ονομάζονται 5’ και 3’ αμετάφραστες περιοχές, αντίστοιχα. To mRNA μεταφέρεται από τον πυρήνα στο κυπαρόπλασμα και ειδικότερα στα ριβοσώματα όπου είναι η θέση της πρωτεϊνοσύνθεσης.
Μοριο προδρομου mRNA με ν εσωνια. Κατα την ωριμανση ποσοι ΦΔ διασπωνται και ποσοι δημιουργουνται
- Οι φωσφοδιεστερικοι δεσμοι που διασπωνται κατα την αφαιρεση ν εσωνιων ειναι 2ν
- Οι φωσφοδιεστερικοι δεσμοι που διασπωνται κατα τη συνενωση των ν + 1 εξωνιων μεταξυ τους ειναι ν.
