1 / 30

Molekularna biologija prokariota

Molekularna biologija prokariota. Čuvanje i prenošenje genetičke informacije u ćeliji - r azlike između prokariota i eukariota Regulacija metabolizma kod prokariota - ekonomičnost ćelije i brzo prilagođavanje na uslove sredine - preduslov za brz rast i reprodukciju

joanne
Download Presentation

Molekularna biologija prokariota

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Molekularna biologija prokariota • Čuvanje i prenošenjegenetičke informacije u ćeliji - razlike između prokariota i eukariota • Regulacija metabolizma kod prokariota - ekonomičnost ćelije i brzo prilagođavanjena uslove sredine - preduslov za brz rast i reprodukciju • Mehanizmi reparacije DNK - očuvanje genetičke informacije u ćeliji • Mehanizmi promenljivosti - mutacije

  2. Centralna dogma molekularne biologije

  3. Struktura genoma kod prokariota i eukariota • Unikatne sekvence – kodiraju većinu proteina (kod svih organizama) • Umereno repetitivne sekvence – geni za rRNK, tRNK, histone, imunoglobuline... (kod svih organizama, više kod eukariota) • Visoko repetitivne sekvence – kraći ili duži nizovi nukleotida nepoznate funkcije koji se ponavljaju veliki broj puta (kod eukariota; humana DNK 20-30%, sekvenca od 300 nt se ponavlja 300.000 puta) • Kondenzacija genoma - negativna superspiralizacija pomoću DNK giraze kod bakterija - histoni kod eukariota - histoni i superspiralizacija kod Archaea (kod nekih reverzna giraza)

  4. Tok genetičke informacije kod prokariota • Organizacija gena u operone sa zajedničkom regulacijom (promotor, operator, itd) • Policistronska iRNK sa više mesta za vezivanje ribozoma • Nema prostorne razdvojenosti transkripcije i translacije

  5. Tok genetičke informacije kod eukariota • Geni sadrže introne • Procesovanje primarnog transkripta u nukleusu, isecanje introna i spajanje egzona • Dodavanje 5’ kape od metilovanog guanina • Dodavanje 3’ poli-A repa • Transport zrelih iRNK u citoplazmu

  6. Replikacija hromozoma Kod nekih Archaea veći broj oridžina replikacije

  7. Enzimi uključeni u replikaciju kod prokariota Enzimi Archaea sličniji eukariotskim nego bakterijskim

  8. DNK polimeraze • Veći broj kod svih organizama, svrstane u familije • Polimerizuju u 5’→3’ smeru • Zahtevaju prajmer • Zahtevaju templet • Imaju 3’→5’ egzonukleaznu funkciju • Glavna replikativna polimeraza bakterija pripada familiji polC • Glavne replikativne polimeraze Archaea i eukariota pripadaju familiji polB

  9. DNK polimeraze prokariota i eukariota • Prokariotske DNK polimeraze su označene rimskim brojevima (kod E. coli do sada nađeno 5) • Pol III i Pol I učestvuju u replikaciji • Pol I ima i 5’→3’ egzonukleaznu funkciju • Pol II, Pol IV i Pol V učestvuju u reparaciji DNK • Eukariotske DNK polimeraze su označene grčkim slovima i ima ih preko 20 ( - replikacija,  - reparacija, γ – replikacija mitohondrijalne DNK, itd)

  10. Transkripcija kod bakterija

  11. RNK polimeraze prokariota i eukariota • Bacteria - jedna RNK polimeraza od 4 subjedinice 2’ + različiti σ faktori, inhibirana rifampicinom • Kod E.coli 7 σ faktora, većinu promotora prepoznaje σ70 faktor • Eukarya– 3 RNK polimeraze, više subjedinica, veliki broj transkripcionih faktora RNK pol I - većinu rRNK RNK pol II - sve mRNK, prepoznaje TATA box RNK pol III – tRNK i malu rRNK • Archaea – 1 RNK polimeraza sa 8-10 subjedinica, slična RNK pol II kod eukariota, prepoznaje sličnu promotorsku sekvencu kao RNK pol II, veći broj transkripcionih faktora sličnih eukariotskim

  12. Translacija • Ribozomi Archaeai Bacteria 70S, eukariota 80S • Translacija policistronskih iRNK prokariota – ribozomi prepoznaju specifične sekvence RBS (Shine-Dalgarnov niz) preko 16S rRNK • Ribozomi eukariota prepoznaju 5’ kapu • AUG start kodon se čita N-formilmetioninom kod Bacteria, a metioninom kod Eukarya i Archaea • Faktori translacije Archaea slični eukariotskim • Neosetljivost Archaea na antibiotike koji deluju na ribozome Bacteria (streptomicin, hloramfenikol); osetljivost na toksin difterijeslično eukariotskim

  13. Univerzalni genetički kod

  14. Varijacije genetičkog koda • UGA stop triptofan (Mycoplasma, mitohondrije kvasca, protozoa i sisara) cistein (Euplotes) • UAA/UAG stop glutamin (Paramecium) • AUA, izoleucin metionin (mitohondrije kvasca, protozoa i sisara) • CUA, leucin treonin (mitohondrije kvasca) • AGA/AGG, arginin stop (mitohondrije sisara) • UGA selenocistein(u nekim proteinima) • UAG pirolizin (Archaea)

  15. Regulacija metabolizma kod prokariota

  16. Regulacija povratnom spregom

  17. Negativna regulacija, represor - inducer

  18. Negativna regulacija, represor - korepresor

  19. Pozitivna regulacija, proteini aktivatori

  20. Represori i aktivatori Lambda represor c-AMP vezujuci protein, CAP

  21. Globalni kontrolni sistemi

  22. Katabolička represija

  23. Prevremena terminacija transkripcije - atenuacija Lider peptidi

  24. Atenuacija

  25. Regulacija pomoću RNK - regulacija translacije • Nekodirajuće RNK (rRNK, tRNK, RNK prisutne u signal recognition particle, RNK neophodne za splajsing, ribozimi i druge male RNK) • Antisense RNK – komplementarne delu mRNK. Transkribuju se sa posebnih gena. Imaju oko 100 nukleotida i obično mogu da regulišu više mRNK (RyhB kod E.coli u nedostatku Fe) • Riboswitches - 5’ domeni mRNKsa posebnom trodimenzionalnom strukturom koja formira mesto za vezivanje malih molekula. Vezivanje izaziva promenu sekundarne strukture i sakriva RBS. Mali molekuli su obično krajnji produkti metaboličkog puta (tiamin pirofosfat)

  26. Antisense RNK Transcribed when protein A is not needed is degraded

  27. Riboswitches • Regulišu sintezu: • vitamina (tiamin, riboflavin, kobalamin) • amnokiselina (retko) • adenina i guanina

  28. Dvokomponentni regulatorni sistemi – sistemi za prenošenje signala • Autofosforilacija histidin senzor kinaze • Fosforilacija regulatora odgovora • Represija ili indukcija odgovarajućeg operona • Fosfataza defosforiliše regulator odgovora

  29. Dvokomponentni regulatorni sistemi

More Related