Vypracovane-otazky-ke-zkousce

Regulace translace

• u prokaryot se transkripcí vytváří tzv. polycistronická mRNA, kt. kóduje více proteinů (enzymů) zpravidla jednoho metabolického řetězce

• jejich translací se vytváří různé množství jednotlivých kódovaných proteinů (enzymů)

• předpokládané možnosti regulace translace u prokaryot jsou:

  • nestejná iniciace transkripce jednotlivých genů operonu

  • různá rychlost přechodu ribosomů mezi jednotlivými úseky mRNA a vytváření vlásenek mRNA, kt. ovlivňují rychlost posunu ribosomů po mRNA

  • různá rychlost degradace mRNA

• mRNA prokaryot nestabilní

• štěpení probíhá ve směru 3‘→5‘ a může být zahájeno již v průběhu transkripce

• poločas existence mRNA prokaryot je 2-10 minut → krátká životnost mRNA umožňuje bakteriím rychle se přizpůsobit změnám prostředí nejen regulací transkripce, ale i ukončením translace

Posttranslační regulační mechanizmy

• zpětnovazebná inhibice neboli inhibice enzymů koncovými produkty

• enzymy schopné této reakce mají kromě vazebného místa pro substrát ještě vazebná místa pro produkty metabolického řetězce

• po navázání koncového produktu se změní alosterická konfigurace molekuly enzymu a tím jeho afinita k substrátu a metabolická aktivita ⇒ alosterické proteiny

86. TRANSKRIPCE A POSTTRANSKRIPČNÍ ÚPRAVY U PROKARYOT

Transkripce = přepis genetické informace z DNA do RNA. (mRNA, tRNA, rRNA)

• jedná se v drtivé většině o informaci z jednoho genu, sloužící k tvorbě 1 specifické bílkoviny, kterou buňka zrovna potřebuje

• poté, co je informace přepsána, je díky mRNA přenesena na proteosyntetický aparát, kde se podle opsaného pořadí zahájí proteosyntéza.

Iniciace a přepis:

Transkripce je enzymatický proces  jako enzym je využívána RNA-polymeráza (DNA dependentní RNA polymerasa, transkriptasa = komplexní enzym složený z 5 polypeptidů: 2 α, 1β, 1β´,1σ [sigma faktor – účastní se jen iniciace jeho funkcí je identifikovat rozpoznávací signální sekvenci promotoru a vázat se na promotor]

• segment DNA, který se transkribuje u prokaryot = transkripční jednotka  může obsahovat 1 gen nebo i sérii genů

• prozkoumávání řetězce má opět směr od konce 5' ke konci 3'  RNA-polymeráza hledá v DNA startovní sekvenci nukleotidů, tzv. promotor (za jeho rozpoznání je zodpovědná podjednotka enzymu - tzv. sigma faktor).

• ačkoli je molekula DNA dvouřetězcová, je promotor asymetrický, z čehož plyne, že dochází vždy k přepisu jen z jednoho vlákna (vlákno pracovní), zatímco druhé vlákno pro transkripci tohoto genu význam nemá (vlákno beze smyslu)  druhé vlákno má samozřejmě zase smysl při transkripci jiných genů.

• 3 stádia:

1. Iniciace

= proces zahájení transkripce  začíná navázáním sigma faktoru na promotor a pokračuje komplementací RNA polymerasy navázáním dalších 4 jejich polypeptidů

• působením RNA polymerasy je despiralizován krátký úsek DNA  rozpojování vodíkových můstků mezi paměťovým a pracovním vláknem DNA  vytvoří se prvých 8-9 vazeb mezi nukleotidy pracovního řetězce DNA a nukleotidy vznikající RNA

• po skončení iniciace se sigma faktor od RNA polymerasy oddělí

• promotory mají uniformní strukturu odlišnou od struktury eukaryot  pořadí nukleotidů, které se nejčastěji vyskytují ve vysoce konzervovaných sekvencích = konsenzuální sekvence: