СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ДНК.
БИОСИНТЕЗ БЕЛКА.
РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ
ГЕНОВ.
Подготовила: Алдабергенова Г.К.
Буйенбай Аружан 403 - группа
Проверила: Карабалаева Д.Э.
ДНК –ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИ́НОВАЯ КИСЛОТА
 макромолекула,
обеспечивающая хранение,
передачу из поколения в
поколение и реализацию
генетической программы
развития и
функционирования живых
организмов.
молекула ДНК хранит
биологическую информацию в виде
генетического кода, состоящего из
последовательности нуклеотидов
СТРУКТУРА ДНК
ДНК представляет собой биополимер (полианион),
мономером которого является
Азотистые
основания:
• Аденин
• Гуанин
• Цитозин
• Тимин
нуклеотид
Углевод:
Дезоксирибоза
Остаток
фосфорной
кислоты
СХЕМА СОСТАВА НУКЛЕОТИДА ДНК
УРОВНИ СТРУКТУРЫ ДНК
первичная
вторичная
третичная
Принято выделять 3 уровня структуры ДНК:
 Первичная структура ДНК – это последовательность расположения нуклеотидов в
полинуклеотидной цепи ДНК.
 Вторичная структура ДНК стабилизируется водородными связями между комплементарными
парами оснований и представляет собой двойную спираль из двух антипараллелных цепочек,
закрученных вправо вокруг одной оси. Общий виток спирали- 3,4нм, расстояние между
цепочками 2нм.
 Третичная структура ДНК – суперсперализация ДНК. Двойная спираль ДНК на некоторых
участках может подвергаться дальнейшей спирализации с образованием суперспирали или
открытой кольцевой формы, что часто вызвано ковалентным соединением их открытых концов.
Суперспиральная структура ДНК обеспечивает экономную упаковку очень длинной молекулы
ДНК в хромосоме. Так, в вытянутой форме длина молекулы ДНК составляет 8 см, а в форме
суперспирали укладывается в 5 нм.
ФУНКЦИИ ДНК
1. Хранение
наследственной
информации
2. Передача
наследственной
информации из
поколения в
поколение
3. Роль матрицы в
процессе передачи
генетической
информации
к месту синтеза
белка
ФУНКЦИИ ДНК
 ДНК
осуществляет передачу наследственной
информации при делении клеток в процессе
роста или размножения. В процессе деления
клетки двойная спираль ДНК удваивается.
При этом происходит раскручивание двойной
спирали ДНК и на каждой цепи достраивается
другая по принципу комплиментарности
азотистых оснований. В итоге получаются две
двойные спирали ДНК. Эти идентичные
молекулы расходятся при делении в разные
клетки, передавая в каждую идентичную
наследственную информацию.
ФУНКЦИИ ДНК

На ДНК осуществляется синтез РНК, т. е. ДНК отвечает за передачу генетической
информации в цитоплазму. Синтез белка происходит в цитоплазме, и его синтез
осуществляет РНК. А на ДНК синтезируется именно РНК. Причем трех видов:
информационная, транспортная и рибосомальная. РНК синтезируется на одной из
цепей ДНК также по принципу комплиментарности (как это происходит при
удвоении ДНК). Далее информационная РНК определяет последовательность
аминокислот в белке, транспортная РНК — доставляет аминокислоты к месту
синтеза, а рибосомальная РНК входит в состав рибосом, которые являются местом
синтеза белка. Синтез РНК на ДНК называется транскрипцией, а синтез белка на
РНК — трансляцией
Биосинтез — образование органических
веществ, происходящее в живых клетках с
помощью ферментов и внутриклеточных
структур
От греч. bios – «жизнь»,
synthesis - «соединение»
Биосинтез белка — сложный
многостадийный процесс синтеза
полипептидной цепи из аминокислотных
остатков, происходящий на рибосомах
клеток живых организмов с участием
молекул мРНК и тРНК.
Ферменты
Аминокислоты
Биосинтез
белка
Рибосомы
РНК – рРНК, тРНК,
иРНК
ДНК → иРНК → белок
Участок ДНК
реплицируется
посредством
«расстегивания»
двойной цепи и
достраивания новых
цепей
Транскрипция
Трансляция
Пострансляционная
модификация
Транскри́пция («списывание») — процесс
синтеза РНК с использованием ДНК в качестве
матрицы (перенос генетической информации с
ДНК на РНК).
СЛОВАРЬ
Посттрансляционная модификация —
формирование вторичной, третичной и
четвертичной структуры белка при участии
ферментов и с затратой энергии.
СЛОВАРЬ
Трансляция— «считывание» генетической
информации с иРНК с создание (сборка)
полимерной цепи на рибосомах.
Синтез белка в клетке протекает при участии специальных органелл — рибосом.
 Последовательность аминокислот в каждом белке определяется последовательностью
нуклеотидов в гене — участке ДНК, кодирующем именно этот белок. Соответствие
между последовательностью аминокислот в белке и последовательностью нуклеотидов в
кодирующих его ДНК и иРНК определяется универсальным правилом — генетическим
кодом.
Информация о белке может быть записана в
нуклеиновой кислоте только одним способом—
в виде последовательности нуклеотидов.
ДНК построена из 4 видов нуклеотидов:
аденина (А), тимина (Т), гуанина (Г), цитозина
(Ц),а белки — из 20 видов аминокислот. Таким
образом, возникает проблема перевода
четырёхбуквенной записи информации в ДНК в
двадцатибуквенную запись белков.
Генетический код — соотношения нуклеотидных
последовательностей и аминокислот, на основе
которых осуществляется такой перевод.

ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ
—
процесс, в ходе которого наследственная информация от гена
(последовательности нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный
продукт — РНК или белок. Некоторые этапы экспрессии генов могут
регулироваться: это транскрипция, трансляция, сплайсинг РНК и стадия
посттрансляционных модификаций белков. Процесс активации
экспрессии генов короткими двуцепочечными РНК называется активацией
РНК.
 Регуляция экспрессии генов позволяет клеткам контролировать
собственную структуру и функцию и является основой дифференцировки
клеток, морфогенеза и адаптации. Экспрессия генов является субстратом
для эволюционных изменений, так как контроль над временем, местом и
количественными характеристиками экспрессии одного гена может иметь
влияние на функции других генов в целом организме.
УРОВНИ РЕГУЛЯЦИИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ
Контроль экспрессии генов осуществляется
на следующих уровнях:
• на уровне транскрипции (контролируется
время и характер транскрипции гена)
• на уровне процессинга первичного
транскрипта
• при отборе зрелых мРНК для их транспорта
в цитоплазму
• на уровне трансляции - отбор в цитоплазме
мРНК для трансляции на рибосомах
• на уровне активности белка - селективная
активация, инактивация или компартментация
молекул белка после их синтеза.
