ТРНК-курсовая

[ скачать ]

Содержание
Введение
1 Мир РНК как предшественник современной жизни……………………..4
2 Открытие РНК………………………………………………………………4
3 Гетерогенность молекул РНК……………………………………………...6
4 Структура тРНК…………………………………………………………….7
4.1 Первичная структура……………………………………………………..7
4.2 Вторичная структура…………………………………………………….10
4.3 Третичная структура……………………………………………………..11
5 Аминоацил-тРНК-синтетазы………………………………………………12
6 Аминоацилирование тРНК………………………………………………...13
7 Заключение………………………………………………………………….15
8 Список использованной литературы………………………………………16

Введение .

Тема моей курсовой работы актуальна , так как накопление знаний о генетическом коде, нуклеиновых кислотах и биосинтезе белков привело к утверждению принципиально новой идеи о том , что все начиналось вовсе не с белков , а с РНК. Нуклеиновые кислоты являются единственным типом биологических полимеров , макромолекулярная структура которых , благо-даря принципу комплементарности при синтезе новых цепей , обеспечивает возможность копирования собственной линейной последовательности мономерных звеньев , другими словами , возможность воспроизведения (репликации) полимера , его микроструктуры . Поэтому только нуклеиновые кислоты , но не белки , могут быть генетическим материалом , то есть воспроизводимыми молекулами , повторяющими свою специфическую микроструктуру в поколениях . Цель , которую я преследую , выполняя свою работу – это изучение открытия тРНК , рассмотреть структуры тРНК : первичную , вторичную и третичную . а также рассмотреть аминоацил-тРНК-синтетазы и аминоацилирование тРНК .


1Мир РНК как предшественник современной жизни.
[1] По ряду соображений именно РНК, а не ДНК, могла представлять собой первичный генетический материал.
Во-первых, и в химическом синтезе, и в биохимических реакциях рибонуклеотиды предшествуют дезоксирибонуклеотидам; дезоксирибонук-леотиды - продукты модификации рибонуклеотидов.
Во-вторых, в самых древних, универсальных процессах жизненного метаболизма широко представлены именно рибонуклеотиды, а не дезоксири-бонуклеотиды , включая основные энергетические носители типа рибонук-леозид-полифосфатов (АТФ и т.п.).
В-третьих, репликация РНК может происходить без какого бы то ни было участия ДНК, а механизм редупликации ДНК даже в современном живом мире требует обязательного участия РНК-затравки в инициации синтеза цепи ДНК.
В-четвертых, обладая всеми теми же матричными и генетическими функциями, что и ДНК, РНК способна также к выполнению ряда функций, присущих белка , включая катализ химических реакций . Таким образом , имеются все основания рассматривать ДНК как более позднее эволюционное приобретение - как модификацию РНК, специализированную для выполне-ния функции воспроизведения и хранения уникальных копий генов в составе клеточного генома без непосредственного участия в биосинтезе белков.
После того как были открыты каталитически активные РНК, идея первич-ности РНК в происхождении жизни получила сильнейший толчок к развитию, и была сформулирована концепция самодостаточного мира РНК, предшествовавшего современной жизни.

2 Открытие.
[2] Информация для аминокислотной последовательности белков закоди-рована в виде нуклеотидной последовательности соответствующих

мат-ричных РНК . Триплетный кодон матрицы должен однозначно детерминировать определённую аминокислоту . Между тем , явного сте-рического соответствия структур аминокислот и соответствующих им кодонов не наблюдается , т.е. кодоны вроде бы никак не могут служить прямыми матричными поверхностями для аминокислот . Отсюда в 1955г. Ф.Крик пред-ложил свою «адапторную гипотезу» , где он постулировал существование специальных малых адапторных РНК и специальных ферментов , ковалентно присоединяющих аминокислотные остатки к этим РНК . Согласно гипотезе , каждой аминокислоте соответствует свой вид адапторной РНК и свой фермент , присоединяющий только данную ами-нокислоту к данному адаптору . С другой стороны , адапторная РНК имеет нуклеотидный триплет (впоследствии названный антикодоном) , комплементарный соответствующему кодону матричной РНК . Таким образом , узнавание кодона аминокислотой не является непосредствен-ным, а осуществляется через систему адапторная РНК-фермент: специ-фический фермент узнаёт одновременно аминокислоту и определённую адапторную молекулу , так что они оказываются соединёнными ; в свою очередь , адаптор (с навешенной аминокислотой) узнаёт определённый кодон матричной РНК , так что присоединённая аминокислота становится прописанной именно данному кодону . В дополнение к решению пробле-мы узнавания , предложенный механизм предполагал также энергетичес-кое обеспечение полимеризации аминокислот за счёт химических связей , образованных между аминокислотными остатками и адапторными моле-кулами .
Поразительно ,что всё это вскоре было подтверждено экспериментально.
В 1957г. М.Хогланд , П.Замечин и М.Стефенсон в США и К.Огата и Х.Но-хара в Японии сообщили об открытии относительно низкомолекулярной РНК («растворимой РНК») и специальной ферментной фракции(рН 5фермент) , присоединяющей аминокислоты к этой РНК . Было показано,
6
что образующаяся аминоацил-тРНК действительно является промежуточ-ным соединением в переносе аминокислоты в полипептидную цепь белка.
Впоследствии эта РНК была названа трансферной , а в русском переводе «транспортной» РНК , а соответствующие ферменты – аминоацил-тРНК-синтетазами .
В клетке для каждой из 20 аминокислот , которые участвуют в построе- нии белка , существует своя аминоацил-тРНК-синтетаза .Таким образом , в прокариотических клетках существует 20 различных аминоацил-тРНК-синтетаз в хлоропластах и митохондриях (в дополнение к основным цито-плазматическим синтетазам).
Что касается различных видов тРНК , то их всегда больше , чем число аминокислот и аминоцил-тРНК-синтетаз . Так , в бактериях (E.coli) имеет-ся не менее 40 видов тРНК , кодируемых различными генами.Это значит , что несколько различных тРНК могут узнаваться одной и той же аминоацил-тРНК-синтетазой , и, соответственно , соединяться с одной и той же аминокислотой ; такие тРНК называются изоакцепторными . Раз-ные изоакцепторные тРНК могут узнавать разные кодоны для данной ами-нокислоты .