Transcript מגן לחלבון
מ DNA -לחלבון סינתזת חלבונים : שלבים3 • סינתזת חלבונים כוללת שיעתוקTranscription 1. RNA עיבודRNA processing 2. תרגוםTranslation 3. DNA RNA Protein DNA RNA Protein Nuclear membrane DNA Transcription תא אוקריוטי Pre-mRNA RNA Processing mRNA Ribosome Translation Protein DNA RNA Protein DNA Transcription mRNA Ribosome Translation Protein תא פרוקריוטי לחלבוןDNA -מ Beginner's guide to Molecular Biology.htm : שאלה DNA - שונה מRNA (ribonucleic acid) • כיצד ? (deoxyribonucleic acid) RNAשונה מ: DNA - RNA 1.מכיל את הסוכר ribose DNAמכיל את הסוכר deoxyribose RNA 2.מכיל )uracil (U DNAמכיל )thymine (T – RNA 3.זוהי מולקולה חד גדילית – DNAזוהי מולקולה דו-גדילית Transcription שיעתוק.1 Nuclear membrane DNA Transcription תא אוקריוטי Pre-mRNA RNA Processing mRNA Ribosome Translation Protein .1שיעתוק Transcription • העברת האינפורמציה ,בגרעין ,מ DNA -ל.RNA - • רק גדיל אחד של DNAמשמש כתבנית לשיעתוק. • כאשר השיעתוק מסתיים גדיל ה RNA -נפרד מה- .DNA שיעתוק ושיכפול שיעתוק שאלה : • מהו האינזים האחראי לייצור מולקולת ה- ? RNA תשובה RNA Polymerase : • האינזים מפריד את גדילי ה DNA -ע"י פירוק קשרי המימן שבין הבסיסים החנקניים. • ואז ,נע לאורך אחד מגדילי ה DNA -וקושר בין הנוקלאוטידים של ה.RNA - 1. Transcription DNA RNA Polymerase pre-mRNA שאלה : • מה יהיה גדיל ה RNA -המשלים לגדיל ה DNA -הבא : ’• DNA 5’-GCGTATG-3 : תשובה • DNA 5’-GCGTATG-3’ • RNA 3’-CGCAUAC-5’ RNA Processing RNA עיבוד.2 Nuclear membrane DNA Transcription תא אוקריוטי Pre-mRNA RNA Processing mRNA Ribosome Translation Protein .2עיבוד RNA Processing RNA • • • • יצירת מולקולת pre-RNA מתרחש בגרעין. חיתוך אינטרונים ( ) Intronsוהוצאתם ע"י splicesome-enzymeוחיבור האקסונים ()exons ביחד. התוצר הסופי – מולקולת mRNAהיוצאת מהגרעין לציטופלסמה. 2. RNA Processing pre-RNA molecule exon intron exon intron exon intron intron exon splicesome exon exon splicesome exon exon exo n Mature RNA molecule splicing - II שיעתוק : RNA סוגי :RNA סוגי3 messenger RNA (mRNA) .1 transfer RNA (tRNA) .2 ribosome RNA (rRNA) .3 כולם נוצרים בגרעין )A. Messenger RNA (mRNA • • • • נושא את האינפורמציה לחלבון ספציפי. אורכו בין 500ל 1000 -נוקלאוטידים. בנוי מקודונים (קודון = רצף של 3נוקלאוטידים. לדוג – AUG .קודון לחומצה האמינית מתיונין). כל קודון ספציפי לחומצה אמינית מסויימת. A. Messenger RNA (mRNA) start codon mRNA A U G G G C U C C A U C G G C G C A U A A codon 1 חלבון methionine codon 2 codon 3 glycine serine codon 4 isoleucine codon 5 codon 6 glycine alanine codon 7 stop codon מבנה ראשוני של חלבון aa1 aa2 aa3 קשרים פפטידיים aa4 aa5 aa6 )B. Transfer RNA (tRNA • • • • • אורכו 80 – 75נוקלאוטידים. קושר את החומצה האמינית המתאימה בציטופלסמה. מוביל את החומצה האמינית המתאימה ל.mRNA - בעל אנטיקודונים ( )anticodonsהמשלימים את הקודונים שב.)mRNA codons ( mRNA - מזהה את הקודונים המתאימים ב mRNA -ונקשרים אליהם בקשרי מימן. )B. Transfer RNA (tRNA חומצה אמינית אתר קשירה לחומצה אמינית methionine U A C אנטיקודון )C. Ribosomal RNA (rRNA • אורכו 100עד 3,000נוקלאוטידים. • מהווה מרכיב מבני חשוב בריבוזום. • נקשר לחלבונים ליצירת הריבוזומים. ריבוזומים Ribosomes • • • • בעלי 2תת יחידות :קטנה וגדולה. מורכב מ (40%) rRNA -ומחלבונים ).(60% 2תתי היחידות מתחברות ומסייעות בקשירת ה- tRNAל.mRNA - בריבוזום קיימים 2אתרים לקשירת ה: tRNA - א(first and last tRNA will attach) P site . בA site . Ribosomes Large Subunit תת יחידה גדולה P Site A Site mRNA Small subunit תת יחידה קטנה A U G C U A C U U C G Translation תרגום.3 Nuclear membrane DNA Transcription תא אוקריוטי Pre-mRNA RNA Processing mRNA Ribosome Translation Protein Translation תרגום.3 .• סינתזת חלבונים בציטופלסמה : • הגורמים המעורבים בתהליך mRNA (codons) 1. tRNA (anticodons) 2. rRNA 3. ribosomes 4. amino acids 5. Translation תרגום.3 : • שלושה שלבים start codon (AUG) : Initiation התחלה.1 elongation התארכות.2 stop codon (UAG) : Termination סיום.3 Translation תרגום.3 Large subunit P Site A Site mRNA A U G Small subunit C U A C U U C G התחלהInitiation aa1 aa2 2-tRNA 1-tRNA anticodon hydrogen bonds U A C A U G codon G A U C U A C U U C G A mRNA Elongation התארכות peptide bond aa3 aa1 aa2 3-tRNA 1-tRNA anticodon hydrogen bonds U A C A U G codon 2-tRNA G A A G A U C U A C U U C G A mRNA קשר פפטידי aa1 aa3 aa2 1-tRNA 3-tRNA U A C ()עוזב 2-tRNA A U G G A A G A U C U A C U U C G A mRNA הריבוזום מתקדם קודון אחד aa1 קשר פפטידי aa4 aa2 aa3 4-tRNA 2-tRNA A U G 3-tRNA G C U G A U G A A C U A C U U C G A A C U mRNA aa1 קשרים פפטידיים aa4 aa2 aa3 2-tRNA 4-tRNA G A U ()עוזבים 3-tRNA A U G G C U G A A C U A C U U C G A A C U mRNA הריבוזום מתקדם קודון אחד aa1 קשרים פפטידיים aa5 aa2 aa3 aa4 5-tRNA U G A 3-tRNA 4-tRNA G A A G C U G C U A C U U C G A A C U mRNA קשרים פפטידיים aa1 aa5 aa2 aa3 aa4 5-tRNA U G A 3-tRNA G A A 4-tRNA G C U G C U A C U U C G A A C U mRNA הריבוזום מתקדם קודון אחד aa4 aa3 aa5 aa199 מבנה ראשוני של חלבון aa200 Termination סיום aa2 aa1 200-tRNA A C U mRNA terminator or stop codon C A U G U U U A G תוצר סופי • התוצר הסופי בסינתזת החלבון הוא חלבון בעל מבנה ראשוני. • זהו רצף של חומצות אמינו הקשורות בניהן בקשרים פפטידיים. aa5 aa199 aa200 aa4 aa3 aa2 aa1 Polyribosome • Groups of ribosomes reading same mRNA simultaneously producing many proteins (polypeptides). incoming large subunit 1 incoming small subunit 2 3 4 polypeptide 5 6 7 mRNA שאלה : • האנטיקודון UACשייך ל tRNA -המזהה וקושר חומצה אמינית ספציפית. • מהו הקוד בבסיסי ה – DNAלחומצה אמינית זו ? : תשובה • tRNA • mRNA • DNA - UAC (anticodon) - AUG (codon) - TAC מבנה הDNA - נוקלאוטידים גודל הגנום האנושי • מכיל מעל 3ביליון זוגות בסיסים. • כאשר הוא מתוח לגמרי ,אורכו 1מטר. Scale Comparison מהו גן ? One Protein One Gene מעל 100,000גנים נמצאו בגנום האנושי. כל גן (גן = רצף נוקלאוטידים על גבי ה)DNA - מכיל את הקוד הגנטי לחלבון ספציפי (רצף חומצות אמיניות). • מגן לחלבון : transcription translation קריוטיפ (תמונת כרומוזומים אנושית) Genomes Guide Homo sapiens.htm אריזת הכרומוזומים Mutation of Chromosome Mitosis Mitosis