GENETIČKI KOD I TRANSLACIJA

Hipoteza po kojoj su tokom evolucijemolekuli RNK prethodili DNK i proteinima

U najranijim ćelijama, pre-RNK molekuli objedinjavali su genetičke, strukturne i katalitičkefunkcije. Ove funkcije su postepeno zamenjivanemolekulima RNK. U danas živećim ćelijama DNKpredstavlja molekul u kome su smeštene genetičke informacije, dok proteini obavljajuvećinu katalitičkih funkcija u ćeliji. Danas RNK funkcioniše, primarno, kao posrednik u sinteziproteina, mada može imati i katalitičko dejstvo u nekim ključnim reakcijama (npr. autokatalitička obrada pre-rRNK).

BIOLOŠKI SMISAO EVOLUTIVNOG POSTANKA DNK

- DNK je hemijski stabilinija od RNK

- dvolančanost DNK omogućuje lakše odvijanje:replikacijerekombinacije reparacije

- veća količina nasledne informacije stabilnije se održava u molekulima DNK nego u RNK

- prisustvo timina umesto uracila olakšava prepoznavanjedeaminacije citozina

C UDEAMINACIJA

REPARACIJADNK

GENETIČKI KOD

Genetički kod predstavljen u cirkularnom obliku

4 azotne baze treba da kodira 20 aminokiselina

41 = 4

42 = 16

43 = 64

5 baza u antikodonu 3 baza u kodonu

G U ili CC GA UU A ili GI A, U ili C

Sparivanje baza između 5 baze antikodona u tRNK i 3 baze kodona u iRNK (kolebljivost, engl. wobble u sparivanju kodon-antikodon)

Mitohondrijalni kodovi

kodon“Univerzalni” kod

sisari beskičmenjaci kvasci biljke

UGA STOP Trp Trp Trp STOP

AUA Ile Met Met Met Ile

CUA Leu Leu Leu Thr Leu

AGA ili AGG

Arg STOP Ser Arg Arg

•kodovi koji odstupaju od univerzalnostipredstavljeni su zatamnjeno.

Osnovne karakteristike genetičkog koda

- Triplet je osnovna jedinica genetičkog koda- Univerzalnost (isto značenje kodona kod svih bioloških vrsta)- Izrođenost ili degenerativnost (jednu aminokiselinu može da određuje dva ili više kodona, maksimalno 6)- Kodoni se očitavaju bez preklapanja

BIOSINTEZA PROTEINA (TRANSLACIJA)

Predstavlja najkompleksniji biohemijski proces u kome se

genetička informacija “prevodi” sa “jezika” nukleinskih

kiselina na “jezik” proteina.

KOLINEARNOST SEKVENCE GENA I PROTEINA

gen

Opšta struktura proteinskih aminokiselina

TripeptidAmino kraj

Karboksi kraj

Faze translacije:

- (aktivacija aminokiselina)

- inicijacija

- elongacija

- terminacija

Aktivacija aminokiselina

aminokiselina (AK) + ATP AK-AMP + PPi

aminoacil tRNK sintetaza

AK-AMP + tRNK AK-tRNK + AMP aminoacil tRNK sintetaza

Inicijacija translacije

70 S KOMPLEKSINICIJACIJE

Jedan ciklus elongacijetranlacije

Ribozom poseduje tri mesta, P (peptidilno), A (aminoacilno) i E-mesto gde izlaze tRNK koje su prenele aminokiselinu u narastajući polipeptidni lanac

Ciklus elongacije u sintezi proteina

POLIRIBOZOM

Antibiotici koji deluju na 30S subjedinicu ribozoma bakterija

- amikacin- neomicin- nitrofuran- gentamicin- streptomicin- tetraciklini- kanamicin- tobramicin- spektinomicin

Antibiotici koji deluju na 50S subjedinicu ribozoma bakterija

- hloramfenikol- fuzidinska kiselina- klaritromicin- linkomicin- klindamicin- puromicin- eritromicin