sinteza proteinelor

35
Biosinteza proteinelor - translaţia Gena (fragment AND) conţine informaţia pt ARN Se copiază (transcripţie)  ARNm  codoni în citoplasmă + ribozomii , dirijează sinteza proteinei, Se folosesc AA într-o succesiune controlată de informaţia din genă.  ARNt recunoaşte, leagă, activează şi transportă aminoacizii din citoplasmă la complexul de sinteză. Fie car e ARNt tr ans po rt ă un sin gur tip de aminoacid, dar un singur AA poate fi transportat de mai multe tipuri de ARNt ( 32 ARNt la om). Fiecare ARNt are în bucla a 2-a o tripletă caracteristică numită anticodon. (complementar cu codonii din ARNm). ARNr  are rolul de constituire al ribozomilor, de orientare a moleculelor de  ARNt, de fixare şi derularea ARNm.  Ribozomii reprezintă sediul sintezei proteice. Sunt: 1) Independenţi    sintetizează proteine de structură: 2) Legaţi de reticulul endoplasmic cu care formează reticulul endoplasmic rugos  sintetizează proteine de secreţie. Fiecare ribozom este constituit din 2 subunităţi : - subunitatea mică (30 S la procariote, 40 S la eucariote) - subunitatea mare (50 S la procariote, 60 S la eucariote). 

Upload: ovidiu-vaida

Post on 10-Oct-2015

201 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

  • Biosinteza proteinelor - translaia Gena (fragment AND) conine informaia pt ARNSe copiaz (transcripie) ARNm codonin citoplasm + ribozomii, dirijeaz sinteza proteinei, Se folosesc AA ntr-o succesiune controlat de informaia din gen.ARNt recunoate, leag, activeaz i transport aminoacizii din citoplasm la complexul de sintez. Fiecare ARNt transport un singur tip de aminoacid, dar un singur AA poate fi transportat de mai multe tipuri de ARNt (32 ARNt la om).Fiecare ARNt are n bucla a 2-a o triplet caracteristic numit anticodon. (complementar cu codonii din ARNm). ARNr are rolul de constituire al ribozomilor, de orientare a moleculelor de ARNt, de fixare i derularea ARNm. Ribozomii reprezint sediul sintezei proteice. Sunt: 1) Independeni sintetizeaz proteine de structur: 2) Legai de reticulul endoplasmic cu care formeaz reticulul endoplasmic rugos sintetizeaz proteine de secreie.Fiecare ribozom este constituit din 2 subuniti :- subunitatea mic (30 S la procariote, 40 S la eucariote)- subunitatea mare (50 S la procariote, 60 S la eucariote).

  • Subunitatea mare - leag ARNt i prezint 3 situsuri numite - aminoacil (A), - peptidil (P) - eliminare (E) - ARNr 23S - peptidiltranferaza Subunitatea mic fixeaz ARNm; fixarea este lax ca banda unei maini de scris, permind derularea acestuia i ncadrarea codonilor din secvena ARNm n situsurile aminoacil, peptidil i de eliminare din constituia subunitii ribozomale mari.

  • Etapele biosintezei la procariote

    Activarea AA din citoplasm i formarea complexelor AAARNtIniierea sintezei proteiceAlungirea catenei polipeptidiceTerminare sintezei i eliberare proteineiActivarea aminoacizilorn citoplasm i este catalizat de aminoacil-ARNt- sintetaz ce prezint 3 situsuri active:pentru legarea ATP pentru legarea AA la secvena ACC de la captul 3 al ARNtpentru legarea ARNtun proces consumator de energie, energie furnizat de hidroliza a dou legturi macroergice dintr-o molecul de ATP. Legtura ARNt aminoacid nou format este o legtur macroergic

    AA + ATP + Enz Enz AMP - AA + PPi(PPi 2 Pi + energie)Enz AMP AA + ARNt Enz + AMP + ARNt-AA

  • Iniierea sintezeiSinteza - de la captul N captul C Aminoacidul ce iniiaz sinteza este:ntotdeauna formil metionin la procariote metionin - la eucariote. Acest aminoacid se leag de un ARNt special (ARNt de iniiere). Acesta va fi recunoscut de un factor de iniiere specific numit IF2. n afara procesului de biosintez ribozomii se gsesc sub form disociat a celor dou subuniti, reasocierea lor fiind realizat de ctre ARNm.Se formeaz complexul de preiniiere la care particip :Subunitatea ribozomal 30S ce se fixeaz la captul 5 al moleculei ARNm, ncadrnd codonul AUG care leag ARNt-formil-Met.Factorii de iniiere, ce acioneaz n modul urmtor: IF1 leag subunitatea mare (50S);IF2 recunoate i leag ARNt-formil-Met;IF3 leag subunitatea ribozomal mic (30S) de ARNmFixarea subunitii ribozomale mari de subunitatea ribozomal mic se face n aa fel nct ARNt-formil-Met s fie ncadrat concomitent cu codonul AUG al ARNm n locusul peptidil (P). Procesul consum energie - GPT

  • Elongarea n A liber se va fixa ARNt - AA2 Necesit factor de elogare (EF-Tu) i hidroliza unei molecule GTP. Dup fixare, enzima peptidil transferaza hidrolizeaz AA-ARNt din P i l leag de AA2 din (A) printr-o legtur peptidic. vor fi: un ARNt liber n poziia P i un dipeptid (H2N-formil-Met AA2) n poziia A. formil Met va constitui captul N-terminal al viitoare proteine.sub aciunea unui factor de elongare EF-G (translocaz) i cu consumul GTP are loc micarea ribozomului (translocarea) de-a lungul ARNm pe direcia 5 3, pe o distan de un codon. ARNt liber din P ajunge n E de unde va fi eliberat. n acelai timp ARNt-dipeptid din poziia A ajunge n poziia P. n A, devenit liber este ncadrat acum urmtorul codon pe direcia 5 3 din ARNm. n A se va fixa ARNt-AA3. Dup aceast fixare peptidil transferaza detaeaz dipeptidul (H2N - formil-Met AA2) din poziia P i l leag printr-o legtur peptidic de AA3 formndu-se tripeptidul H2N - formil-Met AA2 AA3.Procesul se repet, urmnd aceleai etape, fiecrui codon din sectorul codant al ARNm fiindu-i ataat cte un aminoacid transportat de ARNt cu anticodon complementar.

  • Terminarea sintezei i eliberarea proteinei Semnalul de terminare - codoni non-sens (UAA, UAG, UGA) n secvena ARNm ce ajunge la citire n A intervin 3 factori de eliberare (RF1 i RF2 ce recunosc codonii stop, iar RF3 i o molecul GTP elibereaz proteina i disociaz complexul de iniiere n elementele componente)n general de o molecul ARNm se ataeaz simultan mai muli ribozomi, complexul numindu-se polizom. sintetizeaz concomitent acelai tip de protein.

  • Diferene ale procesului de translaie la eucariotePrimul AA din complexul de iniiere al translaiei este metionina i nu formil-Met.ARNm nu are secvena de recunoatere pentru fixarea ribozomilor, deoarece ARNm nu se leag de ARNr ci doar de proteine ribozomale. Ribozomul ncepe translaia la codonul AUG care este localizat ntr-o secven specific numit secven de consens Kozak (CAAAAUG).Factorii de iniiere se numesc eiF i sunt n numr de cel puin 6.Energetica procesului de translaieLegarea unui AA necesit consumul a 4 legturi macroergiceEfectul WobbleLegarea complementar codon ARNm - anticodon-ARNt nu este perfect constatndu-se c este obligatorie complementaritatea doar a primelor dou nucleotide din codon, n timp ce pentru cea de-a 3-a exist mai multe variante. De exemplu 3 codoni pentru glicin (GGU; GGC; GGA) din ARNm pot fi recunoscui i legai de un singur tip de ARNt cu secvena anticodonului CCI.Acest efect, descoperit de Crick, este cuplat cu degenerarea codului genetic, ambele avnd ca scop limitarea efectului mutaiilor. Datorit efectului Wobble, dac mutaia afecteaz doar a 3-a nucleotid dintr-un codon ARNm, ea nu va avea repercusiuni asupra structurii proteice.

  • Fidelitatea procesului de translatieRata de eroare este de un aminoacid greit ncorporat la 104 aminoacizi ncorporai corect, conform secvenei ARNm, ceea ce nseamn c aproximativ 1 din 25 molecule proteice de mrime medie (400 aminoacizi) poate s conin o eroare de sintez. depinde de acurateea celor dou mecanisme de adaptare: legarea fiecrui aminoacid de molecula de ARNt corespunztoare i complementaritatea perechilor de baze din codonii ARNm cu anticodonii ARNt. Celulele i-au dezvoltat mecanisme de reparare proofreading pentru a reduce numrul de erori din aceste dou etape cruciale ale sintezei proteice. Realizarea conformaiei finale a proteinelor (folding)n sinteza proteinelor mari adoptarea conformaiei este un proces asistat. Pt. proteinele mari ce conin puni S-S, dei informaia este controlat de structura primar, totui obinerea conformaiei nu se face n mod spontan. s-a constatat c n cazul ocului termic asupra celulelor cresc foarte mult un tip de proteine ce au fost denumite proteine de oc termic (Hsp = Heat shock proteins). proteine ce asist adoptarea conformaiei corecte la sinteza proteinelor mari. Chaperone cuca lui Anfinsen Chaperon-ele fixeaz captul N-terminal i proteina n sintez ca ntr-o cuc de protecie, ferind proteina de interaciuni proteina i dezvolt conformaia corect dictat de structura primar.La acest proces asistat de mpachetare (folding) particip dou tipuri de enzime:Protein-disulfitizomeraza (PDI) care rupe punile S-S incorecte i le reface n locurile corecte. Concentraia PDI este crescut n RE unde sunt sintetizate proteinele de secreie.Peptidil-prolin-izomeraza (PPI) care aranjeaz resturile de prolin n poziiile cis i trans.

  • Dirijarea i secreia proteicCnd lungimea polipeptidului n curs de sintetizare n complexul ribozom ARNm ajunge la aproximativ 30 de aminoacizi, captul su N-terminal poate urma una din alternativele:1. Importul cotranslaional - caracteristic proteinelor de secreie. Polipeptidul se va asocia cu membrana reticulului endoplasmic i va fi transferat prin membran n lumenul reticulului endoplasmic, acest proces desfurndu-se n paralel cu sinteza proteic. La terminarea sintezei, polipeptidul fie rmne n RE, fie va fi transportat de ctre diverse vezicule, complex Golgi sau o alt destinaie final. Proteinele membranare de structur sunt inserate dup sintez n membrana reticulului endoplasmic (majoritatea lor), iar o mic parte sunt transportate n lumen. 2. Importul posttranslaional - este destinat proteinelor intracelularesinteza sa se va desfura numai n citosol. Cnd sinteza polipeptidului este complet, acesta este eliberat de ctre ribozom n citosol unde va rmne sau va fi transportat n organite apropiate prin import posttranslaional.

  • Modificri posttranslaionaleForma final a unei proteine, fixarea i funcionarea acesteia sunt rezultatul unor procese multiple i complexe, n care catena polipeptidic nou sintetizat sufer modificri chimice, de mrime i conformaie. Dintre aceste procese se pot enumera:1. La prokariote, gruparea iniiatoare N-formil-metionina este nlturat ntotdeauna din proteina matur. La eucariote deseori metionina i cteodat aminoacizi N-terminali sunt ndeprtai din structura produsului proteic final.2. Scindri ale catenei polipeptidice - se elimin fragmente ce menineau proteina n stare inactiv sau fragmente cu rol temporo-spaial ce au dirijat transportul i inserarea proteinei n structura celular final. Ex. insulina3. Procesul de splicing proteic (analog cu splicing-ul ARN), nltur inteinele (analogi proteici ai intronilor din ARNm) i ataeaz exteinele (analogi proteici ai exonilor din ARNm) pentru a realiza secvena proteinei mature.

  • 4. Modificri chimice ale AA n cursul sau dup sintez proteinele sufer modificri chimice care:sunt indispensabile realizrii activitii lor biologice sunt predecesoare inactivrii i distrugerii lor.Modificrile pot fi : - enzimatice / neenzimatice - reversibile / ireversibileA. Modificri neenzimaticeRacemizarea aminoacizilor, ei trecnd din forma L n DGlicarea (glicozilarea) se refer la legarea neenzimatic printr-o legtur ceto-amidic a glucozei de gruprile amino ale proteinelor plasmatice. Ex. glicolizarea hemoglobinei.Carbamilarea - realizat de ureea din snge asupra proteinelor plasmatice. Oxidarea catenelor laterale ale aminoacizilor din proteine. Acest fenomen afecteaz n proporie de 30-40% proteinele parial distruse i nefuncionale de la persoanele n vrst.B. Modificri enzimatice ataarea de resturi glucidice glicoproteineacilarea proteinelorformarea de legturi intra sau intercatenare

  • a. Ataarea de resturi glucidice cu obinerea de glicoproteineAfecteaz mai ales proteinele de secreie i proteinele membranare.Ataarea de glucide asigur:realizarea structurilor necesare pentru funcia biologic protecie mpotriva proteazelor Rezult 2 tipuri de glicozilri :a) N-glicolizarea modificare cotranslaional (Asn)b) O-glicolizarea modificare posttranlaional(Ser, Thr)b. Acilarea proteinelor (lipidarea)acilarea gruprilor amino ale resturilor de AA bazici cu acizi grai (miristic, palmitic).N-miristoilarea la captul N-terminal al proteinei proteina se leag de faa extern a membranei plasmatice.Gliptarea la captul C se fixeaz o molecul complex ce conine glicero-fosfo-inozitol (fosfatidil-inozitol).Palmitoilarea n care restul palmitoil se leag de AA hidroxilai sau de Cis. i aceast legare permite ancorarea de partea extern a membranei plasmatice.Izoprenilarea legarea de Cis de la captul C-terminal. Proteinele izoprenilate (Ras) se fixeaz de partea intern a membranei plasmatice.c. Formarea de legturi intra sau inter catenare Formarea de puni de Sulf, puni ditirozin, legturi Gln-Liz, metilarea catenei laterale la Arg, His, Liz, -carboxilarea Glu, iodinarea Tir.

  • Controlul expresiei genice controlul sintezei proteice este de fapt controlul expresiei genelor. Teoretic - la nivelul tuturor etapelor procesului gen ARNm proteine. n general controlul are loc majoritar la nivelul transcripiei, procesul oferind economicitate i rapiditate.Controlul este diferit pentru procariote i eucariote. La procariote este de tip negativ (inhibiie); la eucariote este de tip pozitiv (activare).

  • Controlul expresiei genelor la procariote

    majoritar la nivelul transcripiei. (Jacob i Monod - premiul Nobel in 1962 - teoria operon-ului).genele ce contribuie la aceeai cale metabolic sunt situate mpreun, fiind reglate mpreun.segmentul de gen corespunztor sintezei unei catene polipeptidice se numete cistron. Mai multe cistroane aezate n tandem vor constitui o gen structural care va codifica enzimele unei ntregi ci metabolice. n amonte gen reglatoare proteine represor a genei reglate. Aceast protein se leag la o poriune din gena structural, aflat ntre promotor i genele codante i numit operator. Secvena de ADN ce cuprinde promotorul, operatorul i poriunea codant se numete operon. n lipsa inductorului proteina represor sintetizat de gena reglatoare se fixeaz specific de gena operator blocnd astfel gena promotor i mpiedicnd transcripia. n aceste condiii nu va avea loc sinteza proteinei. Introducerea inductorului face ca aceasta s se lege de proteina represor blocnd legarea acesteia de gena operator. n aceste condiii gena promotor se deblocheaz iniiind transcripia genelor structurale cu sinteza proteinelor implicate n metabolismul enzimei respective. n cadrul acestui mecanism de reglaj avem doar 2 laturi : inducia i represia.

    Acest tip de reglare este posibil deoarece timpul de njumtire a ARNm este foarte scurt (de ordinul minutelor).

  • Modelul lac operon -galactozidazapermeaza-acetilaza

  • Controlul expresiei genelor la eucariotemult mai complex datorit cantitii mult mai mari de ADN, organizrii superioare a acestuia, a localizrii n nucleu a ADN-ului i a timpului de njumtire al ARNm mult mai lung. La om doar 2-5% din ADN este transcris sub form ARNm. reglajul se realizeaz prin activarea unor gene cu ajutorul unor proteine activatoare i nu prin blocarea activitii genelor, ca la procariote. Este un tip de reglaj pozitiv deoarece este mai avantajos s activezi 2% din materialul genetic dect s inhibi 98%.Diversitatea celular nu este produsul pierderii unor gene n cursul diferenierii celulare ci al modificrilor expresiei genelor. Acest lucru se demonstreaz simplu, injectnd ntr-o celul ou anucleat de mamifer nucleul unei celule difereniate de mamifer adult, oul astfel rezultat genernd un animal sntos, identic cu cel de la care a provenit nucleul (clonare).Proteinele reprezint reflexia final a expresiei genelor; se clasific astfel:proteine comune tuturor celulelor dintr-un organism cum ar fi: proteine structurale din cromozomi, ARN polimeraze, enzime de reparaie ale ADN, proteinele ribozomale, proteine din citoschelet, etc.proteine caracteristice unor anumite esuturi. De exemplu, hemoglobina se gsete doar n seria eritrocitar.Celulele umane produc n medie ARNm corespunztor a 10 - 20000 de gene dintr-un total estimat de 30000 - 40000 gene. Modificrile post transcripionale i post translaionale fac posibil ca o gen s genereze o ntreag familie de proteine.

  • Reglarea se face prin 2 tipuri de mecanisme:1) Reglaj genetic pe termen scurt sau reversibil n urma crora se modific activitatea unor gene, fapt exprimat prin fluctuaii n sinteza de ADN, ARN i proteine.2) Reglaj genetic pe termen lung (ireversibil), ce implic mecanisme legate de diferenierea celular i care au loc n cursul dezvoltrii ontogenice. Acest tip de reglaj este ntiprit n secvena ADN.Nivelele la care controlul expresiei genelor este realizat :controlul transcripional, ce regleaz unde, cnd i ct este realizat transcrierea genei.controlul procesrii ARNcontrolul transportului i localizrii ARNcontrolul translaionalcontrolul degradrii ARNmcontrolul activitii proteinelor

  • Puncte de control al reglajului expresiei genelor

  • Controlul la nivelul transcripionalforma predominant n reglare expresiei majoritii genelor.1. Represia transcriptiei este un mecanism esenial n controlul expresiei genice. Procesul este realizat de proteine represoare care acioneaz asupra genelor int direct, prin domeniile de legare a ADN, sau indirect prin interaciunea cu proteinele legate de ADN. Pentru a inhiba procesul transcripional, o protein represor realizeaz:mascarea unui domeniu de activare a transcriptiei blocheaz interacia dintre un activator i alte elemente ale complexului de transcripiendeprteaz un activator de ADN.Metilarea ADN - la nivelul resturilor de citozin din promotor, necesare legrii factorilor generali de transcripie. Cromatina activ transcripional este nemetilat. Factorii de transcripie cis au situsuri de legare bogate n GC i din acest motiv metilarea resturilor de citozin din formaiile dinucleotidice CG va anula capacitatea de legare a acestora i implicit va bloca transcripia. Metilarea CG este realizat de ADN metil transferaze.n celulele normale, metilarea ADN exist predominant n regiunile repetitive, cum ar fi ADN satelit sau elemente transpozabile (LINES, SINES). Regiunile CG din promotorii genelor sunt n general nemetilate, asigurnd astfel transcripia acestora.Reducerea metilrii regiunilor repetitive creeaz instabilitate genomic, favoriznd apariia de mutaii, Metilarea CG din promotorii genelor represeaz transcripia. Dac acest proces inhib transcripia genelor represoare de tumori, atunci se creeaz condiii de dezvoltare a procesului neoplazic.

  • Influena metilrii ADN n reglarea transcripiei genelor tumor supresoare

  • 2. Controlul vitezei de iniiere a transcripiei este realizat prin factorii amplificatori sau inhibitori ce cresc sau reduc viteza de transcripie prin formare complexului de iniiere. Reglarea prin fosforilare-defosforilare a unor factori de iniiere a translaiei, de exemplu eIF-2, este o aciune de rspuns fa de diferii factori de mediu (temperatur, factori de cretere sau alimentari, infecii, etc.)3. Splicing alternativ. Cel puin 1/3 gene umane produc proteine multiple utiliznd acest mecanism. Reglarea splicing-ului ARN genereaz diferite versiuni ale aceleiai proteine n diferite esuturi. Reglarea se face pe baza competitivitii situsurilor de splicing, obinut prin aciunea proteinelor reglatoare.4. Situsuri alternative de iniiere sau de terminare a transcripiei ARN (puncte de start sau stop diferite). Unele gene sunt transcrise pornind de la puncte de start diferite i transcrierea se termin n segmente de poliadenilare diferite. Ca urmare ARNm rezultat va avea capete 3 sau 5 diferite. De ex. glucokinaza din hepatocite i cea din celulele pancreatice au dimensiuni diferite, deoarece ntre ARNm corespunztor celor dou forme enzimatice exist diferene de 26 000 nucleotide.

  • 5. Modificri de editare ale ARN. n general exist o colinearitate ntre exonii din gen, ARNm, protein. Exist cazuri n care ARNm dup maturare este modificat enzimatic n nucleu. La mamifere acestea constau de obicei n modificarea unei baze azotate din structura ARNm n timpul transcripiei, rezultatul fiind modificarea unui codon din structura ARNm. De exemplu enzima ARN-adenozin dezaminaz transform un rest de adenin hipoxantin, fapt ce modific Glu Arg n viitoarea protein ce regleaz un canal ionic din creier, proteina implicat n dezvoltarea creierului. n nucleele celulelor intestinale, ARNm pentru apolipoproteina B este supus aciunii enzimei citidindezaminz care modific citidina din codonul CAA care se transform n UAA (codon stop) ceea ce va bloca sinteza proteinei la acest nivel. Din acest motiv spre deosebire de apolipoproteina B din ficat (4536 AA) numit ApoB 100, n intestin vom avea ApoB 48 ce conine 2152 AA.6. Reglarea transportului ARN din nucleu n citoplasm. Se consider c doar 1/20 din totalul ARN sintetizat n nucleu trece n citoplasm. Majoritatea ARN este degradat n nucleu de un complex proteic numit exozom: principalul criteriu fiind un proces incomplet de splicing.7. Localizare ARNm n diferite regiuni ale citoplasmei este n funcie de diferite secvene semnal ce se gsesc n segmentul terminal 3 al ARNm, ntre codonul stop i secvena terminal 3 poli A. De exemplu ARNm pentru actin este localizat n fibroblaste la nivelul unei zone bogate n filamente de actin.

  • Controlul la nivel translaional

    1. Blocarea situsului de start al translaiei de ctre proteine supresoare, reglate de efectul fiziologic al proteinei translatate. Astfel o fero-protein blocheaz translaia ARNm al feritinei (protein de stocare a fierului) atunci cnd concentraia celular a Fe2+ crete.2. Centre interne multiple ale ARNm pentru iniierea sintezei proteice. Aceste centre iniiaz sinteza, srind peste iniierea prin codon AUG + factor de iniiere a translaiei. Acest mecanism este utilizat de virusuri ce blocheaz sinteza proteic a gazdei i orienteaz sinteza pe proteine virale ce posed centre interne diferite pentru iniierea sintezei.3. Controlul stabilitii ARNm. Principala cale utilizat n degradarea ARN este scurtarea cozii de poliadenin (pe direcia 3 5), iar cnd mai rmn aproximativ 30 resturi adenin este ndeprtat i protecia de la captul 5 i ARNm este degradat rapid. Fiecare ARN are n segmentul terminal loci (secvene specifice) pentru legarea de proteine ce cresc sau scad viteza de scurtare a regiunii poliadenin. O cale de prelungire a vieii ARNm este lungirea poliadeninei cu noi uniti. De exemplu estradiolul crete durata de via a ARNm a vitelogeninei (ou) de la 30 ore la 200 ore; mecanismul se desfoar printr-o poliadelinare la nivelul citoplasmatic; prolactina favorizeaz lactaia prelungind durata de via a ARNm pentru cazein.4. Controlul factorilor ce intervin n translaie (factori de iniiere, elongare i terminare). Factorii de translaie pot fi blocai sau activai prin aciunea unor inhibitori sau a unor procese de fosforilare / defosforilare.

  • Controlul expresiei genelor prin molecule ARN98% din ARN obinut prin transcripie provine din zona necodant (98% din totalul ADN) pentru proteine. Funciile acestor tipuri de ARN sunt de:legare i blocare a ARNm (inhibitori translaie)legare i blocare a ADN (control transcripie) interferen ARNlegare i blocare proteine (blocare transcripie).

    Inhibitori naturali i chemoterapeutici ai expresiei genelor1. Inhibitori ai transcripiei Sunt n general inhibitori ai ARN polimerazei. la procariote rifampicin antibiotic selectiv. utilizare n tratamentul TBC, acest antibiotic blocnd dezvoltarea Mycobacterium tuberculosis. Avantajul tratamentului este toxicitatea redus.-Amanitina este o toxin din ciuperca Amanita phaloides, care blocheaz selectiv ARN polimeraza II (ce sintetizeaz ARNm) de la eucariote. Din acest motiv produce intoxicaii grave la om.

  • 2. Inhibitori ai translaiei

    Penicillium produce inhibitori antibacterieni - antibiotice. aceste antibiotice sunt selective fie pentru procariote (streptomicina, tetraciclin, eritomicin), fie pentru eucariote (cicloheximid, puromicin). Multe antibiotice afecteaz funcionarea ribozomilor la bacterii:Aminoglicozidele (streptomicin, neomicin, tobramicin, gentamicin, amikacin) se leag ireversibil de subunitatea 30S a ribozomilor bacterieni, blocnd activitatea peptidil transferazei.

    streptomicina gentamicina

  • Tetraciclinele (tetraciclin, doxiciclin, demeclociclin) se leag reversibil la subunitatea 30S, inducnd modificri conformaionale ce mpiedic alinierea codonilor ARNm cu anticodonii ARNt.

    Macrolidele (eritromicin, azitromicin, claritromicin) se leag reversibil de subunitatea 50 S i inhib activitatea peptidil transferazei.

  • Streptograminele (quinupristin, dalfopristin) mpiedic legarea ARNt de subunitatea 50 S.

    cloramfenicolul blocheaz peptidil transferaza la procariote

    puromicina este asemntor unui aminoacid-ARNt interfer cu transferul peptidei n structura 50S, provocnd ntreruperea prematur a sintezei proteice.(Eucariote)

  • Toxinericina, o protein produs de Ricinus communis, catalizeaz ruperea subunitii 60S ribozomale, fiind extrem de toxic pentru eucariote.

    Cicloheximida inhib peptidil transferaza la eucariote. Datorit toxicitii nu mai este folosit ca antibiotic pentru tratamentul uman, eventual ca antifungic n agricultur.

    toxina difteric - o protein produs de microorganismul Corynebacterium difterie. Toxina blocheaz factorul de elongare EF-2 (translocaz) de la eucariote, blocnd astfel regenerarea celular.