Контексты и комментарии генома
10 Март 2019 08:47 #2
Тезис-корректировка вобл-гипотезы.
Трансляция аминокислоты задается первыми двумя нуклиотидами триплета ДНК (мРНК).Третий нуклеотид "воблирует" (вставляется случайным образом) не хаотично,а является "комментарием" трансляции - аналогом контекстной информации (как в программировании комментарий кода при написании). Логические предпосылки:
...............to be continued
Контексты и комментарии генома
10 Март 2019 12:50 #3
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИНТЕРВАЛЬНЫХ ОЦЕНОК ИЗБЫТОЧНОСТИ СИНОНИМИЧНЫХ КОДОНОВ мРНК ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА
Д. Б. Корнев, А. В. Дмитриев
"...С 1980 гг. и по настоящее время, результаты исследований избыточности синонимичных кодонов аминокислотами крайне ограничены. Авторами [2] показано, что родственные организмы имеют сходный тип предпочтения кодонов, т.е. частота использования одного кодона из серии синонимичных больше чем для других...
...Кроме того, многие тРНК способны опознавать не только «свой» кодон, но и некоторые другие. Как правило тРНК, распознающие более одного синонимичного кодона, опознают их с разной эффективностью. Все это также влияет на выбор кодонов...
...в хордовых и артроподах наиболее часто Ala кодируется GCC; Asn – AAC; Asp – GAC; Gln – CAG; Gly – GGA, GGC; His – CAC; Ile – AUC, Leu – CUG; Phe – UUC; Thr – ACC; Tyr – UAC; Val – GUG. Для аминокислот Arg, Cys, Glu, Lys, Pro и Ser частота использования синонимичных кодонов одинакова. Примечательно, что подобная схема выбора кодонов характерна и для человека. Кроме того, артроподы, хордовые и человек для кодирования аминокислот отдают предпочтение кодонам, содержащим G или C (частота 0.5); менее часто – A или U (частота 0.3)..."
Как минимум,уже просматривается первое различие - опознавание с различной эффективностью,а следовательно,регуляторная функция скорости синтеза и экспрессии данного протеина...
Контексты и комментарии генома
15 Март 2019 20:55 #4
".. Регуляция синтеза белка
Соматические клетки всех тканей и органов многоклеточного организма содержат одинаковую генетическую информацию, но отличаются друг от друга по содержанию тех или иных белков. Для эритроцитов, например, характерно высокое содержание гемоглобина, для клеток соединительной ткани – коллагена, клетки поджелудочной железы вырабатывают много ферментов. В отдельных клетках, тканях и органах содержание разных белков меняется онтогенез. Все это свидетельствует о том, что в живых организмах существуют механизмы, регулирующие белковый синтез. Они функционируют под действием внутренних и внешних факторов на каждой из стадий сложного процесса синтеза белка. Количество протеинов может изменяться в результате увеличения числа некоторых генов, регуляции на стадии транскрипции, процессинга мРНК. Скорость белкового синтеза определяется также и временем жизни мРНК, регуляцией синтеза на уровне трансляции и посттрансляционной модификации белков.
Регуляция на самых ранних этапах (на уровне экспрессии генов) является наиболее выгодной и поэтому широко встречается у эукариотических организмов. На экспрессию генов у эукариот влияет целый ряд факторов.
Организация хроматина и доступность генов: в ядрах дифференцированных клеток хроматин имеет такую укладку, что только небольшое число генов доступно для транскрипции. Различают участки гетерохроматина, в которых ДНК упакована очень компактно и для транскрипции недоступна, и участки эухроматина, имеющие более рыхлую укладку и способные связывать РНК-полимеразу. В разных типах клеток в область эухроматина попадают разные гены. Это ведет к тому, что в разных тканях транскрибируются разные участки хроматина.
Изменение количества генов: амплификация (увеличение числа) генов при необходимости увеличения синтеза определенного генного продукта; утрата генетического материала (процесс, происходящий при созревании некоторых типов клеток, например, эритроцитов).
Перестройка генов или генетичесая рекомбинация: перемещение генов между хромосомами или внутри одной хромосомы, объединение генов с образованием измененной хромосомы, которая после таких изменений способна к репликации и транскрипции.
Регуляция транскрипции (см. лекцию № 6).
Существенное значение в обеспечении разнообразия белков играет посттранскрипционный процессинг РНК. Основные способы такой регуляции – альтернативный сплайсинг и изменение стабильности РНК.
Известны и некоторые случаи регуляции количества и разнообразия белков путем изменения скорости процесса их трансляции. Наиболее изученный пример – синтез белков в ретикулоцитах. Известно, что на этом уровне дифференцировки кроветворные клетки лишены ядра, а следовательно и ДНК. Регуляция синтеза белка-глобина осуществляется только на уровне трансляции и зависит от содержания гема в клетке..."
Контексты и комментарии генома
15 Март 2019 21:32 #6
"...Как было указано, концентрация ряда ферментов в клетках резко снижается при повышении содержания отдаленных конечных продуктов, образующихся в цепи последовательных ферментативных реакций. Такой эффект, получивший название репрессии ферментов, часто наблюдается при реакциях биосинтеза. В этих случаях молекулы репрессора, также образующиеся в рибосомах ядра по «команде» гена-регулятора, являются неактивными и сами по себе не обладают способностью подавлять деятельность гена-оператора и, следовательно, всего оперона, но приобретают такую способность после образования комплекса с конечным или одним из конечных продуктов биосинтетического процесса (см. рис. 14.13).
Конечный продукт выступает, таким образом, в качестве корепрессора. Имеются данные, что в качестве корепрессоров в синтезе ферментов обмена аминокислот, по-видимому, выступает не только свободная аминокислота как конечный продукт биосинтетической реакции, но и комплекс ее с тРНК – аминоацил-тРНК..."
Контексты и комментарии генома
15 Март 2019 21:45 #7
Следует указать еще на один момент, почему эукариотическая клетка использует положительные механизмы регуляции экспрессии генов. Подсчитано, что в геноме человека содержится около 100000 генов, соответственно каждая клетка при отрицательном механизме регуляции могла бы синтезировать 100000 разных репрессоров, причем в достаточных количествах. При положительном механизме регуляции большинство генов в принципе неактивно, соответственно молекула РНК-полимеразы не связывается с промотором и клетка синтезирует ограниченный и избирательный круг активаторных белков, необходимых для инициации транскрипции.
У эукариот выделены и охарактеризованы также пять регуляторных белков, получивших название транскрипционных факторов (TF: IIА, IIВ, IID, IIЕ и IIF). Они необходимы для узнавания участка (сайта) ДНК, названного TATA (concensus последовательности, ТАТАААА). Детальный молекулярный механизм действия факторов транскрипции пока не раскрыт.
Следует отметить, однако, что некоторые из них или почти все регуляторные белки активируют транскрипцию не прямо, а опосредованно – через промежуточные белки, названные коактиваторами. Происхождение и механизм действия последних также не выяснены.
Контексты и комментарии генома
16 Март 2019 11:33 #8
Похоже,все управление интенсивностью синтеза пептидов происходит при помощи белков-посредников.Значит,внешнее управление будет ориентировано на их активацию/деактивацию...
Контексты и комментарии генома
22 Март 2019 23:37 #9
"...О механизмах регулирования, а тем более
взаимного регулирования этих процессов известно еще очень мало.
В регуляции белкового синтеза принимают участие различные факто-
ры, механизмы ее также весьма разнообразны (см., например, [2]).
Самые общие представления имеются в настоящее время о регуляции
внутриклеточного протеолиза [3]. Вместе с тем возможность функцио-
нальной взаимосвязи этих метаболических путей в согласованной ре-
гуляции при изменении условий существования клетки весьма реальна,
и поиск факторов, принимающих участие и в том, и в другом процессе,
может пролить свет на механизмы взаиморегуляции.
Удобной моделью в этом случае является аминокислотное голода-
ние клеток. Известно, что клетки отвечают на недостаток питательных
веществ самыми разнообразными компенсаторными либо адаптацион-
ными проявлениями. Несмотря на то, что в высших организмах в от-
личие от прокариот специализация тканей и гормональная регуляция
делают ненужными многие из таких прямых ответных реакций, клетки
млекопитающих сохраняют способность непосредственного ответа на
аминокислотное голодание. Этот ответ проявляется в снижении уров-
ня синтеза транспортных и рибосомных РНК [4, 5], в согласованной
регуляции ферментов синтеза аминокислот [6], а также в уменьшении
уровня биосинтеза белков и ускорении их внутриклеточной деградации..."
Б. С. Негруцкий
ТРАНСПОРТНАЯ РНК
КАК ФАКТОР РЕГУЛЯЦИИ БЕЛКОВОГО ГОМЕОСТАЗА
Интересно,каких именно тРНК? Ведь, по факту, существует спектр специфических и универсальных изоакцепторных тРНК...
Контексты и комментарии генома
23 Март 2019 08:26 #10
Строгий ответ
Это реакция клеток на аминокислотное голодание, приводящая к значительному замедлению синтеза стабильных РНК (рРНК и тРНК) и некоторых мРНК, необходимых для синтеза рибосомных белков, факторов элонгации EF-Ts, EF-Tu и EF-G, α-субъединицы РНК-полимеразы, а также к усилению транскрипции оперонов биосинтеза аминокислот. Общий синтез РНК снижается в итоге до 5-10% от нормального. Возрастает скорость деградации белка, уменьшается синтез нуклеотидов, липидов и углеводов.
Строгая регуляция осуществляется несколькими генами, наиболее изученным из которых является ген relA. Этот ген отвечает за синтез двух специфических нуклеотидов, накапливающихся при аминокислотном голодании гуанозинтетрафосфата (ppGpp) и гуанозинпентафосфата (pppGpp). Эти нуклеотиды и являются ингибиторами синтеза специфических типов РНК. Сигналом образования ppGpp служит не непосредственно отсутствие какой-либо аминокислоты, а недостаток аминоацил-тРНК. Белок RelA в ассоциации с рибосомами синтезирует (p)ppGpp только когда в А-сайте рибосомы оказывается ненагруженная аминикислотой тРНК. www.zinref.ru/000_uchebniki/04600_raznie_2/705/006.htm
Контексты и комментарии генома
23 Март 2019 12:58 #12
Итерация_3:
В данный конкретный момент времени,после процесса редактирования, пул кодировки данной АК на мРНК содержит набор идентичных кодонов из синонимичного множества для данной АК...
Контексты и комментарии генома
24 Март 2019 13:41 #14
Представляется очень вероятным,что третий нуклеотид кодонов белка определяет степень его экспрессии. PSL - нуклеотид (PeptideSynthesisLevel)
Уровень синтеза пептидов должен кореллировать с уровнем связи нуклеотидов А-Т(U) и С-G...
Контексты и комментарии генома
24 Март 2019 16:02 #18
Подтверждением о PSL-нуклеотиде может быть то, что кодировка АМ, содержащая только ДВА кодона, использует разновесные, по силе связи, пары А-Т(U) и С-G...
Контексты и комментарии генома
27 Март 2019 12:18 #29
Кстати о числе 64...Я тоже о нем подумал где-то неделю назад...Это постиндукция, предвидение или у дураков мысли сходятся?
Есть ассоциации с гексаграммами? Потому как истинно: структура предопределяет свойства...
Контексты и комментарии генома
27 Март 2019 12:55 #30
Еще один момент...Какова вероятность,что на некодирующей (антисмысловой) последовательности ДНК появится Кодирующий пул с промотором?
Даже проще...Промотер не нужен. Поскльку АСП аналогична мРНК. Нужна только некодируемая последовательность после...
хотя это далеко ... не обязательно 
