Путь синтеза dTMP из тимина или тимидина является, вероятно, общим практически для всех организмов. Этот путь вносит вклад в баланс dNTP в клетке и часто используется для введения метки в ДНК или при исследовании биосинтеза ДНК in vivo. Тимин превращается в соответствующий нуклеотид в две стадии. Сначала под действием тимидинфосфорилазы образуется тимидин:
тимин + дезоксирибозо-1-фосфат тимидин
Дезоксирибозо-1-фосфат, необходимый для этой реакции, обычно образуется при фосфоролизе другого дезоксирибонуклеозида (dN).
Затем тимидинкиназа фосфорилирует тимидин до его монофосфата:
тимидин + ATP dTMP + ADP + Pi
В некоторых клетках тимин используется в реакции обмена пуриновых и пиримидиновых оснований в нуклеозидах:
тимин + дезоксиаденозин тимидин + аденин
Активность тимидинкиназы находится под строгим контролем. Некоторые dNTP служат стимулирующими эффекторами, а TTP ингибирует активность тимидинкиназы по типу обратной связи.
13.3. Катаболизм нуклеотидов
Распад пуринов и пиримидинов протекает различными путями. В организме человека пурины распадаются до мочевой кислоты и в такой форме выводятся с мочой. Пуриновое кольцо при этом остается незатронутым. Кольцо же пиримидиновых оснований (урацила, тимина и цитозина) разрушается до небольших фрагментов, которые снова включаются в метаболизм или могут выводиться из организма.
V. ТРАНСЛЯЦИЯ
14. Биосинтез белка
Реализация генетической информации должна привести к образованию полноценных в функциональном отношении макромолекул, сопровождаемому формированием определенного фенотипа организма. В соответствии с основным постулатом молекулярной биологии генетическая информация передается от нуклеиновых кислот к белкам по схеме: ДНК ↔ РНК → белок. В ряде случаев возможна передача генетической информации от РНК к ДНК с использованием механизма обратной транскрипции
На первом этапе экспрессии генов происходит переписывание генетической информации на матричные (информационные) РНК (мРНК, mRNA). Синтез РНК происходит в результате сложной последовательности биохимических реакций, называемой транскрипцией. На втором этапе реализации генетической информации трансляция синтезированных мРНК рибосомами завершается образованием полипептидных цепей, в которых последовательность нуклеотидов мРНК определяет последовательность аминокислотных остатков синтезируемых белков (рис. 14.1).
Рис. 14.1. Общая схема экспрессии генов
Результатом реализации генетической информации, закодированной в нуклеиновых кислотах, должно быть образование полноценных в функциональном отношении белковых макромолекул, сопровождаемое формированием определенного фенотипа организма. Экспрессию генов определяют два молекулярно-генетических механизма: транскрипция генов и трансляция синтезированных мРНК рибосомами, в результате чего происходит образование полипептидных цепей, кодируемых генами. Следует отметить, что для полноценного функционирования белков необходима их посттрансляционная модификация, как и посттранскрипционные модификации предшественников мРНК в случае транскрипции.
Достарыңызбен бөлісу: |