НК Flashcards
Какво представлява стекинга между базите в ДНК?
- АБ са хидрофобни и при свързване на комплементарните вериги се притискат с широките си страни - няма водни молекули
- хидрофобни, Вандерваалсови взаймодействия между базите
- зависи от вида нуклеотиди - най-изразен при GC-GC, най-слаб при AT-AT
- скелетите на двете вериги се извиват - стабилизиране
Денатурация на ДНК зависимост
- при повишена темп първо се отварят А/Т участъци, Г/Ц при по-висока темп
- репликация и транскрипция започват от райони с А/Т, свързване с белтъци
Същност и примери за интеркалиране между базите
- съед. с пръстенни мол. - добри цитохим. бои за НК, мутагени и канцерогени
- пропидиев йодид
- риванол (етакридинов лактат) - вмъкване в бактериална ДНК
- actinomycin D
Видове ДНК спирали
- В - дясна, 2нм диам., най-устойчива термодинамично, голяма и малка бразда за свързване на белтъци с ДНК
- А - по-широка от В, при обезводняване, свойствена на двойноверижни РНК, смесени ДНК-РНК при транскрипция (ОН-група на РНК)
- Z - лява, скелет образува зигзаг, в участъци с ЦГЦГ на ДНК, близо до промоторите на гените, разпознаване от белтъци
Обяснете свръхспирализацията на ДНК
- при прилагане на напрежение на усукване на пръстенна/линейна ДНК с фиксирани краища
- позитивна - в посока на спирала, по-гъсти обороти
- негативна - в обратна посока на спирала, по-редки обороти
- при отваряне на спиралата при репликация, транскрипция
- премахва се от топоизомерази
Разлика между сенс и антисенс вериги на ДНК
- сенс (положителна, допълнителна) - верига, която съвпада с РНК транскрипта (Т заменен с У)
- антисенс (отрицателна, матрична) - комплементарна на РНК транскрипт, сенс верига - матрица
- амбисенс - НК на едноверижни геноми - сенс и антисенс
- валидни само за конкретния участък
РНК структурни равнища и свойства
- първична - едноверижна
- вторична - двуверижни бримки, образувани при комплементарно свързване на части след завой на 180
- третична - доп. нагъване в пространството
- някои с каталитична (рибозими), репликация (днес геноми на РНК-вируси)
Кои са кодиращите РНК? функция, структура
- мРНК - нямат вторична структура
- носи информация за кодиран белтък до рибозомите
- кодираща област - кодони за разпознаване от тРНК, старт и стоп кодон
- 5’-нетранслиран участък - място за разпознаване на рибозома
- 3’-нетранслиран участък - зависи трайност на мРНК
Некодиращи РНК видове
- малки - структурни (рРНК, тРНК, snRNA, snoRNA), регулаторни (miRNA/siRNA, tiRNA, piRNA)
- големи (над 200 нк) - lincRNA, enhancer RNA, Xist RNA
Пример за голяма некодираща РНК
Xist RNA
- инактивиране и уплътняване на Х хромозома при женски бозайници
- в периферия на интерфазно ядро
РНК, участващи в транслацията примери
- мРНК
- рРНК - структурна, каталитична функция (най-голяма)
- тРНК - 3 големи, една малка бримка, третична структура като Г - съответствие между АК (към 3’ край) и мРНК (свързване чрез антикодон)
- SRP - разпознава сигнална последователност на белтъци, маркирани за износ, настанява рибозома върху ЕПР, пп преминава в лумена
РНК, участващи в зреенето на РНК примери
- snRNA - процесинг на мРНК, заедно с белтъци образуват комплекс snRNP, участват с сплайсозомата, разпознават места за сплайсинг
- snoRNA - зреене на рРНК
- Рибонуклеаза Р - рибозим, който изрязва излишни краища на тРНК при зреене
РНК, участващи в репликация
Регулаторни РНК
Паразитни РНК
- теломеразна РНК
- антисенсРНК (asRNA), микроРНК (miRNA), малки интерфериращи РНК (siRNA), CRISPR
- геномна вирусна РНК, вироиди
Какво представлява генното заглушаване?
- селективно блокиране на транслация на определени гени - пълно заглушаване и частично намаляване на активност
- чрез miRNA, siRNA - комплементарни на нетранслирания 3’-край и участват в комплекс (RISC), заедно с ендо- и екзонуклеази
- RISC се свързва с мРНК, спира трансация, разгражда я - използва miRNA, siRNA като матрица за разпознаване на комплементрани мРНК, активират ензими за разграждане
Микро РНК функция, съзряване, принцип на действие
- ендогенни, 18-22 нк
- регулация на кл. и тъканна диференциация, делене на стволови клетки, апоптоза, липидна обмяна
- 70% от гените за miRNA в части на генома без гени за протеини, някои се нуждаят от процесинг
- незрелите са двуверижни, по-голямата част се премахва (passenger strand), остава guide strand, които се свързва с нетранслирани участъци на мРНК (RISC)
- при пълно комплементарно свързване с мРНК тя се разгражда, при частично свързване се намалява шанса за транслация
Разлика в действие на miRNA, siRNA
1) Двойноверижна РНК се образботва от Dicer и се включва в RISC, там passenger верига се отрязва, guide верига насочва RISС до (само една) таргетна мРНК - пълна комплементарност на siRNA с мРНК - сигнал на мРНК да бъде нарязана
2) pri-miRNA (двойноверижни, с бримка) след транскрипция се обработва от Drosha до pre-miRNA, в цитоплазма се обработва от Dicer до miRNA, включва се в RISC, passenger се изрязва - комплекс се свързва не напълно комплементарно с мРНК - или нарязване или забавяне на транслация
Терапевтично риложение на siRNA, miRNA
- вирусни инфекции – свързват се с вирусната РНК или блокират гени за проникване и възпроизводство на вируса в клетката
- рак – блокират гени за туморогенезата.
- невродегенеративни болести – блокират гени за продукти, които провокират
заболяването - снижава нивото на
молекулите, които увреждат нервните клетки
Какво представлява антисенс РНК? същност, видове, особеност, приложение
- едноверижни, комплементарни на кодиращи райони от мРНК, хибридизират с тях и ги блокират
- регулация на генна експресия - натурални и синтетични
- asRNA не работи в комплекс с RISC
- антисенс терапия - лечение с антисенс олигонк - променя се експресия на мРНК (лечение на муск. дистрофии)
Какво представлява CRISPR? същност, приложение
- ДНК-последователности в геномите на прокариотите
- копия на фрагменти от геноми на вируси, някога паразитирали - разпознаване и блокиране на вирусни геноми
- на тях са основани: инактивиране на мутантни гени при човека, промяна на генотип на насекоми против пренос на паразити, мод. на раст. геном
Начин на действие на CRISPR
1) При инфектиране на клетка с вирус се изрязва част от генома му и се прибавя в CRISPR
2) Когато в клетката навлезе вирус CRISPR се транскрибира, транскрипт се нарязва на CRISPR-RNA молекули, една от които е комплементарна на вирусна ДНК
3) CRISPR-RNA насочва кл. механизми към разграждане на вирусна ДНК чрез Cas9
Приложение на CRISP в медицинска практика
1) Създават се къси РНК, комплементарни на проблемен ген (guide-вериги, свързани с Cas9)
2) Малките РНК разпознават комплементарния участък (хибридизация и скъсване на ДНК), Cas9 го изрязва
3) Клетката заменя изрязания участък с нормално копие от хомоложна хромозома чрез ДНК репарация и сайт-специфична рекомбинация
