Обратная транскриптаза

Обратная транскриптаза

Долгое время считалось, что передача информации от РНК к ДНК невозможна, однако, впоследствии выяснилось, что это не так. Некоторые вирусы способны встраивать информацию со своей вирусной РНК в ДНК генома клетки-хозяина. Возможность "обратного" направления информации в настоящее время все шире используется в различных целях, от исследовательских до терапевтических. Так называемые энзимы -обратные транскриптазы - способны осуществлять синтез к ДНК на матрице РНК. О происходящих в клетках млекопитающих (эукариот) процессах передачи информации известно достаточно много.

Некоторые онкогенные РНК-содержащие вирусы животных, например, вирус саркомы Рауса имеют уникальный фермент - РНК-зависимую ДНК-полимеразу, называемую обратной транскриптазой. После того как такой вирус попадает в клетку-хозяина, этот фермент способен катализировать синтез ДНК, комплементарной по отношению к вирусной РНК, которая играет при этом роль матрицы. В результате образуется ДНК, которая содержит гены, обусловливающие рак. Эта ДНК часто встраивается в геном эукариотической клетки-хозяина, где она может в течение многих поколений оставаться в скрытом, т.е. неэкспрессируемом, состоянии (рис. 22).

Рис. 22 Участие обратной транскриптазы в образовании к-ДНК на вирусной одноцепочечной РНК-матрице в животной клетке

При определенных условиях такие бездействующие вирусные гены могут активироваться и вызывать репликацию вируса; при других же условиях они могут способствовать превращению таких клеток в раковые.

У некоторых бактериофагов E.coli хромосома представляет собой не ДНК, а РНК. РНК этих вирусов, которые при синтезе вирусных белков выступают в роли мРНК, реплицируются в клетке-хозяине под действием ферментов, называемых РНК-зависимыми РНК-полимеразами, или РНК-репликазами. Эти ферменты обычно отсутствуют в клетках E.coli и появляются в них лишь в ответ на присутствие вирусных РНК.

Открытие обратной транскриптазы позволило по-новому сформулировать центральную догму молекулярной биологии (рис. 23).

Рис. 23 Центральная догма молекулярной биологии

Тесты к модулю 2 «Матричные процессы: Репликация и транскрипция»

1. Процесс самоудвоения молекулы ДНК называется

а) транскрипция

б) трансляция

в) транслокация

г) репликация

д) репарация

2. Процесс репликации локализован в:

а) ядре;

б) цитоплазме;

в) лизосомах;

г) аппарате Гольджи;

д) рибосомах

3. Укажите для процесса репликации матрицу:

а) тРНК;

б) белок;

в) ДНК;

г) мРНК;

д) рРНК

4. Процесс репликации ДНК обеспечивает:

а) синтез белка на рибосоме;

б) удвоение генетической информации;

в) синтез информационной РНК;

г) регуляцию процессинга;

д) все перечисленное верно

5. Субстратами для процесса репликации являются:

а) дезоксирибонуклеозидтрифосфаты;

б) рибонуклеозидтрифосфаты;

в) аминокислоты;

г) РНК;

д) мононуклеотиды

6. Укажите фермент, обеспечивающий соединение дезоксирибонуклеотидов в биополимер при репликации:

а) ДНК-полимераза;

б) РНК-полимераза;

в) ДНКаза;

г) РНКаза;

д) ДНК-лигаза

7. В процессе репликации участвует все перечисленное, кроме:

а) ДНК-матрицы;

б) хеликазы;

в) мPHK;

г) топоизомеразы;

д) ДНК-полимеразы

8. В процессе репликации участвуют всe ферменты, кроме:

а) ДНК-полимеразы;

б) РНК-праймазы;

в) ДНК-лигазы;

г) ДНКазы;

д) топоизомеразы

9. Расплетание двойной спирали ДНК в зоне репликативной вилки катализирует фермент

а) ДНК-аза

б) ДНК-полимераза

в) ДНК-лиаза

г) ДНК-хеликаза

д) ДНК-гираза

10. ДНК-хеликаза участвует в:

а) синтезе ДНК;

б) раскручивании спиралей ДНК в репликативной вилке

в) связывании одноцепочечной нити ДНК;

г) образовании 5'-3' - фосфодиэфирной связи;

д) реакции между двумя дезоксирибонуклеотидтрифосфатами

11. После расплетания ДНК ее одноцепочечные молекулы связываются с

а) белками, стабилизирующими спираль ДНК

б) ДНК-топоизомеразами

в) ДНК-хеликазой

г) белками, дестабилизирующими спираль ДНК

д) белком ВАХ

12. Для ферментов репликации, обозначенных буквами, укажите соответствующие функции, обозначенные цифрами:

а) ДНК-полимераза;

б) ДНК-гираза

в) белки-стабилизаторы;

г) ДНК-лигаза

1) удерживают расплетенные нити ДНК;

2) наращивают дочернюю цепь;

3) раскручивает спираль ДНК;

4) соединяет концы в дочерней молекуле ДНК после вырезания РНК-затравок

13. Основным ферментом, участвующим в репликации, является:

а) ДНК-полимераза;

б) пептидаза;

в) полинуклеотидфосфорилаза;

г) ДНКаза;

д) ДНК-дезаминаза

14. Репликация ДНК в клетках протекает следующим способом:

а) полуконсервативным;

б) консервативным;

в) дисперсным;

г) все перечисленное верно

15. Выберите, что характерно для процессов репликации ДНК:

а) синтез идет в направлении 5'-3';

б) синтез идет в направлении 3'-5';

в) консервативный способ;

г) полуконсервативный способ;

д) обе цепи реплицируются одинаково;

е) обе цепи реплицируются различно

16. Дочерняя цепь ДНК, которая при репликации синтезируется непрерывно, называется

а) запаздывающей

б) лидирующей

в) функциональной

г) дестабилизирующей

д) затравочной

17. Энергетическое обеспечение процессов репликации обеспечивается за счет гидролиза:

а) мононуклеотидов;

б) белков;

в) нуклеозида;

г) нуклеозидтрифосфата;

д) все перечисленное верно

18. Для инициации синтеза ДНК на отстающей цепи нужны

а) нуклеосома

б) ДНК-лиаза

в) ДНКаза

г) праймеры

д) олигоА

19. Короткий олигонуклеотид, который гибридизуется с матрицей и служит затравкой при ее копировании называется:

а) праймер

б) промотор

в) оператор

г) индуктор

д) линкер

20. Синтез затравки при репликации осуществляет фермент

а) ДНК-гираза

б) РНК-полимераза

в) ревертаза

г) РНК-праймаза

д) ДНК-полимераза

21. При каждой репликации ДНК

а) утрачиваются концевые нуклеотиды

б) не происходит утраты ни одного нуклеотида на конце хромосомы

в) дочерние клетки отличаются одна от другой

г) из ДНК вырезаются интроны

д) из ДНК вырезаются экзоны

22. Репарация – это:

а) синтез комплементарной цепи ДНК

б) исправление дефектов синтеза ДНК

в) ингибирование транскрипции или трансляции

г) избирательный синтез ДНК in vitro

д) определение нуклеотидной последовательности ДНК

23. Изменения в последовательности нуклеотидов в ДНК – это

а) репликация

б) мутация

в) регенерация

г) транскрипция

д) конвергенция

24. Апуринизацию в ДНК устраняет фермент

а) ДНК-N-гликозилаза
б) ДНК-инсертаза
в) ДНК-хеликаза
г) АП-эндонуклеаза
д) все перечисленное верно

25. Фермент, который сшивает разрывы в цепи ДНК, - это

а) ДНК-гликозилаза

б) ДНК-гираза

в) ДНКаза

г) ДНК-хеликаза

д) ДНК-лигаза

26. Синтез РНК - копии на цепи ДНК называется

а) трансформацией

б) трансляцией

в) репликацией

г) транскрипцией

д) трансдукцией

27. Транскрипция - это:

а) образование двух цепей ДНК;

б) синтез белка на рибосоме;

в) синтез РНК на ДНК-матрице;

г) модификация РНК;

д) синтез ДНК на матрице РНК

28. Обратная транскрипция - это:

а) образование двух цепей ДНК;

б) синтез белка на рибосоме;

в) синтез РНК на ДНК-матрице;

г) модификация РНК;

д) синтез ДНК на матрице РНК

29. Транскрипция происходит в:

а) митохондриях;

б) лизосомах;

в) рибосомах;

г) ядре;

д) аппарате Гольджи

30. Субстратами для процесса транскрипции являются:

а) мононуклеотиды;

б) дезоксирибонуклеозидтрифосфаты;

в) рибонуклеозидтрифосфаты;

г) аминокислоты;

д) РНК

31. Основным ферментом транскрипции является:

а) ДНК-полимераза;

б) эндонуклеаза;

в) обратная транскриптаза;

г) РНК-полимераза;

д) хеликаза

32. Фермент, катализирующий синтез РНК на цепи ДНК, называется

а) ДНК-полимераза

б) РНК-полимераза

в) РНКаза

г) ДНКаза

д) РНК-зависимая ДНК-полимераза

33. Выберите, что характерно для процессов транскрипции

а) синтез идет в направлении 3' -5';

б) синтез идет в направлении 5' -3';

в) консервативный способ;

г) полуконсервативный способ;

д) процесс нуждается в праймере;

е) процесс не нуждается в праймере

34. Источником энергии при транскрипции являются:

а) мононуклеотиды;

б) нуклеозидтрифосфаты;

в) белки;

г) нуклеозиды;

д) все вышеуказанное верно

35. Участки кодирующей ДНК в генах высших эукариот – это

а) экзоны

б) интроны

в) теломеры

г) промоторы

д) опероны

36. Участки некодирующей последовательности ДНК в генах высших эукариот – это

а) теломеры

б) промоторы

в) экзоны

г) интроны

д) опероны

37. Транскрипция начинается, когда РНК - полимераза связывается с

а) геном-регулятором

б) репрессором

в) праймером

г) промотором

д) индуктором

38. Промотор - это:

а) специфическая последовательность ДНК, определяющая, где должен начаться синтез РНК;

б) затравка для ДНК-полимеразы;

в) последовательность ДНК, определяющая, куда должен присоединиться репрессор;

г) последовательность ДНК, кодирующая рРНК;

д) специфическая последовательность ДНК, определяющая конец синтеза РНК

39. Одна из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов АТГ-ГТА-ЦЦГ. Какой вид будет иметь мРНК, строящаяся на этой матрице?

а) УАЦ-ЦАУ-ГГЦ

б) ТАЦ-ЦАТ-ЦЦГ

в) ГУА-УГЦ-ААЦ

г) АТГ-ГТА-ЦЦГ

д) ТАЦ-УГЦ-ГГЦ

40. Укажите последовательность нуклеотидов мPHK, в которую они будут транскрибироваться, если ДНК имеет следующую последовательность Т-А-Ц-А-А-Г-Г-Ц-Т-Т-А-Г:

а) Ц-А-А-Т-Ц-Г-А-Ц-Г-А-Ц-Ц;

б) А-Т-Ц-Ц-Т-Т-Ц-Ц-Г-А-А-Т-Ц;

в) А-Т-Г-Т-Ц-Ц-А-А-Т-Т-Ц-А-Ц;

г) А-У-Г-У-У-Ц-Ц-Г-А-А-У-Ц;

д) А-У-Ц-Ц-У-Г-Ц-А-А-У-Ц-Г

41. Укажите последовательность нуклеотидов мPHK, в которую они будут транскрибироваться, если ДНК имеет следующую последовательность Ц-А-А-Т-Г-Г-А-Т-Т-Ц-Ц:

а) У-Т-Т-Ц-Г-Г-У-А-У-Ц-Г;

б) Г-У-У-А-Ц-Ц-У-А-А-Г-Г;

в) А-Т-Т-Г-Г-Ц-У-У-У-Г-А;

г) А-У-Г-У-У-Ц-Ц-Г-А-А-Г;

д) Г-Т-Т-А-Ц-Ц-Т-А-А-Ц-Ц

42. Укажите последовательность нуклеотидов мPHK, в которую они будут транскрибироваться, если ДНК имеет следующую последовательность А-Т-Ц-Ц-Т-Т-Ц-А-Г-А-А-Т:

а) Г-У-У-А-Ц-Ц-У-А-А-Г-Ц-А;

б) Ц-Т-Т-Г-Г-А-Ц-Г-Г-А-Г-Ц;

в) Т-А-Г-Г-А-А-Г-Т-Ц-Т-Т-А;

г) А-А-Т-Ц-Ц-А-А-Г-Т-Т-Т-А;

д) У-А-Г-Г-А-А-Г-У-Ц-У-У-А

43. К посттранскрипционным изменениям мРНК относятся все, кроме:

а) процессинга;

б) кэпирования 5'-конца;

в) связывания с промоторным участком;

г) полиаденилирования;

д) связывания с протеином

44. В ходе процессинга у эукариот первичный транскрипт мРНК подвергается

а) кэпированию 5'-конца

б) полиаденилированию

в) сплайсингу

г) модификации 3'-конца

д) всем перечисленным процессам

45. Сплайсинг – это:

а) удаление экзонов и ферментативное сшивание интронов

б) удаление интронов и ферментативное сшивание экзонов

в) удаление концевых последовательностей мРНК

г) присоединение полиА

д) «кэпирование»

46. Процесс вырезания из гяРНК интронов называется:

а) скрещиванием

б) сплайсингом

в) лигированием

г) скринингом

д) рекомбинацией

47. Сплайсинг РНК происходит в:

а) цитоплазме;

б) ядре;

в) рибосомах;

г) митохондриях;

д) мембранах лизосом

е) полисомах

ж) хромосомах

з) ядрышке

48. Многокомпонентный рибонуклеопротеидный комплекс, осуществляющий созревание гяРНК, называют:

а) сплайсосомой

б) реплисомой

в) рибосомой

г) транскриптоном

д) опероном

49. В ходе модификации гяРНК подвергается всем превращениям, кроме:

а) присоединения полиА

б) «кэпирования»

в) вырезания интронов

г) вырезания экзонов

д) сплайсинга

50. В ходе процессинга РНК происходит:

а) встраивание интронов;

б) вырезание интронов;

в) вырезание полиаденилированного конца;

г) отщепление кэпированного 5'-конца;

д) присоединение рибосомы

51. Экзоны - это:

а) некодируемые участки РНК-транскрипта;

б) кодируемые участки РНК-транскрипта;

в) промоторный участок;

г) полиаденилированный участок;

д) кэпированный участок

52. «Кэпированный» конец РНК образуется при добавлении к первичному транскрипту:

а) полиА к 3¢ -концу

б) метилированного нуклеотида Г к 3¢ -концу

в) полиА к 5¢ -концу

г) метилированного нуклеотида Г к 5¢ -концу

д) ТАТА-бокса к 5¢ -концу

53. Кэпированный 5'-конец мPHK:

а) ответственен за связывание мPHK с рибосомой;

б) участок для присоединения РНК-полимеразы

в) способствует процессингу РНК;

г) необходим для связывания с белком;

д) необходим для связывания нуклеозидтрифосфатов

54. Полиаденилирование – это:

а) присоединение остатков 7-метилгуанозина к 5¢– концу молекулы мРНК эукариот

б) ферментативное присоединение остатков А к 3¢– концу молекулы мРНК эукариот

в) синтез фермента полиаденилатполимеразы

г) образование АТФ

д) все перечисленное не верно

55. Информосома образуется при взаимодействии мРНК с:

а) углеводом

б) РНК-полимеразой

в) белком

г) антикодоном тРНК

д) рибосомой