Действие токсических и лекарственных веществ на биосинтез белка

Синтез белка наиболее сложный процесс из всех, происходящих в клетках. Его прерывание или нарушение возможно на всех трех уровнях: репликации, транскрипции и трансляции. Химические вещества, называемые мутагенами, воздействуют на процессы репликации и на структуру транскриптона и нарушают информацию о синтезе полипептидов. Такие мутагены окружающей среды, как бензоперен и линдан, подавляют синтез ДНК и таким образом, прерывают белок-синтетические процессы. Отмечено влияние токсикантов на процессы транскрипции. В этом отношении показательно влияние химических веществ, имитирующих действие эстрогенов, так называемых ксеноэстрогенов. К ним относятся, например, генистан или госсипол, способные взаимодействовать с эстрогеновыми рецепторами и изменять скорость транскрипции.

К лекарственным веществам, эффективно влияющим на синтез белка, относятся антибиотики. Как правило, они ингибируют процессы транскрипции и трансляции. Так, противоопухолевые антибиотики – актиномицин D, рубомицин С, оливомицин, митомицин С – блокируют транскриптон или ингибируют РНК-полимеразу. Многие противоопухолевые препараты иной природы также подавляют синтез белка, например, фторурацил. Большинство антибиотиков антибактериального действия ингибируют процессы трансляции.

Такие антибиотики, как норвалин и индолмицин, препятствуют образованию аминоацил-тРНК; стрептомицин, неомицин, конвалин, ауринтрикарбоновая кислота ингибируют инициацию трансляции; тетрациклин и стрептограмин ингибируют элонгацию, препятствуя связыванию аминоацил-тРНК с А-центром рибосомы. Пептидилтрансферазная реакция блокируется пуромицином и хлорамфениколом, а транслокация – эритромицином и виомицином.

Антибиотики, игибирующие синтез белка во всех клетках, весьма токсичны, и многие из них не нашли применения в медицинской практике. Стратегия разработки новых антибиотиков должна основываться на их селективном воздействии на бактериальные клетки или же на адресную доставку в определенную ткань или орган.

Тесты к модулю 3 «Генетический код. Трансляция. Регуляция»

1. Назовите ученых, расшифровавших генетический код

а) Ф. Сангер

б) Е. Чаргафф

в) М. Ниренберг, Г. Маттеи

г) Ф. Крик, Д. Уотсон

д) Ф. Мишер

2. Назовите количество нуклеотидов, которые кодируют одну аминокислоту в процессе биосинтеза белка

а) 1

б) 2

в) 3

г) 4

д) 5

3. Кодон - это участок нуклеиновой кислоты, состоящий из:

а) четырех нуклеотидов;

б) одного нуклеотида;

в) трех нуклеотидов;

г) двух нуклеотидов;

д) все перечисленное верно

4. Включение одной аминокислоты в полипептидную цепь определяется:

а) одним нуклеотидом;

б) тремя нуклеотидами;

в) двумя нуклеотидами;

г) четырьмя нуклеотидами;

д) все перечисленное верно

5. К основным свойствам генетического кода относят все, кроме

а) триплетность
б) перекрываемость
в) вырожденность
г) универсальность
д) неперекрываемость

6. Большинство аминокислот кодируется более чем одним кодоном, поэтому генетический код –

а) специфический

б) неспецифический

в) вырожденный

г) универсальный

д) неперекрывающийся

7. Вырожденность генетического кода - это:

а) способность кодона кодировать несколько аминокислот

б) способность кодона кодировать одну аминокислоту;

в) когда одна аминокислота кодируется нескольким кодонами;

г) отсутствие сигналов, указывающих на начало и конец кодона;

д) когда одно азотистое основание входит в состав только одного триплета

8. Специфичность генетического кода - это:

а) способность кодона кодировать несколько аминокислот;

б) способность кодона кодировать одну аминокислоту;

в) когда одна аминокислота кодируется несколькими кодонами;

г) отсутствие сигналов, указывающих на начало и конец кодона;

д) когда одно азотистое основание входит в состав только одного триплета

9. Неперекрываемость генетического кода - это:

а) способность кодона кодировать несколько аминокислот;

б) способность кодона кодировать одну аминокислоту;

в) когда одна аминокислота кодируется несколькими кодонами;

г) отсутствие сигналов, указывающих на начало и конец кодона;

д) когда одно азотистое основание входит в состав только одного триплета

10. Коллинеарность - это:

а) соответствие кодонов нуклеиновой кислоты последовательности аминокислот в белках;

б) комплементарность оснований в двойной спирали ДНК;

в) промоторный участок ДНК;

г) триплетность генетического кода;

д) вырожденность генетического кода

11. Одним из свойств генетического кода является «универ­сальность». Это означает, что

а) все живые организмы состоят из нуклеиновых кис­лот и белков

б) законы кода применимы ко всем группам живых существ

в) одна аминокислота может кодироваться нескольки­ми триплетами

г) один и тот же нуклеотид не может одновременно входить в состав нескольких триплетов

д) один триплет может кодировать несколько аминокислот

12. Все утверждения, касающиеся генетического кода верны, кроме:

а) кодон состоит из трех нуклеотидов;

б) каждый кодон определяет только одну аминокислоту;

в) кодоны содержатся в мPHK;

г) для каждой аминокислоты есть только один кодон

д) между кодонами нет пробелов, которые обозначали бы конец одного кодона и начало другого

13. Напишите, используя таблицу генетического кода, аминокислотную последовательность, если ДНК имеет следующую последовательность:

Т-А-Ц-А-А-Г-Т-А-Ц-Т-Т-Г-Т-Т-Т-Ц-Т-Т

14. Напишите, используя таблицу генетического кода, аминокислотную последовательность, если ДНК имеет следующую последовательность:

Т-А-Ц-Т-Т-Г-Ц-Т-Г-Ц-Ц-Т-Г-Ц-Ц-Г-Г

15. Дан участок левой цепи ДНК: ЦЦТТГТГАТЦАТЦААА. Какова первичная структура белка, синтезируемого по генетической информации правой цепи?

а) Арг-Сер-Глн-Асп-Про

б) Про-Лиз-Трп-Сер-Лей

в) Вал-Асп-Тир-Про-Фен

г) Про-Цис-Асп-Гис-Глн

д) Лиз-Цис-Глн-Сер-Про

16. Дан участок левой цепи ДНК: ЦЦТТГТГАТЦАТЦААА. Какова будет структура синтезируемого белка, если в левой цепи ДНК выпадает 8-й нуклеотид?

а) Про-Цис-Асп-Гис-Глн

б) Вал-Асп-Тир

в) Гли-Тре-Глн

г) Про-Трп-Сер-Лей

д) Лиз-Цис-Глн

17. Дан участок цепи ДНК: ГГААЦАЦТАГТАГТТТ. Какова будет структура синтезируемого белка, если в этой цепи ДНК выпадает 8-й нуклеотид?

а) Про-Цис-Вал-Иле-Лиз

б) Про-Трп-Сер-Лей-Иле

в) Вал-Асп-Тир-Про-Фен

г) Лиз-Цис-Глн-Сер-Про

д) Про-Цис-Асп-Гис-Глн

18. Дан участок цепи ДНК: ЦГТАГГАТАЦАТААА. Какова будет структура синтезируемого белка, если к концу этой цепи ДНК добавить еще 3 нуклеотида: АЦЦ?

а) Ала-Сер-Тир-Вал-Фен-Трп

б) Про-Трп-Сер-Вал-Фен-Трп

в) Цис-Гли-Глу-Про-Лей-Лиз

г) Цис-Трп-Вал-Иле-Глн-Про

д) Лиз-Арг-Про-Фен-Иле-Глн

19. Дан участок цепи ДНК: ГТТЦТААААГГГЦЦЦ. Какова будет структура белка, если под воздействием химических мутагенов 8-й нуклеотид ДНК будет заменен на гуанозин-5¢ -монофосфат (Г)?

а) Трп-Лиз-Арг-Цис-Про

б) Вал-Сер-Трп-Лей-Фен

в) Гли-Глу-Про-Лей-Лиз

г) Лей-Вал-Лей-Сер-Фен

д) Глн-Асп-Сер-Про-Гли

20. Участок смысловой цепи ДНК, кодирующий полипептид, имеет следующий порядок нуклеотидов: ТААЦАААГААЦАААА. Определите структуру белка, кодируемого данным участком ДНК после вставки нуклеотидов ААА в начало цепи.

а) Асп-Сер-Вал-Фен-Трп-Глн

б) Фен-Иле-Вал-Сер-Цис-Фен

в) Лей-Вал-Лей-Сер-Фен-Про

г) Сер-Вал-Сер-Трп-Лей-Фен

д) Гли-Про-Трп-Сер-Лей-Иле

21. Трансляция - 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

22. В результате трансляции в клетках образуется:

а) белок;

б) тPHK;

в) мРНК;

г) рРНК;

д) все перечисленное верно

23. Трансляция протекает в:

а) ядре;

б) лизосомах;

в) мембранах клетки;

г) рибосомах;

д) аппарате Гольджи

24. «Остов» рибосомы образует молекула

а) тРНК

б) мРНК

в) рРНК

г) ДНК

д) гяРНК

25. Малая и большая субъединицы рибосом прокариот содержат следующие виды РНК:

а) 20 S + 80 S

б) 40 S + 60 S

в) 30 S + 50 S

г) 10 S + 90 S

д) 20 S + 40 S

26. Малая и большая субъединицы рибосом эукариот содержат следующие виды РНК:

а) 20 S + 80 S

б) 40 S + 60 S

в) 30 S + 50 S

г) 10 S + 90 S

д) 20 S + 40 S

27. Величина S характеризует

а) количество и структуру белка в рибосоме
б) скорость оседания рибосомы при ультрацентрифугировании
в) молекулярную массу рибосом
г) количество частиц в рибосоме
д) способность связывать специфические лиганды

28. А-сайт связывания рибосомы - это:

а) пептидильный участок, который содержит растущую полипептидную цепь в составе пептидил-тРНК в комплексе с кодоном мРНК

б) область связывания факторов инициации трансляции

в) область связывания РНК-молекул с 40S субъединицей рибосомы

г) аминоацильный участок, который содержит аминоацил-тРНК, соединенную с соответствующим кодоном мРНК

д) все перечисленное не верно

29. П-сайт связывания рибосомы - это:

а) область связывания факторов инициации трансляции

б) область связывания РНК-молекул с 40S субъединицей рибосомы

в) аминоацильный участок, который содержит аминоацил-тРНК, соединенную с соответствующим кодоном мРНК

г) пептидильный участок, который содержит растущую полипептидную цепь в составе пептидил-тРНК в комплексе с кодоном мРНК

д) все перечисленное не верно

30. В процессе трансляции участвует все, кроме:

а) мPHK:

б) аминоацил-тPHK;

в) ДНК

г) РНК-полимеразы;

д) рибосомы

31. Назовите матрицу для процесса трансляции:

а) ДНК;

6) тРНК;

в) pPHK;

г) мPHK;

д) белок

32. Назовите субстраты для процесса трансляции:

а) белки;

6) аминокислоты;

в) мононуклеотиды;

г) нуклеозидтрифосфаты;

д) мРНК

33. Ферменты, присоединяющие аминокислоту к соответствующей молекуле т-РНК, – это

а) РНК-полимеразы

б) РНКазы

в) РНК-трансферазы

г) аминоацил-т-РНК-синтетазы

д) РНК-праймазы

34. Участок молекулы т-РНК, который связывается с со­ответствующей аминокислотой, называется

а) акцепторным

б) донорным

в) антигеновым

г) антикодоновым

д) оператором

35. Аминокислота присоединяется к следующему участку тPHK:

а) 5'-концу;

б) антикодону;

в) 3'-концу:

г) к минорным основаниям;

д) к фосфатам

36. При связывании аминокислоты с тPHK присоединение идет за счет образования:

а) гликозидной связи;

б) водородной связи;

в) пептидной связи;

г) сложноэфирной связи;

д) гидрофобной связи

37. В результате присоединения аминокислоты к молекуле т-РНК образуется

а) аминоациладенилат

б) амин-т-РНК

в) аминоацил-т-РНК

г) аминокислота-т-РНК

д) антикодоновая петля т-РНК

38. Участок т-РНК, образующий пары с комплементарной последовательностью из трех нуклеотидов в м-РНК, называется

а) кодон

б) оперон

в) антикодон

г) промотор

д) оператор

39. Инициирующей аминокислотой у прокариот является:

а) метионин;

б) формилметионин;

в) серин;

г) формилсерин;

д) треонин

40. Во всех клетках эукариот синтез белка начинается с включения в белковую цепь

а) метионина

б) серина

в) формилметионина

г) фенилаланина

д) тирозина

41. Оперон - это:

а) единица координированной генетической экспрессии у бактерий;

б) участок ДНК для связывания гормонов;

в) единица репликации;

г) участок терминации транскрипции;

д) участок ДНК, кодирующий один белок

42. В состав оперона у бактерий входят все, кроме:

а) структурных генов;

б) ДНК-полимеразы;

в) регуляторного гена;

г) промотора;

д) оператора

43. Регуляторный ген кодирует:

а) прoмотop;

б) репрессор;

в) индуктор;

г) РНК-полимеразу;

д) корепрессор

44. Промотор служит для связывания:

а) РНК-полимеразы;

б) репрессора;

в) индуктора;

г) ДНК-полимеразы;

д) низкомолекулярных метаболитов

45. Для начала транскрипции РНК-полимераза связывается с

а) промотором

б) белком-репрессором

в) опероном

г) геном-регулятором

д) белком-инициатором

46. Оператор – это:

а) специфический участок ДНК, который имеет область связывания репрессора, подавляющего транскрипцию структурных генов

б) совокупность структурных и регуляторных генов

в) регуляторный участок ДНК для первоначального связывания РНК-полимеразы

г) область белка-репрессора для связывания с индуктором

д) все перечисленное верно

47. Оператор служит для связывания:

а) РНК-полимеразы;

б) репрессора;

в) индуктора;

г) ДНК-полимеразы;

д) низкомолекулярных метаболитов

48. Репрессор по химической структуре:

а) углевод;

б) белок;

в) фосфолипид;

г) аминокислота;

д) жирная кислота

49. Белок-репрессор связывается с:

а) промотором

б) оператором

в) структурным геном

г) терминирующим кодоном

д) рибосомой

50. Репрессор связывается с определенным участком ДНК и тем самым:

а) предотвращает транскрипцию структурных генов;

б) активирует транскрипцию структурных генов;

в) активирует репликацию;

г) ингибирует репликацию;

д) все перечисленное верно

51. Индуктор - это вещество, которое связывается с:

а) ДНК;

б) репрессором;

в) промотором;

г) РНК-полимеразой;

д) ДНК-полимеразой

52. Транскрипция структурных генов лактозного оперона происходит, если индуктор связывается с:

а) ДНК;

б) репрессором;

в) структурным геном;

г) РНК-полимеразой;

д) все перечисленное верно

53. В набор структурных генов лактозного оперона входит все, кроме

а) a-галактозидазы;

б) b-галактозидазы;

в) пермеазы;

г) трансацетилазы;

д) все перечисленное не верно

54. Некоторые ДНК-связывающие белки содержат один или более доменов, известных под названием

а) блок Прибнова

б) «спираль-виток-спираль»

в) «лейциновая молния»

г) «цинковые пальцы»

д) все перечисленное верно

55. Энхансер:

а) активирует транскрипцию

б) ингибирует транскрипцию

в) необходим для завершения транскрипции

г) участвует в отделении РНК от ДНК

д) все перечисленное верно