Βιοχημεία II

Βιοσύνθεση νουκλεοτιδίων: Πουρίνες και πυριμιδίνες, βιοχημικές πορείες σύνθεσης de novo και βιοχημικές πορείες περίσωσης. Ρύθμιση βιοσυνθετικών αντιδράσεων. Αναγωγή ριβονεοκλεοτιδίων σε δεοξυριβονουκλεοτίδια και ρύθμιση της αναγωγάσης ριβονουκλεοτιδίων. Σύνθεση θυμιδιλυκού και αντικαρκινικά φάρμακα, αναστολείς αυτοκτονίας και αναστολείς αναγέννησης τετραυδροφυλικού. Καταβολισμός και απέκριση πουρινών, διαταραχές του μεταβολισμού νουκλεοτιδίων. Αντιγραφή και επιδιόρθωση DNA: Δομή DNA, γενικά χαρακτηριστικά. Βακτηριακές DNA πολυμεράσες, δομική σύσταση και λειτουργικά χαρακτηριστικά, διορθωτική ικανότητα. Θεμελιώδης αντίδραση σύνθεσης DNΑ. Τοπολογικά χαρακτηριστικά, ελικάσες, τοποισομεράσες. Μηχανισμός έναρξης-επιμήκυνσης, αντίδραση λιγάσης. Ευκαρυωτική αντιγραφή, τελομεράση. Ταυτομερείωση και αυθόρμητη εμφάνιση μεταλλάξεων. Μηχανισμοί μεταλλαξιγένεσης, νιτρώδη, αλκυλιωτικά μεταλλαξογόνα, ακριδίνες, UV, αυθόρμητη απαμίνωση C σε U. Μηχανισμοί επιδιόρθωσης. Σύνθεση και μάτισμα RNA: Θεμελιώδης αντίδραση σύνθεσης RNA. Δομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά προκαρυωτικής RNA πολυμεράσης, παράγοντας σ. Προαγωγός, εξειδικευμένες αλληλεπιδράσεις πρωτεινών-DNA. Μηχανισμός έναρξης, επιμήκυνσης, τερματισμού. Ευκαρυωτική RNA πολυμεράση Ι, ΙΙ και ΙΙΙ. Διαφορές ευκαρυωτικής- προκαρυωτικής μεταγραφής, ΤΒΡ-γενικοί μεταγραφικοί παράγοντες. Μεταμεταγραφικές τροποποιήσεις tRNA, mRNA, αντιδράσεις προσθήκης καλύματος, πολυ(Α). Αντιδράσεις τρανσεστεροποίησης και μάτισμα mRNA. Βιοσύνθεση πρωτεϊνών: Δομή καί λειτουργία tRNA. Αμινοακυλ-tRNA συνθετάσες, αντιδράσεις αμινοακυλίωσης, μηχανισμοί αναγνώρισης tRNA και αμινοξέος, διορθωτική ικανότητα. Δομική σύσταση ριβοσωμικών υπομονάδων. Μηχανισμός μεταφραστικής έναρξης, επιμήκυνσης και τερματισμού. Λειτουργία παραγόντων έναρξης και επιμήκυνσης, πρωτείνες G/μοριακοί διακόπτες. Μηχανισμός ταλάντευσης. Ευκαρυωτική μετάφραση, διαφορές ευκαρυωτικής-προκαρυωτικής μεταφραστικής έναρξης. Αντιβιοτικά και τοξίνες που στοχεύουν στη μετάφραση. Μηχανισμοί ελέγχου της γονιδιακής έκφρασης: Προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά συστήματα ρύθμισης. Μεταγραφικοί παράγοντες, ειδική αναγνώριση και πρόσδεση DNA. Μηχανισμοί μεταγραφικής καταστολής και ενεργοποίησης σε προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά συστήματα. Δομή και ρόλος της χρωματίνης, τροποποιήσεις  αμινοτελικών αμινοξέων ιστονών, σύμπλοκα ανάπλασης χρωματινικής δομής. Ενισχυτές, συνενεργοποιητές/ συνκαταστολείς, παραδείγματα πυρηνικών υποδοχέων στεροειδών ορμονών και ορμονορυθμιζόμενων μεταγραφικών παραγόντων. Παραδείγματα μεταφραστικής ρύθμισης. Bιοσύνθεση, δομή και λειτουργία μεμβρανικών λιπιδίων και μεμβρανών: Δομή και ιδιότητες λιπαρών οξέων, φωσφολιπιδίων (φωσφογλυκερίδια, σφιγγολιπίδια), γλυκολιπιδίων και χοληστερόλης. Μεμβρανικές πρωτείνες, δομή και λειτουργίες. Ρευστότητα. Βιοσύνθεση φωσφατιδικού, φωσφολιπιδίων και τριακυλγλυκερολών. Ρύθμιση βιοσύνθεσης χοληστερόλης, αναστολείς HMG-CoA. Λιποπρωτείνες, σύνθεση-μεταφορά, ενδοκυττάρωση, ρύθμιση. Χολικά άλατα και στεροειδείς ορμόνες. Μεμβρανικές αντλίες και δίαυλοι: Βαθμίδωση συγκέντρωσης, ηλεκτροχημικό δυναμικό. Γενικά χαρακτηριστικά αντλιών και μεταφορέων. Αντιπροσωπευτικά παραδείγματα P-type ATPases, V-type ATPases, δευτερογενείς μεταφορείς- μεταφορείς υδατανθράκων και αμινοξέων. Ιονικοί δίαυλοι. Παραδείγματα τασο-ελεγχόμενων διαύλων και διαύλων-υποδοχέων. Μηχανισμοί εξειδίκευσης διαύλων. Μοριακή σηματοδότηση: Εξωκυττάριο σήμα - κυτταρική απόκριση. Μεμβρανικοί υποδοχείς 7TM, υποδοχείς-δίαυλοι. Ετεροτριμερείς πρωτείνες G, αδένυλκυκλάση, κυκλικά νουκλεοτίδια, καταρράκτης φωσφοινοσιτιδίων, σηματοδότηση μέσω ασβεστίου, πρωτεινικές κινάσες. Μηχανισμοί απο-ευαισθητοποίησης. Υποδοχείς συζευγμένοι με ενζυμική ενεργότητα, ινσουλίνη και αυξητική ορμόνη. Μικρές πρωτείνες G. Ασθένειες επαγώμενες από δυσλειτουργίες των πορειών σηματοδότησης. Αισθητικά συστήματα: Όσφρηση, υποδοχή οσμογόνου και αποκωδικοποίηση. Γεύση, συνδυασμός ποικίλων μηχανισμών και υποδοχέων. Μηχανισμός όρασης, μεταγωγή οπτικού σήματος, αχρωματοψία. Ακοή και αφή, ανίχνευση μηχανικών ερεθισμάτων. Αλγο-υποδοχείς και η αίσθηση του πόνου. Η ολοκλήρωση του μεταβολισμού: Γενικοί ρυθμιστικοί μηχανισμοί του μεταβολισμού. Ρύθμιση γλυκόλυσης, ρύθμιση σύνθεσης λιπαρών οξέων. Μεταβολικό προφίλ εγκεφάλου, μυών, λιπώδους ιστού, νεφρών και ήπατος. Μεταβολική ομοιόσταση και νευρική-ορμονική σηματοδότηση. Ομοιόσταση γλυκόζης, ινσουλίνη, σακχαρώδης διαβήτης. Θερμιδική ομοιόσταση και παχυσαρκία. Αλκοόλη και μεταβολικές διεργασίες του ήπατος.