Биосинтеза на протеини

Биосинтеза на протеини. Превод - раздел Физика, генетични разстройства и тяхното проявление при лица с увреждания в психофизическото развитие Превод (превод) - Процесът на въвеждане на генетична информация.

Транслацията (транслация) е процес на преобразуване на иРНК генетична информация в полипептидна структура. Това е вторият етап на протеинов синтез.

Зрялата пратеник РНК навлиза в цитоплазмата, където се осъществява процесът на транслация - декодиране на иРНК в аминокиселинната последователност на протеина. Процесът на декодиране се извършва в посока от 5 '→ 3' и се извършва в рибозомите. Нарича се комплексът от иРНК и рибозоми полизом (фиг. 10).

Биосинтеза протеини

Фигура: 10. Схематична структура на полизомата

Подобно на транскрипцията, механизмът за транслация се състои от три етапа: иницииране, удължаване и прекратяване.

Излъчване започва със стартовия кодон AUG, който, когато е локализиран в смисловата част на структурния ген, кодира аминокиселината метионин. Всяка аминокиселина се доставя до полизомата чрез транспортна РНК, специфична за тази аминокиселина. По този начин тРНК действа като посредник между иРНК кодона и аминокиселината. Молекулите на tRNA разпознават съответния триплет (mRNA кодон) в цитоплазмата по принципа на сдвояване на комплементарни азотни бази. Молекулата на тРНК, която идва до малката субединица, образува връзка [кодон - антикодон], като същевременно прехвърля аминокиселината си в аминоацилния регион (А-регион) на голямата субединица на рибозомата. Антикодонът само на тази аминокиселина, която носи метионин, "се вписва" в кода на AUG. Следователно, на първо място, метионинът се доставя в рибозомата. След това кодонът AUG преминава в пептидиловия регион на голямата субединица (Р-регион). В резултат на тези процеси се образува транслираща рибозома - иницииращ комплекс (Фиг. 11)

протеини

Фиг.11. Схема за биосинтез на протеини

Удължение - това е последователното включване на аминокиселинни остатъци в нарастващата полипептидна верига. Всеки акт на удължаване се състои от три етапа:

  • Разпознаване на кодон, което се състои в свързването на антикодона със следващата молекула на тРНК, носеща аминокиселината с кодона на свободния А-сайт на рибозомата;
  • Образуването на пептидна връзка, което се случва само когато и двете места А и Р са заети от молекули на тРНК. Част от голямата субединица на рибозомата - ензимът пептидилтрансфераза, който катализира образуването на пептидна връзка
  • Транслокация, при която тРНК на Р областта, не свързана с пептида, напуска рибозомата. Тогава молекулата на tRNA с полипептида се премества от A- към P-сайта и накрая рибозомата се движи по RNA с един кодон.

Прекратяване на договора (краят на синтеза) възниква по команда на кодоните UAA, UAG, UGA. В природата няма молекули на тРНК, чиито антикодони биха съответствали на тези кодони.

Всяка иРНК се превежда по правило няколко пъти, след което се унищожава. Средният живот на иРНК е около 2 минути. Чрез унищожаване на стари и образуване на нови иРНК, клетката стриктно контролира вида на произведения протеин и неговото количество. Това е регулирането на протеиновия синтез на транскрипционно ниво. При еукариотите регулирането е възможно и на ниво превод.

Синтезът на протеини е един от най-важните показатели за живота. Животът на всеки индивид започва с оплодено яйце, което се разделя многократно. Скоро започва диференциация в образуваната клетъчна маса: възникват разлики между много по-рано хомогенни клетки. Клетките се диференцират, тъй като съдържат различни протеини, наличието на които определя какви реакции ще се случат в клетката, както и свойствата и функциите на тази клетка. Тъй като всеки протеин е генен продукт, диференциацията се дължи на факта, че различни гени се включват и изключват на различни етапи на онтогенезата. Освен това всеки човек на Земята в миналото, настоящето и бъдещето има свой уникален набор от протеини, присъщи само на него, поради което всеки човек е уникален. Изключение правят монозиготните близнаци, които имат един и същ генетичен материал. Специфичността на протеиновите набори осигурява имунния статус на всеки човек.