КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Основните етапи на биосинтеза на протеин




Биосинтезата на протеини в клетки е матричен тип последователност от реакции, в които сериен трансфер на генетична информация от един вид в друг молекула води до образуването на полипептиди от генетично обусловена структура.

биосинтеза на протеин е началния етап на изпълнение, или експресията на генетичната информация. Това основно се обработва матрица, която осигурява биосинтезата на протеини включват ДНК транскрипцията и транслацията на иРНК. Транскрипцията на ДНК е пренаписване на информация от ДНК към РНК (пратеник или РНК). Превод на иРНК е да носят информация от иРНК към полипептид. Последователността на реакциите в биосинтеза на матрични протеини могат да бъдат представени като графика.

не-транскрибирани ДНК верига

Тд

D D D

Т И Т

транскрибира нишка на ДНК

Т И С

D D D

А Т А

ДНК транскрипция

ß

ß

ß

иРНК кодони

А UG

D D D

В OVER

иРНК превод

ß

ß

ß

антикодони тРНК

В А Т

D D D

Над една

протеин аминокиселини

метионин

глицин

тирозин

Диаграмата показва, че генетичната информация на структурата на протеин се съхранява като триплет ДНК последователност. Въпреки това, само една ДНК нишка служи като шаблон за транскрипция (като веригата се нарича транскрибираните). Втората верига е комплементарна на транскрибираните, и не участва в синтеза на иРНК.

ТРНК молекула служи като матрица за синтез на полипептид на рибозоми. Тройките на иРНК, кодиращи определен аминокиселина се наричат ​​кодони. Предаването участват тРНК молекула. Всяка молекула съдържа тРНК антикодон - признава триплет, при което последователността на нуклеотиди е комплементарен по отношение на специфична иРНК кодон. Всяка тРНК молекула способна да пренася точно определена аминокиселина. ТРНК с амино съединение, наречено аминоацил-тРНК.

ТРНК молекули върху общата структурата наподобява детелина листа дръжки. "В началото на списъка" носи антикодон. Има 61 различни вида на тРНК с антикодон. Чрез "дръжки" присъединява аминокиселини (има 20 аминокиселини, участващи в синтеза на полипептид на рибозоми киселини). Всяка тРНК молекула със специфична антикодон съответства на строго определена аминокиселина. В същото време, определена аминокиселина обикновено съответства на няколко различни вида тРНК антикодон. Аминокиселината ковалентно прикрепена към тРНК от ензими - аминоацил-тРНК синтетаза. Тази реакция се нарича аминоацилиране на тРНК.

По-специално иРНК за рибозоми от специфичен кодон протеин присъединява антикодон съответстваща аминоацил-тРНК молекула. Такова свързване иРНК и тРНК-аминоацил kodonzavisimym нарича. На рибозомата аминокиселините са свързани помежду си чрез пептидна връзка, и освобождава тРНК молекули оставят на свободни аминокиселини търсения.



Нека разгледаме основните етапи на биосинтеза на протеина.

Етап 1. Транскрипция на ДНК. На транскрибира ДНК веригата използване на ДНК-зависима РНК полимераза завършва с комплементарна верига на иРНК. ТРНК молекула е копие nontranscribed верига на ДНК, с тази разлика, че вместо деоксирибонуклеотиди, че съдържа рибонуклеотиди, чиято структура включва урацил вместо тимин.

Етап 2. Обработка (съзряване) иРНК. Синтезираният молекулата иРНК (първичния транскрипт) се подлага на допълнителни трансформации. В повечето случаи първоначалната иРНК молекулата се нарязва на отделни парчета. Някои фрагменти - интрони - разцепват до нуклеотиди, а други - екзони - зашити в зряла иРНК. Процесът на свързване на екзони "без чепове", наречен заплитания.

Снаждане е характерно за еукариоти и археи, но понякога също се намира в прокариоти. Съществуват няколко вида на снаждане. РЕЗЮМЕ алтернативен сплайсинг е, че същите части от първоначалната иРНК могат да бъдат интрони и екзони. След това същата ДНК част съответства на няколко типа зрели иРНК и по този начин няколко различни форми на същия протеин. РЕЗЮМЕ транс-снаждане на екзони съединение е кодиран от различни гени (понякога дори и от различни хромозоми) в зряла иРНК молекула.

Етап 3. иРНК превод. Предавания (както и всички процеси на матрицата) включва три етапа: иницииране (старт), удължение (продължение) и терминиране (завършващ).

Иницииране. РЕЗЮМЕ започване е образуване на пептидна връзка между първите две аминокиселини на полипептида.

Първоначално образува започване комплекс, който включва: а малката субединица на рибозомата, специфични протеини (начална фактори) и специално инициатор метионин тРНК с метионин на амино киселина - Met-dea- cylated. Комплексът започване признава началото на иРНК, я и пързалки присъединява към точката на започване (начало) на биосинтеза на протеина в повечето случаи това е началото кодон август Между началния кодон на иРНК и тРНК антикодон метионин kodonzavisimoe свързване възниква с образуването на водородни връзки. След свързването на голямата субединица на рибозомата.

При комбиниране на субединици образуват неразделна рибозом, който носи две активни сайтове (сайт): Част (аминоацил, който служи за закрепване на аминоацил-тРНК) и р-част (пептидил, който служи за образуване на пептидна връзка между аминокиселини).

Met-dea- cylated първоначално намира на един сайт, но след това се премества на P-сайта. На свободната A-сайта аминоацил-тРНК влиза с антикодон, която е комплементарна на тРНК кодон, който следва кодон AUG. В този пример, Gly-tRNKGli с TSTSG антикодон, който е комплементарен на кодон GGC. В резултат на свързването между kodonzavisimogo иРНК кодон и антикодон аминоацил-тРНК водородни връзки се образуват. По този начин, на рибозомата са следващите две аминокиселини, между които се образуват пептидната връзка. Връзката на ковалентна между първата аминокиселина (метионин) и тРНК е счупен.

След образуване на пептидна връзка между първите две аминокиселини на рибозомата движи един триплет. Резултатът е транслокация (преместване) метионин инициатор dea- cylated отвъд рибозомата. Водородното свързване между началния кодон и антикодон инициатор тРНК е счупен. В резултат на това безплатно dea- cylated разделя на разстояние и отива да намери своите аминокиселини.

Вторият тРНК с аминокиселина в резултат на преместването е в Р-място и място се освобождава (в нашия пример, Gly-tRNKGli).

Удължение. РЕЗЮМЕ удължение е последващо присъединяване аминокиселини, който е за изграждане на полипептидната верига. Работа рибозом време удължение цикъл се състои от три етапа: свързване kodonzavisimogo иРНК и аминоацил-тРНК на сайт, като образува пептидна връзка между амино киселина и нарастваща полипептидна верига с преместване и освобождаване на място.

На свободната A-сайта аминоацил-тРНК влиза с антикодон съответстваща на следната иРНК кодон (в този пример, Тир tRNATyr с AUA антикодон, който е комплементарен на кодон UAU).

На рибозомата са следващите две аминокиселини, между които се образуват пептидната връзка. Комуникацията между предишния аминокиселина и тРНК то (в нашия пример, между глицин и tRNKGli) е счупен.

рибозом след изместен за един триплет, което води до транслокация на тРНК, която е на мястото на Р (в този пример tRNKGli) е извън рибозомата и тРНК се разцепва. Една част се освобождава и рибозома работен цикъл започва отново.

Прекратяване. Тя се намира в завършването на синтеза на полипептидната верига.

В края на краищата, рибозомата постига иРНК кодон, който не съвпада с нито един от тРНК (и не аминокиселина). Съществуват три такива глупости кодони: ИЗП ( "Сигурност"), UAG ( "Amber"), CAA ( "Опал"). Тези кодони иРНК цикъл рибозома мито се прекъсва и престава капацитета полипептид. Рибозом под влиянието на някои протеини отново разделени на субединици.

Модификация на протеини. Обикновено, синтезиран полипептид се подлага на допълнителни химични трансформации. Първоначалната молекулата може да се нарязва на отделни парчета; след това някои части са зашити, други са хидролизирани до аминокиселини. Обикновено протеини могат да бъдат свързани с различни средства за образуване на гликопротеини, липопротеини, металопротеини, chromoproteins, и други сложни протеини. Освен това, амино киселини в състава на полипептид могат да бъдат подложени на химични реакции. Например, аминокиселината пролин, който е част от протеин проколаген, окислява до хидроксипролин. В резултат на образува колаген проколаген - основен протеинов компонент на съединителната тъкан.

реакция протеин модификация не е реакции от типа матрица. Тези биохимични реакции се наричат разсрочени.

Energy, биосинтеза на протеина. Биосинтеза на протеини - процес, много енергоемки. Когато аминоацилиране тРНК изразходваната енергия на една облигация на ATP молекули под kodonzavisimom свързване на аминоацил-тРНК - GTP енергия на една облигация на молекулата, докато се движи рибозомата от една тройка - енергия на една облигация от друга молекула на GTP. В резултат, чрез прикрепване на аминокиселини на полипептидната верига прекарва около 90 кДж / мол. Хидролиза на пептидни връзки се освобождава само 2 кДж / мол. По този начин, в биосинтеза на по-голямата част се губи безвъзвратно енергия (разсейва като топлина).