БИОСИНТЕЗ БЕЛКА. Свойства генетического кода

Синтез белка тесно связан с понятием генетического кода.

Генетический код - свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.

Свойства генетического кода. 1. Триплетность - единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон), всего 64 кодона, т.е. каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами в мРНК.

2. Непрерывность - между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.

3. Неперекрываемость - один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов.

4. Однозначность (специфичность) - определённый кодон соответствует только одной аминокислоте (АУУ - изолейцин, УУУ - фенилаланин).

5. Вырожденность (избыточность) - одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов (изолейцин - АУУ, АУЦ, АУА).

6. Универсальность - генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности - от вирусов до человека.

Подготовительная стадия синтеза белка

Необходимо 20 аминокислот, 20 аминоацил-тРНК-синтетаз, более 20 тРНК, АТФ, ионы магния (II).

Аминокислота взаимодействует с АТФ с образованием аминоациладенилата, затем аминокислота с аминоациладенилата переносится на акцептирующий стебель тРНК:

R–CH(NH2)–COOH + АТФ ® R–CH(NH2)–CO~O–АМФ + PPi

Аминоациладенилат

R–CH(NH2)–CO~O–АМФ + тРНК ® R–CH(NH2)–CO~O–тРНК + АМФ

Фермент – аминоацил-тРНК-синтетаза. Необходимо присутствие ионов Mg2+. Аминоацил-тРНК-синтетазы обладают абсолютной специфичностью: для каждой аминокислоты существует свой фермент.

Транспортная РНК (тРНК)обеспечивает связь между кодонами мРНК и аминокислотами будущей полипептидной цепи. Для каждой из 20 аминокислот существует не менее одной тРНК. Все виды тРНК содержат около 80 нуклеотидов и на двухмерном изображении имеют форму клеверного листа, а в пространстве - L-образную форму (рис. 3).

Рис. 3. Строение т-РНК. Акцепторный стебель – участок связывания аминокислот, содержит последовательность ЦЦА; Псевдоуридиловая петля – связывание аминоацил-тРНК с рибосомой; Дигидроуридиловая петля – сайт для узнавания аминоацил-тРНК-синтетазой; Антикодоновая петля – содержит антикодон, комплементарный кодону в мРНК и состоящий из 3 нуклеотидных остатков. Добавочная петля - назначение неизвестно.

ТРАНСЛЯЦИЯ.Непосредственный процесс синтеза белка называетсятрансляцией.

Трансляция - процесс реализации заключенной в мРНК генетической информации в аминокислотную последовательность полипептида.

Трансляция протекает в рибосомах.

Рибосомысостоят из двух субъединиц и являются нуклеопротеинами, состоящими из белка (65 % - у прокариот и 50 % - у эукариот) и рибосомальной РНК (рРНК). Рибосомы характеризуются по скорости седиментации в центрифужном поле в единицах Сведберга S: прокариоты - 70S, эукариоты - 80S. Соответственно, субъединицы эукариот - 60S и 40S, прокариот - 50S и 30S.

Выделяют 3 стадии трансляции.

1. Инициация трансляции.Необходимы: рибосомные субчастицы, мРНК, инициаторная аминоацил-тРНК (метионил-тРНК, формилметионил-тРНК), инициирующий кодон в мРНК (АУГ), белковые факторы инициации, кэп-узнающий фактор, ГТФ, Mg2+.

Образуется инициаторный комплекс путем присоединения белковых факторов, формилметионил-тРНК и ГТФ к 30S субчастице, к которой комплементарно антикодону формилметионил-тРНК присоединяется мРНК при участии кодона АУГ. После этого высвобождается белковый фактор и оставшийся комплекс присоединяет 50S субчастицу, образуя активную (транслирующую) 70S рибосому. У данной рибосомы свободен аминоацильный центр, способный реагировать с аминоацил-тРНК, соответствующей кодону мРНК (рис. 4). Группа рибосом вместе с мРНК образуют полирибосому или полисому, что увеличивает скорость синтеза белка.

Рис. 4. Образование транслирующей рибосомы .





Дата добавления: 2022-05-07; просмотров: 30;


Поделитесь с друзьями:

Вы узнали что-то новое, можете расказать об этом друзьям через соц. сети.

Поиск по сайту:

Введите нужный запрос и Знаток покажет, что у него есть.
Znatock.org - 2022-2022 год. Для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь | Конфиденциальность
Генерация страницы за: 0.013 сек.