Ĉefa loko de proteino biosintezo. Paŝoj de proteino biosintezo

Proteina sintezo - tre grava procezo. Estis li, kiu helpas nian korpon kreski kaj disvolvi. Ĝi engaĝas multaj ĉelo strukturoj. Ja komenci kompreni kion ni iras por sintezi.

Kiu proteino necesas por konstrui en la momento - ĝi respondecas pri la enzimoj. Ili ricevas signalojn de la ĉeloj de la neceso de proteino post kiu komencas sintezo.

Kie la sintezo de proteinoj

En ĉiu kaĝo ĉefa loko proteino biosintezo - ribosoma. Estas granda macromolécula kun kompleksa nesimetria strukturo. Ĝi konsistas mesaĝisto RNA (ribonucleic acida) kaj proteinojn. Ribosomas lokita aparte. Sed pli ofte ili estas kombinitaj kun la EPS, kion havigas la postaj ordigado kaj transportado proteinojn. Se la retículo endoplásmico sit ribosoma, ĝi nomiĝas kruda EPS. Kiam traduko okazas intense por unu matrico povas movi plurajn ribosomas. Ili iras post la alia kaj ne interfiere kun aliaj orgánulos.

Kio estas necesa por la sintezo de proteinoj

Por la kurso de la procezo estas necesa kiu ĉiuj ĉefaj komponantoj de la proteino-sintezanta sistemo estis en loko:

1. La programo, kiu specifas la ordon de la aminoácido restaĵoj en la ĉeno, nome de mRNA kiu kopios tiun informon de la DNA al la ribosomas.
2. Aminoácido materialo el kiu konstrui la novan molekulo.
3. tRNA, kiu liveros ĉiu aminoácido al la ribosoma, partoprenos en la desciframiento de la genetika kodo.
4. Aminoacyl-tRNA synthetase.
5. Ribosomojn - estas la ĉefa ejo de proteino biosintezo.
6. Energio.
7. Magnezio jonoj.
8. Proteinaj faktoroj (por ĉiu etapo de via propra).

Nun rigardu ĉiu el ili detale kaj lerni kiel krei proteinojn. biosintezo mekanismo estas tre interesa, ĉiuj komponantoj estas ege glate.

sintezo programo, la serĉo matrico

Ĉiuj informoj pri precize kion proteinojn povas konstrui nian korpon estas enhavita en la DNA. Acida desoxirribonucleico estas uzata por stokado de genetikaj informoj. Ĝi estas sekure pakis en kromosomoj kaj situas en la ĉela kerno (en la kazo de la eucariotas) aŭ flosas en la citoplasmo (en procariotas).

Post studoj de DNA kaj genetikajn rekono de ĝia rolo, kaj evidentiĝis, ke ne nur ŝablono por traduko. La observoj kaŭzis la hipotezo ke la sintezo de proteinoj asociitaj ARN. La sciencistoj decidis ke ĝi devus esti peranto, translokigi informon de DNA al la ribosomas, servi kiel ŝablono.

Samtempe, ili malfermis la ribosoma RNA de ilia dika de ĉela RNA. Por kontroli ĉu ĝi estas ŝablono por la sintezo de proteinoj, AN Belozersky kaj A. S. Spirin en 1956-1957. Ni efektivigis kompara analizo de la strukturo de acidaj nucleicos en granda kvanto de mikroorganismoj.

Ĝi supozis ke se la ideo de "DNA-rRNA-proteino" skemo estas ĝusta, tiam la komponaĵo de totala RNA estos ŝanĝita kaj ankaŭ DNA. Sed malgraŭ la enormaj diferencoj en la acida desoxirribonucleico en malsamaj specioj, la kunmetaĵo de totala ribonucleic acidoj estis simila en ĉiuj ekzamenis bakterioj. Tial, sciencistoj konkludis, ke la ĉefa ĉela RNA (kio estas, ribosomas) - tio ne estas rekta peranto inter la portanto de genetika informo kaj proteino.

malfermante mRNA

Poste oni trovis, ke malgranda frakcio de RNA ripetoj de DNA kaj povas servi kiel peranto. En 1956 fare de E. kaj F. Volkin Astrachan RNA sintezo estis studinta en bakterioj, kiuj estis infektitaj kun bacteriófagos T2. Post ŝin inter la ĉelo, ĝi ŝanĝis al la sintezo de fago proteinojn. La plejparto de la ARN ne ŝanĝiĝis. Tamen, la ĉeloj komencos la sintezo de malgranda frakcio de metabólicamente malstabila RNA, la sekvenco de nucleótidos en kiu la komponado estis simila al la fago DNA.

En 1961, tiu malgranda frakcio de RNA estis izolitaj de la tuta pezo ARN. Pruvo de ĝia operacio funkcio akiris de la eksperimentoj. Post infekto kun fago T4 ĉeloj formis novan mRNA. Ĝi ligas kun la maljuna gastiganto ribosomas (la ribosoma post nova infekto ne detektas), kiu komencis la fago sintezitaj proteinoj. Tiu "DNA-kiel RNA" estis komplementa al unu el la ĉenoj de la fago DNA.

En 1961, F. Jacob kaj J. Monod esprimis la ideon, ke tiu RNA portas informon de genoj al la ribosoma kaj estas ŝablono por la sinsekva aranĝo de aminoacidoj dum proteina sintezo.

La transigo de informoj al la retejo de la sintezo de proteinoj implikitaj en la mRNA. La procezo de legado la informon de DNA kaj RNA ŝablono kreo nomita transskribo. RNA post kiam ĝi estas malkovrita al kelkaj aldonaj ŝanĝojn, ĉi nomiĝas "rivelado". En iuj areoj povas esti tranĉita el ĝi dum la mesaĝisto ribonucleic acido. Sekva mRNA iras al ribosoma.

Konstruelementoj de proteinoj: aminoacidoj

Totale estas 20 aminoacidoj, iuj de ili estas esenca, tio estas, la korpo ne povas sintezi ilin. Se iu acida en la ĉelo ne sufiĉas, povas malrapidigi aŭ eĉ elsendita plena halto procezo. La ĉeesto de ĉiu aminoácido en sufiĉa kvanto - la ĉefa postulo konvene pasis proteino biosintezo.

Ĝeneralaj informoj pri aminoacidoj, sciencistoj havas en la XIX jarcento. glicina, leucina, kaj - samtempe, en 1820, la unuaj du aminoacidoj estis izolitaj.

La sinsekvo de tiuj monómeros en la proteino (la tiel nomata primara strukturo) tute determinas la sekvajn nivelojn de organizo, kaj sekve lia fizikaj kaj kemiaj ecoj.

aminoacidoj Transportado: tRNA kaj aa-tRNA synthetase

Sed aminoacidoj sole ne povas esti konstruita en la proteino ĉeno. Por ke ili por atingi la ĉefan retejon de proteino sintezo, RNA bezonis transporton.

Ĉiu al al-tRNA synthetase rekonas nur lia aminoácido kaj tRNA nur tio, al kiu estas necese ligi. Montriĝas, ke en ĉi tiu familio de enzimoj inkludas 20 varioj de synthetases. Ĝi nur restas ke la aminoácidos ligita al tRNA diri, pli precize, al lia hidroksila akceptanto "vosto". Ĉiu acido devus korespondi al lia transdono ARN. Tiu estas sekvita per la aminoacyl-tRNA synthetase. Ĝi ne nur komparas kun la korekta aminoácido transporto, ĝi ankaŭ reguligas la formado reago de la ester ligo.

Post sukcesa alligiteco reago tRNA esti la ejo de la proteina sintezo. Je tiu finos la preparan procezoj kaj la elsendo komencas. La ĉefaj etapoj de proteino biosintezo:

• iniciación;
• elongación;
• fino.

sintezo paŝo: iniciación

Kiel funkcias la proteino biosintezo kaj ĝia reguligo? Sciencistoj provis eltrovi dum longa tempo. Multnombraj hipotezojn prezentitaj, sed ĝi fariĝis pli moderna ekipaĵo, des pli bone ni devas kompreni la principojn de traduko.

Ribosoma - ĉefa loko de proteino biosintezo - mRNA komencas legadon de la punkto ĉe kiu ĝi komenciĝas parto kodoprezenton ĉeno polipeptídica. Tiu punkto situas je distanco de la komenco de la ARN mesaĝisto. La ribosoma devas trovi punkton en la mRNA de kiu komenci legi, kaj konekti al ĝi.

Inicado - aro de eventoj kiuj provizas la komenco de la elsendo. Ĝi engaĝas proteinojn (iniciación faktoroj), kaj speciala iniciatinto tRNA iniciatinto codón. Je tiu stadio, malgrandajn subunidad ribosomas proteino-kuplita al iniciación. Ili ne rajtas kontakti kun granda subunidad. Sed rajtas konekti al la iniciatinto tRNA kaj GTP.

Tiam, ĉi tiu kompleksa "sidas" en la mRNA, estas en la parto kiu estas rekonita de unu el inicado faktoroj. Eraroj ne povas esti, kaj la ribosoma komencas sian vojaĝon sur la mesaĝisto RNA, legante sian codones.

Iam la kompleksa temas la iniciación codón (AUG), subunidad haltas movado kaj kun la helpo de alia proteino faktoroj ligi al la grandaj ribosomas subunidad.

sintezo paŝo: elongación

Leganta mRNA sintezo implikas secuencial polipéptido ĉeno de la proteino. Estas aldonante unu aminoácido restaĵoj estas en la gamo al la molekulo konstruataj.

Ĉiu nova aminoácido restaĵo estas aldonita al la carboxilo finstacio de la péptido, la C-finstacio kreskas.

sintezo paŝo: Termination

Kiam la ribosoma atingas halto codón mesaĝisto RNA, la sintezo de polipéptido ĉenoj finita. En lia ĉeesto, orgánulo povas akcepti ajnan tRNA. Male, la kaŭzo de finaĵo faktoroj eniri. Ili liberigas la finita proteino de ekhaltita ribosomas.

Post la fino de traduko, la ribosoma povas aŭ iri al la mRNA, aŭ daŭrigi gliti laŭlonge de ĝi, ne elsendi.

La kunveno de la ribosoma kun la nova iniciatinto codón (en la sama cirkvito dum la daŭrigo de la movado, aŭ en la nova mRNA) kondukos al nova iniciación.

Unufoje finita la molekulo lasas la ĉefa loko de proteino biosintezo, ĝi estas markita kaj sendita al la destino. Kio funkcioj ĝi plenumos, depende de ĝia strukturo.

procezo kontrolo

Depende viaj bezonoj, la ĉelo estos sendepende kontroli la elsendo. La reguligo de proteino biosintezo - tre grava funkcio. Ĝi povas esti farita en malsamaj manieroj.

Se la ĉelo ne bezonas ian rilaton, ĝi estos halti la biosintezo de RNA - proteino biosintezo ankaŭ ĉesos okazi. Finfine, la tuta procezo ne komencos sen ŝablono. Kaj la maljuna mRNA dekadenco rapide.

Ekzistas alia reguligo de proteino biosintezo: ĉelo kreas enzimoj kiuj malhelpas la fluon de la iniciación fazo. Ili malhelpas la elsendo, eĉ se la matrico por legado estas havebla.

La dua metodo estas postulata en la kazo kie la proteino sintezo fermi nun. La unua metodo implikas la daŭrigo de malvigla elsendo iom da tempo post la fino de la mRNA sintezo.

La ĉelo estas tre kompleksa sistemo en kiu ĉio estas konservita sur la bilanco kaj la bona marŝas de ĉiu molekulo. Gravas scii la principojn de ĉiu procezo en la ĉelo. Do ni povas pli bone kompreni kio okazas en la histojn kaj la korpo kiel tuto.