 |
Биосинтез белков. 6.Среди триплетов генетического кода есть такие, которые не кодируют аминокислот. Они являются «nonsens»-кодонами (терминаторами), обозначающими конец синтеза данной полипептидной молекулы. К ним относятся в ДНК: АТТ, АЦТ, АТЦ; в РНК: УА
|
|
|
|
Биосинтез белков.
Информация о первичной структуре белковой молекулы закодирована последовательностью нуклеотидов в соответствующем участке молекулы ДНК – гене. Посредник, копирующий и передающий эту информацию, - информационная РНК (и-РНК). Специальный фермент (РНК-полимераза) расщепляет двойную цепочку ДНК, и на одной из ее цепей (кодирующей) по принципу комплементарности выстраиваются нуклеотиды РНК. Таким образом, синтезированная молекула и-РНК является комплементарной копией одной из цепочек ДНК. Этот процесс называется транскрипцией. Молекула и-РНК выходит в цитоплазму через ядерные поры и располагается в малой субъединице рибосомы.
Система записи генетической информации в ДНК (и-РНК) в виде определенной последовательности нуклеотидов называется генетическим кодом.
Свойства генетического кода:
1. Триплетность – одной аминокислоте в полипептидной цепочке соответствуют три расположенных рядом нуклеотида молекулы ДНК (и-РНК); минимальная единица функции – триплет (кодон).
2. Вырожденность (избыточность) – количество возможных триплетов 64, а аминокислот – 20, поэтому одну аминокислоту может кодировать несколько триплетов.
3. Неперекрываемость – один нуклеотид входит в состав только одного триплета.
4. Универсальность – у всех живых организмов одинаковые триплеты кодируют одинаковые аминокислоты.
5. Однонаправленность считывания (5´ => 3´ )
6. Среди триплетов генетического кода есть такие, которые не кодируют аминокислот. Они являются «nonsens»-кодонами (терминаторами), обозначающими конец синтеза данной полипептидной молекулы. К ним относятся в ДНК: АТТ, АЦТ, АТЦ; в РНК: УАА, УГА, УАГ.
|
|
|
Таблица 3. Триплетный код
| Название аминокислоты | Соответствующие кодоны (триплеты) |
| Аланин | ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ |
| Аргинин | ЦГУ, ЦГЦ, ЦГА. ЦГГ, АГА, АГГ |
| Аспарагин | ААУ, ААЦ |
| Аспарагиновая кислота | ГАУ, ГАЦ |
| Валин | ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ |
| Гистидин | ЦАУ, ЦАЦ |
| Глицин | ГГУ, ГГЦ, ГГА, ГГГ |
| Глутамин | ЦАА, ЦАГ |
| Глутаминовая кислота | ГАА, ГАГ |
| Изолейцин | АУУ, АУЦ, АУА |
| Лейцин | ЦУУ, ЦУЦ, ЦУА, ЦУГ, УУА, УУГ |
| Лизин | ААА, ААГ |
| Метионин | АУГ |
| Пролин | ЦЦУ, ЦЦЦ, ЦЦА, ЦЦГ |
| Серин | УЦУ, УЦЦ, УЦА, УЦГ, АГУ, АГЦ |
| Тирозин | УАУ, УАЦ |
| Треонин | АЦУ, АЦЦ, АЦА, АЦГ |
| Триптофан | УГГ |
| Фенилаланин | УУУ, УУЦ |
| Цистеин | УГУ, УГЦ |
| Начало синтеза | АУГ |
| Стоп-сигнал | УАА, УГА, УАГ |
Следующий этап в биосинтезе белка – перевод последовательности нуклеотидов молекулы и-РНК в последовательность аминокислот полипептида – трансляция. Транспортные РНК (т-РНК) «приносят» аминокислоты в большую субъединицу рибосомы. Молекула т-РНК имеет сложную конфигурацию и похожа по форме на лист клевера. На верхушке расположен триплет свободных нуклеотидов, которые по своему генетическому коду соответствуют определенной аминокислоте (антикодон); на другом 5´ конце располагается гуанин, а на 3´ конце триплет ЦЦА. Каждая т-РНК может переносить только свою аминокислоту. Процесс узнавания своей аминокислоты называется рекогницией. Аминокислота присоединяется к аденину триплета ЦЦА с образованием аминоацил-т-РНК (фермент аминоацил-т-РНК-синтетаза и АТФ). Энергии этой связи достаточно для образования в последующем пептидной связи.
Начальный этап трансляции называется инициацией; при этом к рибосоме всегда присоединяется метионин-т-РНК. Сам процесс трансляции (образование пептидных связей) называется элонгацией, а окончание трансляции – терминацией.
Внутри большой субъединицы рибосомы в каждый данный момент находится всего два кодона и-РНК: один – в аминоацильном, а один – в пептидильном центрах. Т-РНК с аминокислотой подходит к аминоацильному центру рибосомы, если антикодон т-РНК является комплементарным кодону и-РНК, то происходит временное присоединение т-РНК с аминокислотой к кодону и-РНК. После этого рибосома передвигается на один кодон и-РНК, и т-РНК с аминокислотой перемещается в пептидильный центр, а к освободившемуся аминоацильному центру рибосомы приходит новая т-РНК с аминокислотой и устанавливается там, если антикодон т-РНК является комплементарным кодону и-РНК. С помощью ферментов между аминокислотами, находящимися в рибосоме, устанавливается пептидная связь. Одновременно разрушается связь между первой аминокислотой и ее т-РНК, а также т-РНК и и-РНК, и т-РНК уходит из рибосомы за следующей аминокислотой. Рибосома опять перемещается на один триплет и процесс повторяется. Считывание информации идет в одном направлении 5´ => 3´.
|
|
|
Так постепенно наращивается молекула полипептида, в которой аминокислоты располагаются в строгом соотношении с порядком кодирующих их триплетов (колинеарность). На заключительном этапе (терминация) рибосома доходит до одного из «nonsens»-кодонов и-РНК: УАА, УГА, УАГ, и синтез полипептида прекращается.
|
|
|
