Κύριος τόπος των βιοσύνθεση πρωτεϊνών. Βήματα της βιοσύνθεσης πρωτεϊνών

Η πρωτεϊνική σύνθεση - μια πολύ σημαντική διαδικασία. Ήταν αυτός που βοηθά το σώμα μας να μεγαλώσουν και να αναπτυχθούν. Περιλαμβάνει πολλές κυτταρικές δομές. Μετά από όλα, να αρχίσουμε να καταλαβαίνουμε τι πρόκειται να συνθέσει.

Ποια πρωτεΐνη είναι απαραίτητη για την κατασκευή αυτή τη στιγμή - είναι υπεύθυνη για τα ένζυμα. Μπορούν να λαμβάνει σήματα από τα κύτταρα της αναγκαιότητας μιας πρωτεΐνης μετά την οποία αρχίζει σύνθεση.

Όπου η σύνθεση πρωτεϊνών

Σε κάθε κλουβί κύρια βιοσύνθεση μέρος πρωτεΐνης - ριβοσώματος. Είναι ένα μεγάλο μακρομόριο με ένα σύμπλοκο ασύμμετρη δομή. Αποτελείται από αγγελιοφόρο RNA (ριβονουκλεϊνικό οξύ) και πρωτεΐνες. Τα ριβοσώματα μπορούν να βρίσκονται χωριστά. Αλλά πιο συχνά συνδυάζονται με το EPS, το οποίο διευκολύνει τις επόμενες πρωτεΐνες διαλογή και μεταφορά. Αν το ενδοπλασματικό δίκτυο κάθονται ριβόσωμα, αυτό ονομάζεται τραχιά EPS. Όταν μετάφρασης εμφανίζεται εντατικά για μία μήτρα μπορεί να κινηθεί αρκετά ριβοσώματα. Πρόκειται μετά το άλλο και δεν έρχεται σε αντίθεση με άλλα οργανίδια.

Αυτό που είναι αναγκαίο για την πρωτεϊνική σύνθεση

Για την πορεία της διαδικασίας είναι απαραίτητο ότι όλα τα κύρια συστατικά του συστήματος πρωτεΐνης-σύνθεσης ήταν στη θέση:

1. Το πρόγραμμα, το οποίο καθορίζει την σειρά των υπολειμμάτων αμινοξέων στην αλυσίδα, δηλαδή ένα mRNA το οποίο θα μεταφέρει αυτή την πληροφορία από το DNA στα ριβοσώματα.
2. υλικό αμινοξέων από την οποία για την κατασκευή του νέου μορίου.
3. tRNA, η οποία θα παραδώσει κάθε αμινοξύ στο ριβόσωμα, θα λάβουν μέρος στην αποκρυπτογράφηση του γενετικού κώδικα.
4. συνθετάση αμινοακυλο-tRNA.
5. Ριβοσωμάτων - είναι η κύρια περιοχή της βιοσύνθεσης πρωτεϊνών.
6. Ενέργεια.
7. ιόντα μαγνησίου.
8. παράγοντες πρωτεΐνη (για κάθε στάδιο της δικής σας).

Τώρα κοιτάξτε το καθένα από αυτά με λεπτομέρειες και μάθετε πώς να δημιουργήσετε τις πρωτεΐνες. μηχανισμού βιοσύνθεσης είναι πολύ ενδιαφέρον, όλα τα στοιχεία είναι εξαιρετικά ομαλά.

Πρόγραμμα σύνθεση, η μήτρα αναζήτηση

Όλες οι πληροφορίες σχετικά με το ποια ακριβώς πρωτεΐνες μπορεί να χτίσει το σώμα μας περιέχεται στο DNA. Δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ χρησιμοποιείται για την αποθήκευση των γενετικών πληροφοριών. Είναι ασφαλώς συσκευασμένο σε χρωμοσώματα και βρίσκεται στον πυρήνα των κυττάρων (στην περίπτωση της ευκαρυωτικά) ή επιπλέει στο κυτταρόπλασμα (στα προκαρυωτικά).

Μετά από μελέτες του DNA και γενετική αναγνώριση του ρόλου της, κατέστη σαφές ότι δεν είναι απλώς ένα πρότυπο για μετάφραση. Οι παρατηρήσεις οδήγησαν στην υπόθεση ότι η πρωτεϊνική σύνθεση που σχετίζεται RNA. Οι επιστήμονες αποφάσισαν ότι θα πρέπει να είναι ένας μεσολαβητής, για να μεταφέρει πληροφορίες από το DNA στα ριβοσώματα, να χρησιμεύσει ως πρότυπο.

Ταυτόχρονα, άνοιξαν το ριβόσωμα RNA χύδην τους κυτταρικού RNA. Για να διαπιστωθεί αν είναι ένα πρότυπο για την πρωτεϊνική σύνθεση, ΑΝ Belozersky και A. S. Spirin στο 1956-1957. Πραγματοποιήσαμε μια συγκριτική ανάλυση της δομής των νουκλεϊκών οξέων σε ένα μεγάλο αριθμό μικροοργανισμών.

Θεωρήθηκε ότι εάν η ιδέα ενός συστήματος «DNA-rRNA-πρωτεΐνη» είναι σωστή, τότε η σύνθεση του ολικού RNA θα αλλάξει, καθώς και DNA. Όμως, παρά τις τεράστιες διαφορές στην δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος σε διαφορετικά είδη, η σύνθεση του συνόλου των ριβονουκλεϊκών οξέων ήταν παρόμοια σε όλες τις εξετάστηκαν βακτήρια. Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι το κύριο κυτταρικό RNA (δηλαδή, ριβοσωμική) - αυτό δεν είναι μια άμεση ενδιάμεσος μεταξύ του φορέα της γενετικής πληροφορίας και της πρωτεΐνης.

Άνοιγμα mRNA

Αργότερα βρέθηκε ότι ένα μικρό κλάσμα του RNA επαναλήψεις του DNA και μπορεί να χρησιμεύσει ως διαμεσολαβητής. Το 1956 από τον Ε και F. Volkin RNA σύνθεση Astrachan μελετήθηκε σε βακτήρια, τα οποία έχουν μολυνθεί με βακτηριοφάγο Τ2. Αφού εισέρχεται στο κύτταρο, αυτό είναι ενεργοποιημένο στη σύνθεση των πρωτεϊνών φάγου. Το μεγαλύτερο μέρος του RNA δεν άλλαξε. Ωστόσο, τα κύτταρα αρχίζουν την σύνθεση ενός μικρού κλάσματος των μεταβολικά ασταθών RNA, την αλληλουχία νουκλεοτιδίων στην οποία η σύνθεση ήταν παρόμοια με το DNA του φάγου.

Το 1961, αυτό το μικρό κλάσμα του RNA ήταν απομόνωσης από το ολικό RNA βάρος. Απόδειξη της λειτουργίας Λειτουργίας του ελήφθησαν από τα πειράματα. Μετά τη μόλυνση με κύτταρα Τ4 φάγο σχηματίζονται νέα mRNA. Συνδέει με τα ριβοσώματα του παλιού υποδοχής (το ριβόσωμα μετά από νέα λοίμωξη δεν ανιχνεύεται), ο οποίος ξεκίνησε τις φάγων συντίθενται οι πρωτεΐνες. Αυτό το «DNA-RNA σαν» ήταν συμπληρωματικό προς μία από τις αλυσίδες του DNA του φάγου.

Το 1961, F. Jacob και J. Monod εξέφρασε την ιδέα ότι αυτό το RNA μεταφέρει πληροφορίες από γονίδια στο ριβόσωμα και είναι ένα πρότυπο για τη διαδοχική διάταξη των αμινοξέων κατά την διάρκεια σύνθεσης πρωτείνης.

Η μεταφορά των πληροφοριών προς τη θέση της σύνθεσης πρωτεΐνης που εμπλέκεται σε mRNA. Η διαδικασία της ανάγνωσης της πληροφορίας από το DNA και RNA πρότυπο δημιουργίας ονομάζεται μεταγραφή. RNA μετά εκτίθεται σε μια σειρά από πρόσθετες αλλαγές, αυτό ονομάζεται «επεξεργασία». Σε ορισμένες περιοχές μπορεί να κοπεί έξω από αυτό κατά τη διάρκεια της αγγελιαφόρο ριβονουκλεϊκό οξύ. Επόμενο mRNA πηγαίνει σε ένα ριβόσωμα.

Δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών: αμινοξέα

Συνολικά υπάρχουν 20 αμινοξέα, κάποια από αυτά είναι απαραίτητα, δηλαδή, το σώμα δεν μπορεί να τα συνθέσει. Εάν κάποιο οξύ στο κύτταρο δεν είναι αρκετό, μπορεί να επιβραδύνει ή ακόμα και μεταδίδουν μια πλήρη διαδικασία διακοπής. Η παρουσία του κάθε αμινοξέος σε επαρκή ποσότητα - η κύρια προϋπόθεση για περάσει σωστά βιοσύνθεση πρωτεΐνης.

Γενικές πληροφορίες σχετικά με τα αμινοξέα, οι επιστήμονες έχουν στο ΧΙΧ αιώνα. γλυκίνη, λευκίνη, και - ταυτόχρονα, το 1820, τα πρώτα δύο αμινοξέα απομονώθηκαν.

Η αλληλουχία αυτών των μονομερών στην πρωτεΐνη (η λεγόμενη πρωτοταγούς δομής) καθορίζει πλήρως τα ακόλουθα επίπεδα οργάνωσης, και ως εκ τούτου φυσικές και χημικές του ιδιότητες.

αμινοξέα Μεταφορές: tRNA και aa-tRNA συνθετάση

Αλλά αμινοξέα από μόνη της δεν μπορεί να είναι ενσωματωμένη στο πρωτεϊνική αλυσίδα. Για να φτάσουμε στην κύρια περιοχή της πρωτεϊνικής σύνθεσης, του RNA που απαιτείται μεταφορών.

Κάθε συνθετάση aa-ίΚΝΑ αναγνωρίζει μόνο αμινοξύ και tRNA της μόνο εκείνο στο οποίο είναι απαραίτητο να αποδίδουν. Αποδεικνύεται ότι σε αυτή την οικογένεια των ενζύμων περιλαμβάνει 20 ποικιλίες των συνθετασών. Παραμένει μόνο ότι τα αμινοξέα που συνδέονται με tRNA να πούμε, ακριβέστερα, σε υδροξύλιο δέκτη της «ουράς». Κάθε οξύ πρέπει να αντιστοιχούν σε RNA μεταφοράς της. Αυτό ακολουθείται από την αμινοακυλο-ίΚΝΑ συνθετάση. Συγκρίνει όχι μόνο με τη σωστή μεταφοράς αμινοξέων, ρυθμίζει επίσης την αντίδραση σχηματισμού του εστερικού δεσμού.

Μετά την επιτυχή tRNA αντίδρασης προσάρτησης να είναι η θέση της πρωτεϊνοσύνθεσης. Σε αυτό καταλήγουν οι προπαρασκευαστικές διαδικασίες και η μετάδοση αρχίζει. Τα βασικά στάδια της βιοσύνθεσης πρωτεΐνης:

• έναρξη?
• επιμήκυνση?
• τερματισμού.

στάδιο σύνθεσης: έναρξη

Πώς λειτουργεί η βιοσύνθεση πρωτεϊνών και τη ρύθμιση της; Οι επιστήμονες έχουν προσπαθήσει να μάθετε για μεγάλο χρονικό διάστημα. Πολλές υποθέσεις που προβάλλει, αλλά έγινε πιο σύγχρονο εξοπλισμό, το καλύτερο που έχουμε να κατανοήσουν τις αρχές της μετάφρασης.

Ριβόσωμα - ο κύριος τόπος της βιοσύνθεσης πρωτεΐνης - mRNA αρχίζει να διαβάζει από το σημείο στο οποίο αρχίζει μέρος που κωδικοποιεί ένα πολυπεπτίδιο αλυσίδας. Αυτό το σημείο βρίσκεται σε απόσταση από την αρχή του αγγελιαφόρου RNA. Το ριβόσωμα πρέπει να βρει ένα σημείο του mRNA από όπου μπορείτε να ξεκινήσετε την ανάγνωση, και να συνδεθούν με αυτή.

Κίνηση - μια σειρά από γεγονότα που παρέχουν την έναρξη της εκπομπής. Περιλαμβάνει πρωτεΐνες (παράγοντες εκκίνησης), και ένα ειδικό εναρκτήρα tRNA κωδικονίου ενάρξεως. Σε αυτό το στάδιο, μικρή υπομονάδα ριβοσωμική πρωτεΐνη-συζευγμένη με την έναρξη. Δεν επιτρέπεται να έρθει σε επαφή με μια μεγάλη υπομονάδα. Αλλά έχουν τη δυνατότητα να συνδεθεί με τον εκκινητή tRNA και GTP.

Στη συνέχεια, αυτό το συγκρότημα «κάθεται» στο mRNA, είναι στο τμήμα που αναγνωρίζεται από έναν από τους παράγοντες έναρξης. Λάθη δεν μπορεί να είναι, και το ριβόσωμα ξεκινά το ταξίδι του για το αγγελιαφόρο RNA, διαβάζει κωδικόνια της.

Μόλις το σύμπλοκο έρχεται με το κωδικόνιο έναρξης (AUG), υπομονάδα σταματάει την κίνηση και με τη βοήθεια ενός διαφορετικών παραγόντων πρωτεΐνης δεσμεύονται με τον μεγάλης ριβοσωμική υπομονάδα.

στάδιο σύνθεσης: επιμήκυνσης

Ανάγνωση σύνθεση του mRNA εμπλέκει διαδοχική πολυπεπτιδική αλυσίδα της πρωτεΐνης. Είναι με την προσθήκη ενός υπολείμματα αμινοξέων είναι διαδοχικά προς το μόριο υπό κατασκευή.

Κάθε νέο υπόλειμμα αμινοξέος προστίθεται στην καρβοξυλ άκρο του πεπτιδίου, το C-τελικό άκρο αυξάνεται.

στάδιο σύνθεσης: Τερματισμός

Όταν το ριβόσωμα φτάσει σε ένα κωδικόνιο λήξης αγγελιοφόρο RNA, η σύνθεση των πολυπεπτιδικών αλυσίδων τερματίζεται. Στην παρουσία του, ένα οργανίδιο δεν μπορεί να δεχθεί οποιαδήποτε tRNA. Αντ 'αυτού, η αιτία των παραγόντων τερματισμού εισέλθει. Απελευθερώνουν το τελικό πρωτεΐνης από το αδιέξοδο ριβοσώματα.

Μετά τη λήξη της μετάφρασης, το ριβόσωμα μπορεί είτε να πάει στο mRNA, ή να συνεχίσει να ολισθαίνει κατά μήκος του, δεν εκπέμπει.

Η συνάντηση του ριβοσώματος με το νέο κωδικόνιο εκκινητή (στο ίδιο κύκλωμα κατά τη διάρκεια της συνέχισης της κυκλοφορίας, ή για την νέα mRNA) θα οδηγήσει σε μια νέα έναρξη.

Μόλις τελειώσει το μόριο εγκαταλείπει το κύριο τόπο της βιοσύνθεσης πρωτεΐνης, που είναι επιλεγμένο και αποστέλλεται στον προορισμό. Τις λειτουργίες που θα εκτελεί, ανάλογα με τη δομή του.

τον έλεγχο της διαδικασίας

Ανάλογα με τις ανάγκες σας, το κύτταρο θα ελέγξει ανεξάρτητα την εκπομπή. Η ρύθμιση της βιοσύνθεσης πρωτεϊνών - μια πολύ σημαντική λειτουργία. Αυτό μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους.

Εάν το κύτταρο δεν χρειάζεται κάποιο είδος της σύνδεσης, θα σταματήσει τη βιοσύνθεση του RNA - βιοσύνθεση πρωτεϊνών παύουν επίσης να συμβεί. Μετά από όλα, η όλη διαδικασία δεν μπορεί να ξεκινήσει χωρίς πρότυπο. Και το παλιό διάσπαση mRNA γρήγορα.

Υπάρχει και μια άλλη ρύθμιση της βιοσύνθεσης πρωτεϊνών: κύτταρο δημιουργεί ένζυμα που παρεμβαίνουν με την ροή της φάσης έναρξης. Θα παρεμβαίνει με την εκπομπή, ακόμη και αν η μήτρα για την ανάγνωση είναι διαθέσιμη.

Η δεύτερη μέθοδος είναι απαραίτητη στην περίπτωση όπου η πρωτεϊνική σύνθεση να κλείσει τώρα. Η πρώτη μέθοδος περιλαμβάνει τη συνέχιση της υποτονικής εκπομπής κάποια στιγμή μετά τον τερματισμό της σύνθεσης mRNA.

Το κύτταρο είναι ένα πολύ πολύπλοκο σύστημα στο οποίο τα πάντα διατηρείται στον ισολογισμό και την ομαλή λειτουργία του κάθε μορίου. Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τις αρχές της κάθε διαδικασίας στο κύτταρο. Έτσι, μπορούμε να κατανοήσουμε καλύτερα τι συμβαίνει στους ιστούς και το σώμα στο σύνολό του.