MRNS transzlációját
Bioszintézise a fehérje úgy végezzük mRNS transzlációját a riboszómák - struktúrák eukariótákban lokalizálódnak a citoplazmában, gyakran elágazó intracelluláris membrán hálózat úgynevezett endoplazmatikus retikulum. A prokarióták riboszómák vannak elszórva a sejtben. A riboszómák áll körülbelül 50 fehérjék és 3-5 rRNS molekulák különböző molekulatömegű. Méret riboszómák általában jelöljük Svedberg egységek (S), tükrözve ülepedési sebességű centrifugálás alatt. Függetlenül attól, hogy az eredete a riboszóma két alegységből áll. Az E. coli riboszómák egy ülepítő együtthatója 70S. és a nagyobb riboszóma 80S eukariot-. Mivel a cellák mind pro- és eukarióta riboszómák száma igen nagy, genyrrn kódoló DNS rRNS képviselt sok példányban. Így tehát uE.coli 5-10 példányban az ilyen gének lokalizálódnak három különböző régióiban a kromoszómán. Eukariótákban, kódoló gének rRNS szintézisét, mutatjuk be több száz vagy akár több ezer példányban tandem ismétlődő (azaz, helyezzük el közvetlenül egymás mögött) a régióban nucleolaris szervező bizonyos kromoszómák vagy csoportosítva formájában tandem ismétlődések más részeinek a genomban.
Jellemzők és különbségek prokarióta és eukarióta mRNS
Mint említettük, számos prokarióta policisztronos mRNS, azaz szekvenciákat tartalmaznak meghatározására szintézisét számos polipeptid. Ezért ezek a mRNS tartalmaz egy sor start (megindításáról) - kodon. Jellemzően, 5 „- vége az mRNS egy vezető szekvenciát több száz bázispár található, mielőtt az első start kód. Továbbá, a kodon, amely kezdődik a következő fehérjeszintézist, osztva szekvencia 5-20 bp nevezett távtartó (az angol. távtartós bélés). Stop kodonokat gyakran párosával (például, UAG és MHT). Az elmúlt stop kodon a 3'-végén az mRNS nem kódoló szekvenciát egy fehérje, az úgynevezett trailer (az angol Treiler -. Pótkocsi). A kompozíció a vezető rész tartalmaz egy szekvenciát 5 „-AGGAGGU-3”, amely arra szolgál, hogy jelezze a transzláció megkezdése mRNS. Ez Shahin-Dalgarno szekvenciát, amely az úgynevezett a neve annak felfedezője, található a bal oldalon a 4-7 alapú start kodon, és úgy tűnik, biztosítja kapcsolódási mRNS a riboszóma kötődve 16SrRNK, a 3 „- vége, amely közös szekvencia komplementer Shahin-Dalgarno-szekvenciát. Bakteriális transzlációs hatékonyságát mRNS hiányzik Shahin-Dalgarno szekvenciát, alacsony. Ezzel együtt, egy több részt vevő proteinek kötődését mRNS riboszómák
Ellentétben rövid életű mRNS prokarióta sejtekben, emlős mRNS mintegy 50% van egy felezési ideje körülbelül 6 óra, vagy több. Különösen stabil eukarióta mRNS differenciált sejtek szintetizálnak specifikus fehérjék. Az eukarióták mRNS mindig levonták az egyik, de nem több gén szervezett operon prokarióták. AUG start kodon valaha - GUG. A jellemző eukarióta iRNK- jelenlétében „cap” vagy sapka (az angol Sar -. Fedél). „Cap” jelentése guanozin, amelynek szén-atom a 7-helyzetben hordozza metilcsoport CH
A nyilvánosságra hozatal transzlációs mechanizmus fontos szerepet játszott által javasolt Crick (1958) feltételezték, hogy felismerik aminosavak során fehérjeszintézis nem közvetlenül a kölcsönhatás közöttük és a megfelelő mRNS-kodon és olyan köztes moleculesÐ adapterek. Az ilyen molekulák fedeztek nagyon hamar. Ők voltak a tRNS. Ezek a kis (4 S) molekula 75-85 nukleotid hosszú jellegzetes szekunder struktúra formájában egy lóhere képező képződése miatt a hidrogén-kötések közötti komplementer nukleotidok különböző részein a molekula. Ezeken a területeken tRNS duplex struktúrát. Három ilyen szerkezetek befejezte az egyszálú hurkot, amelyen belül a párosodás. Az egyik a hurkok soderzhitantikodon - triplett bármelyikével komplementer kodon egy mRNS. Struktúrájának tRNS először megfejtette p. Holly (1965) az USA-ban és az AA Baev (1967) a Szovjetunióban. Az eredmény feltárta nemcsak bonyolult másodlagos szerkezete a tRNS, de úgy találta, hogy a primer szerkezet magában foglalja a szokásostól eltérő nukleotidokat (inozin, prevdouridin, metilguanin és mtsai.), Során fellépő poszttranszkripciós módosítása tRNS.
Mating tRNS antikodon és a megfelelő mRNS-kodon oly módon, hogy a harmadik (3 „) kodont társított 5” antikodon bázis, például kodon 5 „- ASP - 3” ---- kötődik antikodon 3 „- EWF-5 ”. Azonban, mivel a A kód degenerációja, előfordulhat, hogy több tRNS felismerve különböző kodonok egy aminosavat, vagy bizonyos tRNS antikodon képes párosodni több kodon. Azonban, mivel a A kód degenerációja, előfordulhat, hogy több tRNS felismerve különböző kodonok egy aminosavat, vagy bizonyos tRNS antikodon képes párosodni több kodon. Erős hidrogénkötések antikodon formában csak az első két nitrogéntartalmú bázis.
Ebben az esetben mindig tiszteletben a komplementaritás elvét. Ennek eredményeként, a harmadik bázist kodon kezd „ingadozni”, azaz, hogy illeszkedjen egy más, nem feltétlenül komplementer bázisok. A kísérlet teljes mértékben alátámasztják ezt a hipotézist, az úgynevezett „swing” vagy hipotézis Wobbly-hipotézis (az angol. Wobble- ingadozik). Miatt kialakulását az ilyen ingadozások a tRNS antikodon egyik képes felismerni egy-három különböző egyetlen aminosav kodonokkal. Azonban minden aminosav van 1-4 konkrét tRNS, amelyhez kapcsolódik, alkotó amino-acil-tRNS. Ez a folyamat együtt jár a kiadások nagy mennyiségű energiát a kialakulását egy észter kötés közötti COOH-csoport aminosavak, valamint az OH csoport a ribóz utolsó bázis a tRNS, amely mindig egy adenin.
Képződése amino-acil-tRNS - egy kétlépéses eljárást katalizálja specifikus fermentom- szintetáz. Mind a 20 aminosav van legalább egy saját amino-acil-tRNS-szintetáz. Aminoacilezett tRNS lehet „felismeri” a megfelelő mRNS-kodon helyett a megfelelő aminosavat a polipeptid lánc építenek olyan pozícióban, amely elősegíti a kialakulását közötti peptidkötések szomszédos aminosavak.
„Recognition” kodon antikodon által ellenőrzött riboszómák. A riboszómák mozognak a mRNS az 5 „--- 3”, olvasás kodonok csatolásával amino-acil-tRNS anticodons megfelelő hordozót. Minden mRNS csatlakozik több riboszómák, amelyek mentén a molekula 90 nukleotid távolságban. Ez a komplex transzlációs úgynevezett poliriboszómáikat vagy poliszómák. Baktériumok poliszómák sokkal nagyobb, mint a eukarióták. Ez különösen annak a ténynek köszönhető, hogy a prokariótákban mRNS nagyobb hosszúságú (különösen abban az esetben, policisztronos mRNS). Csatlakozás a riboszóma mRNS lejárta előtt történik transzkripció. UE.coli egyes mRNS fordította riboszómákat közvetlenül 30 közötti időintervallum a transzkripcióját és a degradáció. Eukariótákban, mRNS tipikusan egyik csatlakozik kevesebb, mint 10 riboszómák egyszerre. Átlagban, mindkét csoport poliszómák organizmusok megfelelnek az érték a szintetizált polipeptid.
A riboszóma két kötőhely tRNS. Az egyik, egy (vagy aminoatsialny) helyén tulajdonít bejövő amino-acil-tRNS. DrugoyR (peptidil) - webhely, kapcsolódik a tRNS aminosavak megelőző növekvő polipeptid. Amikor a mozgó riboszómák mentén mRNS amino-acil-tRNS származó bevételek P helyén, mint mozgását megfelelő mRNS-kodon. Elismerése kodonokat specifitását amino-acil-tRNS-t határozzuk meg az azt alkotó tRNS, de nem egy aminosav. Mesterséges aminosavak helyettesítése csatolt tRNS antikodon változatlan, vezet az a tény, hogy a tRNS beilleszt egy új aminosav-mRNS-t.
Mint említettük, a genetikai kód tartalmaz kodon megindításának fehérjeszintézist. A prokarióták megindítására kodon (AUG, GUG kevesebb) csatlakozik egy speciális kezdeményező tRNS, amely formylmethionyl- tRNS. Ez azt jelenti, hogy a szintézis bármelyik polipeptid kezdődik egy módosított metionin. A jövőben sok polipeptid hogy véget forrni vagy formilcsoport megszűnt.
Fordítási eljárást három részre osztja: elindítása, meghosszabbítása és terminációs. Lépés megkezdése magában foglalja az összes végrehajtott reakció előtt a kialakulását a peptid kötést az első két aminosav. UE.coli iniciációs magában foglalja az összes végrehajtott reakció előtt a kialakulását a peptid kötést az első két aminosav. UE. soliot kezdeményezi a gén transzkripcióját a sejtben, amíg annak mRNS nyúlik mintegy 2,5 perc, és a megfelelő fehérjék - további 30 másodperc. Kezdeményezése a szintézis egy polipeptid lánc történik idején komplex képződését között az mRNS és a riboszóma 30Ssubedinitsey formilmetionil-tRNS.
lánchosszabbítási lépés magában foglalja az összes reakció, attól a pillanattól kezdve a peptid-kötést, hogy az első csatlakozóeszköz az utolsó aminosavat tartalmazó polipeptid szintetizálódik. A prokarióták a nyúlást szakasz nagyon gyors; Amint megjegyeztük, a 37 ° C-on 1 második polipeptid. tartalmazza az átlagos 15 aminosavat. Következésképpen, ha azt feltételezzük, hogy a méret a gén körülbelül 1000 bp a fehérje szintézisét általuk kódolt 300 aminosavból végezzük mindössze 20 másodperc alatt. Így részt vesz a fehérje szintézist egyidejűleg 80% az összes celluláris riboszómák. Eukariótákban a fehérjeszintézis sebességét jelentősen alacsonyabb: 1 mp. 37 ° C-on csak körülbelül 5 aminosav szerepel a láncban. Lépésben transzlációs terminációs teljesen szintetizált polipeptid szabadul fel a végétől tRNS és a riboszómák térni mRNS. Amikor az egyik a terminációs kodon (UAG, UAA vagy UGA) lesz helyén A, az egész komplexum oszlik: a képződött polipeptid lánc ahhoz csatolt amino-acil-tRNS-terminális aminosavat elválasztjuk a helyén P megfelelő tRNS mozog a szabad formában, és a riboszóma disszociál két kezdeti alegység, amely képes a továbbiakban egy új szövetség által összeszerelhető.