Principal lloc de la biosíntesi de proteïnes. Passos de la biosíntesi de proteïnes

La síntesi de proteïnes - un procés molt important. Va ser ell qui ajuda al nostre cos a créixer i desenvolupar-se. Implica moltes estructures cel·lulars. Després de tot, per començar a entendre el que anem a sintetitzar.

La que la proteïna és necessària per construir en el moment - és responsable dels enzims. Reben senyals de les cèl·lules de la necessitat d'una proteïna després de les quals comença la síntesi.

Quan la síntesi de proteïnes

En qualsevol lloc la biosíntesi de proteïnes gàbia principal - ribosoma. És una gran macromolècula amb una estructura asimètrica complex. Es compon de RNA missatger (àcid ribonucleic) i proteïnes. Els ribosomes poden ser localitzats per separat. Però més sovint es combinen amb l'EPS, el que facilita les posteriors proteïnes classificació i transport. Si el reticle endoplàsmic ribosoma plantada, es diu EPS brut. Quan la traducció es produeix intensivament per una matriu pot moure diversos ribosomes. Ells van un darrere l'altre i no interfereix amb altres orgànuls.

El que és necessari per a la síntesi de proteïnes

Per al curs del procés és necessari que tots els components principals del sistema de la proteïna-sintetització estaven en el seu lloc:

1. El programa, que especifica l'ordre dels residus d'aminoàcids a la cadena, és a dir, un ARNm que transferirà aquesta informació des de l'ADN als ribosomes.
2. material d'aminoàcids des de la qual construir una nova molècula.
3. tRNA, que lliurarà cada aminoàcid al ribosoma, prendrà part en el desxiframent del codi genètic.
4. aminoacil-ARNt sintetasa.
5. Els ribosomes - és el lloc principal de la biosíntesi de proteïnes.
6. Energia.
7. Els ions de magnesi.
8. factors de proteïnes (per a cada etapa de la seva pròpia).

Ara mira a cada un d'ells en detall i aprendre a crear proteïnes. mecanisme de la biosíntesi és molt interessant, tots els components són extremadament suau.

programa de síntesi, la matriu de recerca

Tota la informació sobre exactament quines proteïnes poden construir el nostre cos està continguda en l'ADN. L'àcid desoxiribonucleic s'utilitza per a l'emmagatzematge de la informació genètica. S'embala de forma segura en els cromosomes i es troba en el nucli de la cèl·lula (en el cas de eucariotes) o flota al citoplasma (en procariotes).

Després dels estudis d'ADN i el reconeixement genètic del seu paper, es va fer evident que no es tracta només d'una plantilla per a la traducció. Les observacions van portar a la hipòtesi que la síntesi de proteïnes associada ARN. Els científics van decidir que hauria de ser un mediador, per transferir la informació de l'ADN als ribosomes, servir com a plantilla.

Alhora, es va obrir el ARN de ribosoma del seu volum d'ARN cel·lular. Per comprovar si es tracta d'una plantilla per a la síntesi de proteïnes, AN Belozersky i A. S. Spirin en 1956-1957. Es va realitzar un anàlisi comparatiu de la estructura dels àcids nucleics en un gran nombre de microorganismes.

Es va suposar que si la idea d'un esquema de "DNA-rRNA-proteïna" és correcta, llavors la composició de RNA total es canviarà així com ADN. Però malgrat les enormes diferències en l'àcid desoxiribonucleic en diferents espècies, la composició d'àcids ribonucleicos totals va ser similar en tots els bacteris examinades. Per tant, els científics han arribat a la conclusió que la principal ARN cel·lular (és a dir, ribosomal) - això no és un intermediari directe entre el portador de la informació genètica i de proteïnes.

ARNm d'obertura

Més tard es va trobar que una petita fracció de repeticions d'ARN d'ADN i pot servir com un intermediari. El 1956 per E. i Volkin la síntesi d'ARN Astrachan F. es va estudiar en els bacteris, que han estat infectades amb T2 bacteriòfag. Després que entri a la cèl·lula, es commuta a la síntesi de proteïnes del fag. La major part de l'ARN no va ser canviada. No obstant això, les cèl·lules comencen la síntesi d'una petita fracció d'ARN metabòlicament inestable, la seqüència de nucleòtids en la qual la composició era similar a la ADN del fag.

En 1961, aquesta petita fracció d'ARN va ser aïllat a partir de l'ARN de pes total. Prova de la seva funció d'operació es van obtenir a partir dels experiments. Després de la infecció de les cèl·lules amb el fag T4 va formar un nou ARNm. Es vincula amb els ribosomes de l'edat de l'hoste (el ribosoma després de la nova infecció no es detecta), que van començar a les proteïnes del fag sintetitzat. Aquest "DNA-RNA com" era complementària a una de les cadenes de l'ADN del fag.

El 1961, F. Jacob i J. Monod van expressar la idea que aquest ARN porta la informació des dels gens fins al ribosoma i és un model per a la disposició seqüencial d'aminoàcids durant la síntesi de proteïnes.

La transferència d'informació al lloc de la síntesi de proteïna implicada en mRNA. El procés de lectura de la informació de l'ADN i la plantilla d'ARN creació anomenada transcripció. ARN després que s'exposa a una sèrie de canvis addicionals, això es diu "processament". En certes àrees es poden tallar fora d'ell durant l'àcid ribonucleic missatger. Següent ARNm va a un ribosoma.

Els blocs de construcció de proteïnes: aminoàcids

En total hi ha 20 aminoàcids, alguns d'ells són essencials, és a dir, el cos no pot sintetitzar-los. Si qualsevol àcid a la cel·la no és suficient, es pot alentir o fins i tot va transmetre un procés de parada completa. La presència de cada aminoàcid en quantitat suficient - el principal requisit per passar adequadament la biosíntesi de proteïnes.

Informació general sobre els aminoàcids, els científics tenen en el segle XIX. glicina, leucina, i - al mateix temps, en 1820, es van aïllar els dos primers aminoàcids.

La seqüència d'aquests monòmers en la proteïna (l'anomenada estructura primària) determina completament els següents nivells d'organització, i per tant les seves propietats físiques i químiques.

aminoàcids Transport: tRNA i aa-tRNA sintetasa

Però aminoàcids sols no es pot construir a la proteïna de la cadena. Per tal de que aconsegueixin al lloc principal de la síntesi de proteïnes, l'ARN necessita transport.

Cada sintetasa aa-ARNt reconeix només la seva aminoàcids i tRNA només que en els que cal unir. Resulta que en aquesta família d'enzims inclou 20 varietats de sintetases. Només queda que els aminoàcids units a ARNt dir, més precisament, al seu acceptador de hidroxil "cua". Cada àcid ha de correspondre al seu ARN de transferència. Això és seguit per la aminoacil-ARNt sintetasa. No només es compara amb el transport d'aminoàcids correcta, sinó que també regula la reacció de formació de l'enllaç èster.

Després de tRNA de reacció de fixació reeixits per ser el lloc de la síntesi de proteïnes. A aquest efecte, els processos de preparació i comença l'emissió. Les principals etapes de la biosíntesi de proteïnes:

• iniciació;
• allargament;
• terminació.

etapa de síntesi: iniciació

Com funciona la biosíntesi de proteïnes i la seva regulació? Els científics han tractat d'esbrinar per molt temps. Nombroses hipòtesis proposades, però es va convertir en un equip més modern, millor hem d'entendre els principis de la traducció.

Ribosome - lloc principal de la biosíntesi de proteïnes - mRNA comença a llegir des del punt en què comença part que codifica una cadena polipeptídica. Aquest punt està situat a una distància des del començament de l'ARN missatger. El ribosoma ha de trobar un punt en el ARNm que ha de començar la lectura, i connectar-se a ell.

Iniciació - un conjunt d'esdeveniments que proporcionen el començament de l'emissió. Es tracta de proteïnes (factors d'iniciació), i un iniciador d'ARNt de codó especial iniciador. En aquesta etapa, la subunitat petita ribosomal acoblats a la proteïna de la iniciació. No se'ls permet posar-se en contacte amb una subunitat gran. Però se'ls permet connectar-se amb el tRNA iniciador i GTP.

A continuació, aquest complex "se senti" en l'ARNm, que és en la porció que és reconegut per un dels factors d'iniciació. Els errors no poden ser, i el ribosoma comença el seu viatge en l'ARN missatger, llegint els seus codons.

Una vegada que el complex arriba a la codó d'iniciació (AUG), subunitat deté el moviment i amb l'ajuda d'un diferents factors de proteïnes s'uneixen a la subunitat ribosómica gran.

etapa de síntesi: allargament

La lectura de la síntesi d'ARNm implica cadena polipeptídica seqüencial de la proteïna. És mitjançant l'addició d'un residus d'aminoàcids estan en successió a la molècula en construcció.

Es va afegir cada nova residu d'àcid amino a l'extrem carboxil terminal del pèptid, el C-terminal està creixent.

etapa de síntesi: Terminació

Quan el ribosoma arriba a un codó d'aturada ARN missatger, la síntesi de cadenes polipeptídiques acabada. En la seva presència, un orgànul no pot acceptar cap ARNt. En el seu lloc, la causa de factors de terminació entrar. Alliberen la proteïna acabat des estancat ribosomes.

Després de la terminació de la traducció, el ribosoma pot o bé anar a l'ARNm, o continuar a lliscar al llarg d'ella, no transmetre.

La reunió dels ribosomes amb el nou codó iniciador (en el mateix circuit durant la continuació del moviment, o en el nou mRNA) donarà lloc a una nova iniciació.

Un cop acabada la molècula deixa el lloc principal de la biosíntesi de proteïnes, es marca i s'envia a la destinació. Quines funcions es durà a terme, en funció de la seva estructura.

control de processos

Depenent de les seves necessitats, la cèl·lula va a controlar de forma independent l'emissió. La regulació de la biosíntesi de proteïnes - una funció molt important. Es pot fer de diferents maneres.

Si la cèl·lula no necessita algun tipus de connexió, s'aturarà la biosíntesi d'ARN - la biosíntesi de proteïnes també deixa de produir-se. Després de tot, tot el procés no s'iniciarà sense una plantilla. I el vell ARNm decauen ràpidament.

Hi ha una altra regulació de la biosíntesi de proteïnes: cèl·lula crea enzims que interfereixen amb el flux de la fase d'iniciació. Interfereixen amb l'emissió, encara que la matriu per a la lectura està disponible.

Es requereix que el segon mètode en el cas en què la síntesi de proteïnes a tancar ara. El primer mètode implica la continuació de difusió lenta algun temps després de l'acabament de la síntesi d'ARNm.

La cèl·lula és un sistema molt complex en què tot es manté en el balanç i el bon funcionament de cada molècula. És important conèixer els principis de cada procés en la cèl·lula. Així podem entendre millor el que està succeint en els teixits i el cos com un tot.