Аминқышқылдары Белок синтезінің субстраттары

Трансляция

Орындаған: Өркен Айсулу,

Трансляция

Трансляция- полипептид тізбегінің гендегі иРНҚ негі- зінде ақпаратқа сай түзілуі. Трансляция болашақ белокқа тән иРНҚ-на жазылған нуклеотидтер кезегін түзілетін белоктардың амин қьішқылдарының кезегіне айналдырады. Бұл жұмысқа иРНҚ-нан басқа рибосомалар, тРНҚ, аминоацил синтетазалар, белоктан тұратын инициация, элонгация және терминация факторлары қосылған күрделі құрамдар қатынасады.

Трансляция клетканың метаболизмінде маңызды рөл атқаратын және генетикалық ақпараттарды ген әсерінің алғашқы өнімі мРНҚ молекуласынан аминқышқылдық тізбекке ауыстыратын негізгі процесс болып табылады.

Трансляция процесі цитоплазмадағы рибосомада жүреді және белоктардың синтезінде орталық процесс болып табылады. Бұл процеске рибосомадан басқа мРНҚ молекуласы, 3-5 рРНҚ молекулалары, 40-60 тРНҚ әртүрлі молекулалары, аминқышқылдар, шамамен, 20-дан астам аминқышқылдарын активтендіретін ферменттер (аминоацил-тРНҚ синтетаза ферменттері), инициация, элонгация және терминация процестерінде полипептидті тізбекке қатысатын еритін белоктар қолданылады.

БЕЛОКТЫ СИНТЕЗДЕЙТІН ЖҮЙЕНІҢ КОМПОНЕНТТЕРІ

Компоненттері

Қызметтері

мРНҚ

Мартица белоктың біріншілік құрылымын анықтайтын сызықтық жүйелік кодондардан тұрады.

Аминқышқылдары

Белок синтезінің субстраттары. Барлық 20 аминқышқылы жеткілікті мөлшерде болуы керек.

тРНҚ

Адаптердің қызметін атқарады. Аминқышқылдарын синтез орнына тасымалдайды. Акцепторлық ұшы арқылы амин қышқылдарымен әрекеттеседі, ал антикодоны арқылы мРНҚ кодонымен әрекетеседі.

тРНҚ-ның аминоацил синтетазасы

тРНҚ-ның 20 амин қышқылдарының біреуімен спецификалық байланысу реакциясын катализдейді.

Рибосомдар

Клеткаішілік органеллалар

АТФ, ГТФ

Энергия көзі

Белоктық факторлар

Инициацияның, элонгацияның, терминацияның спецификалық рибосомадан тыс факторы.

Магний иондары

Рибосом құрылысын тұрақтандыратын кофактор

Трансляция негізгі кезеңдері:

Белок синтезінің алдында аминқышқылдарының активациясы жүзеге асады.

Бұл процесс тРНҚ-ның аминоацил синтетазасы арқылы жүзеге асады және 2 сатыдан тұрады.

Реакция магний иондарының қатысында жүзеге асады.

Барлығы 20 түрлі тРНҚ-ның аминоацил синтетазасы (протеиногенді аминоқышқылдардың түрлеріне тең) .

АМИНҚЫШҚЫЛДАРЫНЫҢ АКТИВАЦИЯСЫ

Аминоқышқыл

+ АТР

+ Р-Р

Аминоацил аденилаты (аминоацил-АМР)

+ тРНК

Аминоацил-

тРНК (3’)

Трансляция инициалдаушы кешеннің түзілуінен басталады. Инициалдаушы кешеннің құрамы: рибосоманың кіші бірлігі 40 S; мРНК; аминоацил-тРНКмет; рибосоманың үлкен бірлігі.

Сонымен инициалдаушы кешеннің түзілу реттілігі:

1) мРНК рибосоманың кіші суббірлігімен комплементарлық принципке сәйкес байланысады, ескеретіні рибосоманың Р -сайтында әр уақытта мРНК -ның АУГ кодоны келеді,

2) мРНК -ның АУГ кодонына, метионин аминқышқылымен байланысқан тРНК-ның антикодоны келіп жалғанады. Яғни синтез метионин қышқылынан басталады деген сөз.

3) Рибосоманың үлкен суббірлігі келіп қосылады.

Осылайша жұмысқа дайын рибосома ұйымдасады.

Трансляцияның келесі сатысы: аминоқышқылдың белсендірілуі (активация) тРНК-ға тіркелуі.

мет

ГТФ

иРНҚ

Инициацияның бірінші кезеңі

Нәруыз синтезі үрдісінің негізгі агент ролін тРНК молекулалары атқарады. тРНҚ-ға полипептидтерге бірікпей тұрып аминоқышқылдар жалғанады.

Амин қышқылдары өздерінің карбоксилдік ұшымен тРНК молекуласына қосыла отырып, белсенді энергия бай түрге айналады. Яғни активацияланады ол деген амин қышқылдары өз бетімен пептидтік байланыс түзе алады және полипептидтерді синтездеуге мүмкіндік туады деген сөз.

Бұл активация процесі-нәруыз синтезіне қажетті кезең, себебі бос аминқышқылдары полипептидтік тізбекке тікелей жалғаса алмайды.

Өсіп келе жатқан полипептидтік тізбекке дәл сол амин қышқылы қосылуы керектігі амин қышқылына байланысты емес, оны тіркеп алған тРНК молекуласына тәуелді

АУГ

Р А

Инициацияның екінші кезеңі

2. Элонгация:

Рибосомада полипептидтік тізбектің өсуі -элонгация үш түрлі жеке сатылардан тұратын цикл ретінде қарауға болады.

Аминқышқылымен байланысқан тРНК комплементарлы принципке сәйкес (антикодон-кодон) мРНК мен байланысады да рибосомаға кіреді. Аминқышқылмен байланысқан бірінші тРНК, мРНК бойымен жылжып рибосоманың пептильды орталық Р -учаскесіне орнығады, ал аминқышқылымен байланысқан екінші тРНК аминоцил немесе А орталығына бекінеді.

АУГ ААА ГУЦ

МЕТ

ЛИЗ

ВАЛ

3. Терминация

Үшінші саты, соңғы, -терминация трасляцияның аяқталуы.

Рибосомадағы аминоацил орталығына (А учаскесі) стоп-кадондардың бірі (УАА; УАГ; УГА) келгенде нәруыз синтезі тоқтайды. Осы жағдайда тРНК орнын, соңғы тРНК мен синтезделген нәруыз арасындағы байланысты гидролиздейтін нәруыз-фермент алмастырады.

Рибосома мРНК дан ажырап, екі суббірлікке ыдырайды. Соңғы тРНК да босап цитоплазмаға қайтып оралады.

Синтезделген нәруыз эндоплазмалық торға немесе цитоплазмаға түсіп, қажетті құрылымға ие болады.

Трансляция схемасы

Трансляция - рибосомадағы нәруыз биосинтезі үдерісі (сурет) . Ол цитоплазмаға немесе бұдыр ЭПТ-ға түскен аРНҚ-ға рибосоманың «орналасуынан» басталады. Рибосоманың үлкен және кіші суббірліктері ядрода болады. Олар рибосомалық деп аталатын және рРНҚ деп белгіленетін РНҚ-ның ерекше түрінен тұрады. Сонымен қатар рибосома құрамында, хромосомадағы сияқты нуклеин қышқылдарынан басқа нәруыздар да болады.

Рибосоманың суббірліктері ядроны жеке-жеке тастап кетеді. Бірақ олар ақпараттық РНҚ-да оңай қосылады. Енді нәруызды қалай жасау керектігі туралы «жоспар» бар, ол - аРНҚ.

Нәруызды рибосома немесе рРНҚ (аминқышқылдарын байланыстыратын) жасайды. Тек рибосомаға «құрылыс блоктары» - аминқышқылдарын ғана беріп тұру қалды.

Бірақ кәдімгі «кірпіштен» айырмашылығы - аминқышқылдары бірдей емес. Олардың 20 түрі бар және тұқымқуалаушылық ақпарат - нәруыздағы аминқышқылдарының дұрыс реті.

Аминқышқылдарын тасымалдау және орналастыру үшін арнайы молекулалар - тасымалдаушы РНҚ - тРНҚ бар. Пішіні бойынша тРНҚ үш бірдей «жоңышқа жапырағына» ұқсайды.

Арнайы фермент аминқышқылдарының тРНҚ-ға қосылуын катализдейді. тРНҚ-ның қатаң белгілі бір молекуласына тек қатаң белгілі бір аминқышқылдары қосылады. тРНҚ-да аРНҚ-дағы өз орнын танитын маңызды құрылым бар.

Ұқсас жұмыстар

Ақуыз биосинтезі

Белок биосинтезі

Генетикалық ақпарат - организмдердің ұрпаққа беретін қасиеттері жөніндегі ақпарат

Тасымалдаушы РНҚ

Алмаспайтын аминқышқылдары

Аминқышқылдарға жалпы сипаттама

Аминқышқылдардың стереоизомериясы, жіктелуі, реакциялары

Аминқышқылдар

Прокариоттардағы белок синтезі

транскрипцияның молекулалық негізі

Пәндер