Kuu nafasi ya protini biosynthesis. Hatua ya protini biosynthesis

Protini awali - mchakato muhimu sana. Yeye ndiye husaidia mwili wetu kukua na kukua. Inahusisha miundo nyingi kiini. Baada ya yote, kwa kuanza kuelewa nini sisi ni kwenda kwa kuunganisha.

Ni protini ni muhimu kwa kujenga wakati - ni wajibu wa Enzymes. Wanapata vichocheo kutoka katika chembe ya umuhimu wa protini baada ya hapo huanza awali.

Ambapo usanisi wa protini

Katika ngome kuu yoyote ya eneo protini biosynthesis - ribosomu. Ni macromolecule kubwa kwa muundo changamani ya katikati. Lina mjumbe RNA (asidi ribonucleic) na protini. Ribosomu inaweza kuwa iko kando. Lakini mara nyingi zaidi ni pamoja na EPS, ambayo kuwezesha baadae kuchagua na usafiri protini. Kama retikulamu endoplasmic kukaa ribosomu, inaitwa EPS ngumu. Wakati tafsiri hutokea intensively kwa Matrix mtu anaweza hoja ribosomu kadhaa. Wao ni kwenda baada ya kila mmoja na haina kuingilia kati na organelles nyingine.

Nini ni muhimu kwa ajili ya awali ya protini

Kwa mwendo wa mchakato ni muhimu kwamba vipengele yote makubwa ya mfumo wa protini-synthesizing walikuwa mahali:

1. mpango, ambayo inabainisha utaratibu wa mabaki ya amino asidi katika mlolongo, yaani mRNA ambayo kuhamisha maelezo haya kutoka DNA kwa ribosomu.
2. Amino asidi nyenzo ambayo kujenga molekuli mpya.
3. tRNA, ambayo kutoa kila amino asidi kwa ribosomu, watashiriki katika deciphering ya kanuni za maumbile.
4. Aminoasili tRNA sinthetesi.
5. Ribosomu - ni tovuti kuu ya protini biosynthesis.
6. Nishati.
7. Magnesiamu ions.
8. Protini mambo (kwa kila hatua yako mwenyewe).

Sasa kuangalia kila mmoja wao kwa kina na kujifunza jinsi ya kujenga protini. biosynthesis utaratibu ni ya kuvutia sana, vipengele vyote ni sana vizuri.

awali ya mpango, tafuta Matrix

Taarifa zote kuhusu hasa ni protini inaweza kujenga mwili wetu zilizomo katika DNA. asidi deoksiribonyuklei hutumiwa hifadhi ya taarifa ya maumbile. Ni salama packed katika chromosomes na iko katika kiini kiini (katika kesi ya eukaryotes) au inaelea katika saitoplazimu (katika prokariyoti).

Baada ya masomo ya DNA na kutambuliwa maumbile ya mchango wake, ikawa wazi kwamba si tu kigezo kwa ajili ya tafsiri. uchunguzi imesababisha nadharia tete kuwa protini ya awali yanayohusiana RNA. wanasayansi aliamua kwamba lazima mpatanishi, kuhamisha taarifa kutoka DNA kwa ribosomu, kutumika kama kiolezo.

Wakati huo huo, walifungua RNA ribosomu ya wingi wao wa RNA za mkononi. Kuangalia kama ni kigezo kwa ajili ya protini awali, AN Belozersky na A. S. Spirin katika 1956-1957. Sisi uliofanywa a kulinganisha uchambuzi wa the muundo wa nucleic asidi katika a kubwa idadi ya microorganisms.

Ni kudhani kwamba kama wazo la "DNA-rRNA protini" mpango ni sahihi, basi muundo wa jumla RNA itabadilishwa na pia DNA. Lakini licha ya tofauti kubwa katika asidi deoksiribonyuklei katika aina mbalimbali, muundo wa amino jumla ribonucleic alikuwa sawa katika bakteria zote kuchunguzwa. Kwa hiyo, wanasayansi alihitimisha kuwa kuu za mkononi RNA (yaani, ribosomu) - hii si mpatanishi moja kwa moja kati carrier vya maelezo ya jeni na protini.

Ufunguzi mRNA

Baadaye ilibainika kuwa sehemu ndogo ya RNA marudio ya DNA na inaweza kutumika kama mpatanishi. Mwaka 1956 na E. na F. Volkin Astrachan RNA awali ilisomwa katika bakteria, ambayo imekuwa kuambukizwa na T2 kilabakteria. Baada huingia seli, ni switched kwa awali ya protini kilabakteria. wingi wa RNA halikubadilishwa. Hata hivyo, seli kuanza awali ya sehemu ndogo ya metabolicali msimamo RNA, mpangilio wa nyukleotidi ambao utungaji ni sawa na DNA kilabakteria.

Mwaka 1961, sehemu hii ndogo ya RNA na kujitenga kutoka jumla uzito RNA. Ushahidi wa Operesheni kazi yake zilipatikana kutoka kwa majaribio. Baada ya maambukizi ya seli kilabakteria T4 sumu mRNA mpya. Ni viungo kwa ribosomu zamani jeshi la (ribosomu baada ya kuambukizwa upya si wanaona), ambaye alianza kilabakteria synthesized protini. Hii "DNA-kama RNA" ilikuwa nyongeza kwa moja ya minyororo ya DNA kilabakteria.

Mwaka 1961, F. Jacob na J. Monod walionyesha wazo kwamba hii RNA hubeba taarifa kutoka jeni kwa ribosomu na ni kigezo kwa ajili ya utaratibu mtiririko wa asidi amino katika protini ya awali.

uhamisho wa habari na tovuti ya protini awali kushiriki katika mRNA. mchakato wa kusoma taarifa kutoka DNA na RNA template kuundwa kuitwa transcription. RNA baada ya wazi kwa idadi ya mabadiliko ya ziada, hii inaitwa "usindikaji". Katika baadhi ya maeneo inaweza kukatwa nje yake wakati wa asidi mjumbe ribonucleic. Next mRNA inakwenda ribosomu.

Kuanza ujenzi wa protini: amino asidi

Kwa jumla kuna 20 amino asidi, baadhi yao ni muhimu, ambayo ni, mwili hawawezi kuunganisha yao. Kama asidi yoyote katika kiini haitoshi, inaweza kupunguza kasi ya au hata matangazo ya kuacha mchakato. kuwepo kwa kila amino asidi katika wingi wa kutosha - mahitaji kuu vizuri kupita protini biosynthesis.

Mkuu wa habari juu ya amino asidi, wanasayansi na katika karne ya XIX. glycine, leucine, na - kwa wakati mmoja, mwaka 1820, wawili wa kwanza amino walikuwa pekee.

mlolongo wa monoma haya katika protini (kinachojulikana muundo msingi) kabisa huamua ngazi zifuatazo za shirika, na kwa hiyo tabia yake ya kimwili na kemikali.

amino Usafiri: tRNA na aa-tRNA sinthetesi

Lakini amino asidi pekee haiwezi kujengwa katika mlolongo protini. Ili kwa ajili ya kupata na tovuti kuu ya awali ya protini, RNA inahitajika usafiri.

Kila sinthetesi aa-tRNA inatambua tu amino asidi na wake tRNA pekee ambayo ni muhimu ambatisha. Ni zinageuka kuwa katika familia hii ya Enzymes ni pamoja na aina 20 ya synthetases. Ni tu bado kuwa amino asidi masharti ya tRNA kusema, kwa usahihi, kwa hydroxyl yake ya kukubali "mkia". Kila asidi lazima yanahusiana na uhamisho RNA yake. Hii ni kufuatiwa na aminoasili tRNA sinthetesi. Ni si tu kulinganisha na sahihi ya usafiri wa amino asidi, pia inasimamia malezi hisia za kiunganishi cha esta.

Baada ya mafanikio tRNA attachment majibu kuwa tovuti ya protini ya awali. Wakati huu kukamilisha michakato ya maandalizi na matangazo kuanza. hatua kuu ya protini biosynthesis:

• kufundwa;
• elongation;
• kusimamishwa.

awali hatua: kufundwa

Vipi protini biosynthesis na kanuni yake? Wanasayansi wamejaribu kutafuta kwa muda mrefu. Mbalimbali nadharia kuweka mbele, lakini ikawa zaidi ya kisasa vifaa, the bora sisi kuelewa the kanuni za tafsiri.

Ribosomu - mkuu badala ya protini biosynthesis - mRNA kuanza kusoma kutoka hatua ambayo inaanza sehemu usimbaji mlolongo polipeptidi. Sehemu hii iko katika umbali kutoka mwanzo wa mjumbe RNA. ribosomu lazima kupata uhakika juu ya mRNA ambayo kuanza kusoma, na kuungana kwa hiyo.

Kufundwa - seti ya matukio ambayo kutoa mwa matangazo. Inahusisha protini (kufundwa mambo), na ya pekee mwanzilishi tRNA mwanzilishi codon. Katika hatua hii, kitengo kidogo kidogo ribosomu protini-ikiwa kwa kufundwa. Wao hawaruhusiwi kuwasiliana na kitengo kidogo kubwa. Lakini ni kuruhusiwa kuungana na mwanzilishi tRNA na GTP.

Kisha, tata hii "anakaa" juu mRNA, ni katika sehemu kwamba ni kutambuliwa na moja ya sababu kufundwa. Makosa hawezi kuwa, na ribosomu huanza safari yake ya mjumbe RNA, kusoma kodoni yake.

Kwa mara nyingine tata suala la kufundwa codon (AUG), kitengo kidogo vituo harakati na kwa msaada wa mambo mbalimbali ya protini kujifunga kwa kubwa ribosomu ya kitengo kidogo.

awali hatua: elongation

Kusoma mRNA awali inahusisha mtiririko polipeptidi mlolongo wa protini. Ni kwa kuongeza amino moja mabaki asidi ni kwa mfululizo kwa molekuli chini ya ujenzi.

Kila mwezi mabaki ya amino asidi ni aliongeza kwa carboxyl terminus ya peptide, C ya mwisho- ni kuongezeka.

awali hatua: Kusitishwa

Wakati ribosomu fika kodoni ya kusimama mjumbe RNA, awali ya minyororo polipeptidi terminated. Mbele yake, organelle hawezi kukubali tRNA yoyote. Badala yake, sababu ya sababu kuondoa kuingia. Wao kutolewa kumaliza protini kutoka ribosomu kushindikana.

Baada ya kukomeshwa kwa tafsiri, ribosomu unaweza ama kwenda mRNA, au kuendelea kwa slide pamoja hivyo, si utangazaji.

mkutano wa ribosomu kwa mwezi mwanzilishi codon (upande wa mzunguko huo wakati wa muendelezo wa harakati, au juu ya mRNA mpya) itasababisha kufundwa mpya.

Mara baada ya kumaliza molekuli majani mahali mkuu wa protini biosynthesis, ni alama na kupelekwa kwa marudio. Nini kazi itakuwa kufanya, kulingana na muundo wake.

kudhibiti mchakato

Kulingana na mahitaji yako, simu ya mapenzi kujitegemea kudhibiti matangazo. udhibiti wa protini biosynthesis - kazi muhimu sana. Ni inaweza kufanyika kwa njia tofauti.

Kama kiini haina haja ya baadhi ya aina ya uhusiano, itakuwa kuacha biosynthesis ya RNA - protini biosynthesis pia kusitisha kutokea. Baada ya yote, mchakato mzima itakuwa si kuanza bila kiolezo. Na wazee mRNA kuoza kwa kasi.

Kuna kanuni nyingine ya protini biosynthesis: kiini inajenga Enzymes kwamba kuingilia kati na kati yake ya awamu ya kufundwa. Wao kuingilia kati na matangazo, hata kama Matrix kwa ajili ya kusoma inapatikana.

The pili njia inahitajika the kesi ambapo the protini awali kuzima hivi sasa. Njia ya kwanza inahusisha muendelezo wa matangazo uvivu muda baada ya kukomeshwa kwa mRNA awali.

kiini ni mfumo ngumu sana ambayo kila kitu huwekwa kwenye karatasi usawa na uendeshaji bora wa kila molekuli. Ni muhimu kujua kanuni za kila mchakato katika seli. Ili tuweze kuelewa vizuri kile kinachotokea katika tishu na mwili kwa ujumla.