etapa de traducere
Traducerea - procesul de transfer de informații genetice din secvența ARNm de nucleotide într-o secvență de aminoacizi dintr-o moleculă de polipeptidă. Turnarea se efectuează în conformitate cu normele codului genetic, care are următoarele caracteristici:
1. Codul - triplet, adică, un singur aminoacid determină trei nucleotide ...
2. Codul - unic (specific): fiecare codon desemnează un singur aminoacid.
3. Cod - continuă, adică nici un semnal indică sfârșitul codonului și începutul următoarei ...
4. Codul - degenerat, adică, un aminoacid poate corespunde cu mai mult de un codon ... Doar doi aminoacizi - metionină și triptofan - au un codon. Leucină și serină la 6 codoni glicină și alanină - .. 4, etc. In cazul in care aminoacidul este codificat de mai mulți codoni, în majoritatea cazurilor, acestea diferă în a treia literă, adică prin nucleotidă la capătul 3 '... Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, specificitatea fiecărui codon este determinată în principal de primele două nucleotide.
5. Codul nu se suprapune, de ex., E. O singură nucleotidă nu poate aparține simultan două SOS ?? ednih triplet.
6. Codul genetic cuprinde triplete desemnând începutul și sfârșitul sintezei proteinelor. Aug - (care codifică metionina) codon de inițiere. UAA, UAG, UGA - stop codoni care nu cod pentru oricare dintre cunoscuți aminoacizi și semnalizează sfârșitul sintezei proteinelor.
7. Codul genetic este universal, t. E. Același lucru la animale, plante si multe bacterii.
etapa pregătitoare de radiodifuziune include:
· Atașat ?? aminoacizi ix la ARNt.
Fig. 35. Legarea de aminoacizi (fenilalanină - Phe) cu ARNt
În situsul activ al enzimei se leagă la aminoacidul cu ATP, apoi transferat într-un ARNt. formarea legăturii energetice între aminoacizi și ARNt aminoacilarea este numit, iar complexul rezultat - aminoacil-ARNt (aa-ARNt). Fiecare ARNt poate transfera sinteza proteinelor pentru a plasa numai unul dintre aminoacizii. Pentru cei mai mulți dintre aminoacizii, există mai multe ARNt numite isoacceptor și desemnate tRNK1 Phe. tRNK2 Phe și t. d.
procesul de traducere actuală cuprinde trei faze:
inițiere Traducerea - începutul sintezei unei sinteze de proteine lanț polipeptidic constă într-un ansamblu de sistem (ribozomi active).
Centre de ribozomi funcționale
Fiecare ribozomului este format din două subunități, mari și mici. subunitățile Form, suprafețele lor, un contact destul de complexă (Fig. 36). Pe suprafețele de contact ale subunităților mari și mici sunt mici depresiuni situsurilor de legare ?? componente ale sistemului de sinteza proteinelor ex Sun (ARNm peptidil-ARNt, următoarea aminoacil-ARNt), iar centrele de cataliza formarea legăturii peptidice și mișcarea treptată a ARNm relativă ribozomi.
Fig. 36. Escherichia coli ribozom model (Vasil'yev VD Protein Research RAS):
Stânga - proiecție de suprapunere: mică (30S) subunitate se confruntă cu privitorul și se închide o parte din mari (50S) subunitate; la dreapta - vedere laterală: partea de vizualizare cu care se confruntă tija-proeminență mare subunitate (50S) și mici subunitate (30S) se află în partea de sus
Centre ribozomi funcționale (Figura 37.):
1. ARNm de legare centru (M-center). porțiune formată 18S-ARNr, care este complementar pentru 5-9 nucleotide ale fragmentului ARNm 5'-netranslată. Situat pe subunitatea mică ribozomale.
2. Centrul peptidil (centru R). La începutul procesului de traducere cu centrul peptidil comunică inițierea AA-ARNt. În etapele ulterioare în centrul de emisie este o peptidil peptidil-ARNt conținând deja sintetizat lanțul peptidic.
3. Centrul aminoacil (un centru) - site-ul de legare a următoarei AA-ARNt. Centrele aminoacil și peptidil sunt amplasate atât pe mari si pe subunitatea mică ribozomale.
4. catalitică (peptidil) Centru (K-Center). Catalizeaza transferul de la peptidil-ARNt în peptidil primit de aa centru-amino-acil-ARNt alta. Situat pe subunitatea mare ribozomale.
Inițierea translației în procariote, ARNm începe cu legarea în regiunea 5'-netranslată de la subunitatea mică a ribozomului. Codonul de inițiere (august) este în centrul viitor peptidil al ribozomului. În plus, datorită interacțiunii complementare cu legarea codonul de inițiere are loc aa-ARNt. La procariote inițiatoare aa-ARNt este formilmetioninovaya aa-ARNt - fMet-tRNKi fMet (fig.38.). Blocarea grupărilor amino formil rest metionină împiedică includerea unor astfel de aminoacizi în porțiunile interne ale circuitului, dar în același timp, permite fMet-tRNKi fMet se leagă la ARNm codonul de inițiere (august). Inițierea aa-ARNt interacționează cu centrul peptidil al subunității mari, este legarea acestuia din urmă.
La procariote, inițiere se realizează cu ajutorul a trei proteine specifice - factori de inițiere (IF - I nitiation actori F). IF-3, care unește subunitatea mică ribozomală, previne legarea prematură a subunității mari și, pe de altă parte, promovează legarea ARNm. IF-2 este implicată în legarea de inițiator aa-ARNt. Probabil, acest factor este complexat la aa-ARNt este mai ribozomi, în care complexul cuprinde GTP. Rezultatul este un așa-numitul complex de inițiere. constând din subunitatea mică a ribozomului, ARNm inițiator aminoacil-ARNt și factorii de inițiere (Fig. 39). subunitate mare la asocierea cu o subunitate mică determină hidroliza GTP (la PIB și Pi) și dislocă simultan Sun ?? e factori de inițiere, inclusiv IF-3. Ca rezultat, inițierea translației format 70S complet (procariote) cu ribozom peptidilnymuchastkom inițiator angajat formilmetionil-ARNt și aminoatsilnymuchastkom liber.
Fig. 39. Inițierea traducere în procariote
Traducerea elongație - etapa principala si cea mai lunga de sinteza proteinelor, în timpul căreia există extensia ?? lanț polipeptidic ix datorită înseriată ?? Eniya aminoacizi. Acesta începe cu formarea primei legăturii peptidice și se termină după ultima dintr-un aminoacizi cu lanț polipeptidic.
Alungire în bacterii se realizează cu ajutorul a trei factori de proteine (EF-Tu, EF-Ts, EF-G) și are un caracter ciclic.
ciclu de alungire implică trei etape:
1. Legarea aa-ARNt la centrul aminoacil al ribozomului. În această etapă, cu un centru liber al ribozomului se leagă la un alt aa-ARNt - ta͵ a cărui anticodon este complementară cu ARNm codonului, situat în A-Center. După ce a intrat în A-Center, aa-ARNt este atașat într-un complex cu un factor proteic EF-Tu (EF - E F actor eliberarea,) și GTP. Cu ajutorul factorului EF-Tu Hidroliza GTP la PIB și Pi. iar energia eliberată este cheltuit pe convergența a două resturi de aminoacizi. Complexul de EF-Tu · PIB în același timp lasă ribozomului și regenerat cu factorul de participare EF-T, astfel încât factorul EF-Tu este din nou asociat cu o moleculă de GTP (Fig. 40).
Fig. 40. Etapa de alungire a sintezei proteinelor în procariote
2. Formarea unei legături peptidice. Ribozomului după prima etapă a ciclului sunt peptidil-ARNt (la centrul P) și aa-ARNt (A în centru). Astfel, bucla lor acceptor și reziduuri de aminoacizi înrudite situate în centrul de catalizator (K). Ultimul și următoare peptidil transferazei reacție: transferurile peptidil (sau amino inițiere - procariotele formilmetioninei) a primit pe aminoacizi aa-ARNt. Fostul peptidil ARNt devine liber (Fig. 40).
In timpul peptidiltrasferaznoy reacția grupării carboxil peptidil formează legătura peptidică cu o grupare amino următorul aminoacid (Fig. 41). Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, creșterea lanțului peptidic în timpul translației are loc în direcția de la capătul N- la capătul C-terminal.
Fig. 41. Reacția peptidil
3. Translocation - mutarea peptidil-ARNt de la A-centru la centru P, ca rezultat al mișcării ribozomilor de ARNm per codon. Free ARNt este deplasată din ribozomului, și în același timp a lansat un-Center necesar pentru a lega următoare aa-ARNt. Translocation este factorul care implică proteina EF-G (în bacterii) și este însoțită de hidroliza unei molecule GTP.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ lanț peptidic elongatable ?? ix un rest de aminoacid necesită consumul de două molecule de GTP (una pentru legarea este aa-ARNt, al doilea - pe traslokatsiyu). Cicluri multiple repetiții alungire conduce la includerea în catena peptidică fiind resturile de aminoacizi construite în conformitate cu secvența de codoni din ARNm.
de terminare a traducerii. Semnale de la sfârșitul translației la ribozomului este apariția unui codon de terminare a ARNm: UAA, UAG sau UGA. Cu codonul terminal situat la centrul A, interactioneaza proteine specifice - un factor sau factori de eliberare de terminare (de la versiunea engleză. - Liberate). In bacteriile implicate in terminarea translației trei Factor de proteine: RF-1-RF2 și-3. Factorul RF-1 recunoaște UAA și UAG codon și factorul RF-2 - codonii UAA și UGA. Factorul RF-3 are un rol de sprijin în stimularea activității RF-1 și RF-2. La admiterea la cel ribozomului codonilor de terminare, imediat contact corespunzătoare RF-Factor, blocând astfel atașate ?? ix AA-ARNt. ÎNREGISTREAZĂ ?? Factorii de terminare ix stimulează peptidiltrasferaznogo activitatea de hidroliză (catalitic) a centrului, permițând conectarea polipeptidei la ARNt este hidrolizat. proteină Sintetizat este separată de ribozomi simultan separate ARNt și ARNm, ribozom și disociază din subunitatea (Fig. 42).
Terminația traducere participă moleculă de GTP, care servește probabil ca regulator allosteric activitatea factorilor de terminare a proteinelor.
Fig. 42. Terminarea sintezei lanțului de peptide în bacterii