Syntéza bílkovin je velmi důležitý proces.Je to on, kdo pomáhá našemu tělu růst a rozvíjet. Zahrnuje mnoho buněčných struktur. Koneckonců nejprve musíme pochopit, co přesně budeme syntetizovat.
Jaký druh bílkovin je třeba v současné době stavět - pro tuto odpověď enzymy. Obdrží signály z buněk o potřebě bílkovin a poté zahájí syntézu.
V každé buňce je základním místem biosyntézy bílkovin -ribosom. Jedná se o velkou makromolekula s komplexní asymetrickou strukturou. Obsahuje RNA (ribonukleové kyseliny) a bílkoviny. Ribosomy mohou být umístěny jednotlivě. Nejčastěji se však kombinují s EPS, což usnadňuje následné třídění a transport bílkovin.
Aby mohl proces pokračovat, je nutné, aby všechny hlavní složky systému syntézy bílkovin byly na místě:
Nyní je každý z nich podrobněji prohlédneme a zjistíme, jak jsou vytvořeny bílkoviny. Mechanismus biosyntézy je velmi zajímavý, všechny složky působí neobvykle dobře.
Všechny informace o tom, které proteiny mohoubudovat naše tělo, je obsažen v DNA. Deoxyribonukleová kyselina slouží k ukládání genetických informací. Je bezpečně zabalen v chromozomech a nachází se v buňce v jádru (jestliže to je případ eukaryot) nebo plováků v cytoplazmě (v prokaryotách).
Po prozkoumání DNA a rozpoznáníPro genetickou roli bylo jasné, že to není přímá matice pro překlad. Pozorování vedla k předpokladu, že RNA je spojena se syntézou proteinů. Vědci se rozhodli, že by měli být prostředníkem, přenášet informace z DNA na ribosomy, sloužit jako matice.
Současně, ribozomy, jejich RNAje převážná část buněčné ribonukleové kyseliny. Prověřit, zda je to matrice pro syntézu proteinů, AN Belozersky a AS Spirin v letech 1956-1957. provedla srovnávací analýzu složení nukleových kyselin ve velkém počtu mikroorganismů.
Bylo předpokládáno, že pokud myšlenka schématu"DNA-rRNA-protein" je správný, potom se složení celkové RNA změní stejným způsobem jako DNA. Ale i přes obrovské rozdíly v deoxyribonukleové kyselině u různých druhů bylo složení celkové ribonukleové kyseliny podobné u všech zkoumaných bakterií. Vědci proto dospěli k závěru, že základní buněčná RNA (tj. Ribosomální) není přímým prostředkem mezi nosičem genetické informace a proteiny.
Později bylo zjištěno, že malá část RNAopakuje složení DNA a může sloužit jako prostředník. V roce 1956, E. F. a Volkin Astrachan RNA syntézy byla studována v bakteriích, které byly infikovány bakteriofágu T2. Poté, co vstoupí do buňky, přepne se na syntéze fágových proteinů. Současně se většina RNA nezměnila. Nicméně, buňky začnou syntézu malý zlomek metabolicky nestabilní, RNA sekvence nukleotidů, ve které se kompozice byla podobná fágové DNA.
V roce 1961 tato malá část ribonukleotidůbyla odečtena od celkové hmotnosti RNA. Důkaz funkce mediátoru byl získán z experimentů. Po infekci buněk fágem T4 byla vytvořena nová mRNA. To souvisí se starými hostitelskými ribozomy (po infekci nejsou detekovány nové ribosomy), které začaly syntetizovat fágové proteiny. Tato "DNA podobná RNA" byla komplementární k jednomu z DNA řetězců fágu.
V roce 1961 F. Jacob a J. Mono vyjádřili názor, že tato RNA nese informace od genů k ribosomům a je matrice pro postupné uspořádání aminokyselin v procesu syntézy proteinů.
Přenos informací na místo syntézy proteinůmRNA je zahrnuta. Proces čtení informací z DNA a vytvoření matricové RNA se nazývá transkripce. Po ní RNA prochází řadou dalších změn, což se nazývá "zpracování". V průběhu toho mohou být některé oblasti odstraněny z matricové ribonukleové kyseliny. Další mRNA jde na ribozomy.
Existuje celkem 20 aminokyselin, některé z nichjsou nenahraditelné, to znamená, že jejich tělo nemůže syntetizovat. Pokud nějaká kyselina v kleci nestačí, může to vést ke zpomalení vysílání nebo dokonce k úplnému vypnutí procesu. Přítomnost každé aminokyseliny v dostatečném množství je hlavním požadavkem pro správnou biosyntézu proteinu.
Obecné informace o vědcích aminokyselin přijaté v 19. století. Pak se v roce 1820 izolovaly první dvě aminokyseliny - glycin a leucin.
Sekvence těchto monomerů v proteinu (tzv. Primární struktura) zcela určuje jeho další úrovně organizace a tím i její fyzikální a chemické vlastnosti.
Ale aminokyseliny se nemohou stavět do proteinového řetězce. Aby se dostali na hlavní místo biosyntézy proteinů, je nutná transportní RNA.
Každá aa-tRNA syntetáza rozpoznává pouze svou vlastníaminokyselinu a pouze tRNA, ke které musí být připojena. Ukazuje se, že tato rodina enzymů obsahuje 20 druhů syntetáz. Zbývá pouze říci, že aminokyseliny se připojují k tRNA, konkrétněji k "ocasu" svého akceptoru hydroxylů. Každá kyselina musí mít svou vlastní transportní RNA. Následuje aminoacyl-tRNA syntetáza. Nejen, že porovnává aminokyseliny se správným transportem, ale také reguluje reakci tvorby esterové vazby.
Po úspěšné reakci následuje spojení tRNA s místem syntézy proteinů. Toto uzavírá přípravné procesy a zahájí vysílání. Zvažte hlavní fáze biosyntézy proteinů:
Jak biosyntéza bílkovin a její biosyntézaregulace? Vědci se dlouho snaží zjistit. Byly předloženy četné hypotézy, ale čím více moderní techniky se staly, tím lépe jsme začali chápat principy překladu.
Ribosom - hlavní místo biosyntézy proteinů -začíná číst mRNA od místa, ve kterém její část začíná kódovat polypeptidový řetězec. Tento bod je umístěn v určité vzdálenosti od původu matice RNA. Ribosom musí znát bod na mRNA, ze které začíná čtení, a připojit se k němu.
Zahájení je komplex událostí, kteréposkytněte začátek vysílání. To zahrnuje proteiny (iniciační faktory), a speciální iniciátor iniciátor tRNA kodonů. V této fázi, malá podjednotka ribosomální protein spojený s iniciaci. Nedovolí, aby se dostala do kontaktu s velkou podjednotkou. Ale umožňují propojení s iniciátorem tRNA a GTP.
Pak tento komplex "sedí" na mRNA, přesně na tom místě, který je rozpoznán jedním z iniciačních faktorů. Chyby nelze provést a ribozom začne svou cestu po matricové RNA, čtením jeho kodonů.
Jakmile komplex dosáhne iniciačního kodonu (AUG), podjednotka se přestane pohybovat a pomocí dalších proteinových faktorů se váže na velkou podjednotku ribozomu.
Čtení mRNA zahrnuje sekvenční syntézu proteinového řetězce polypeptidem. Jedná se o přidání jednoho zbytku aminokyselin za druhým do molekuly ve výstavbě.
Každý nový aminokyselinový zbytek se přidá ke karboxylovému konci peptidu, růst C-konce.
Když ribozom dosáhne terminačního kodonumatrice RNA, syntéza polypeptidového řetězce zaniká. V jeho přítomnosti organel nemůže vzít žádnou tRNA. Namísto toho vstupují do hry faktory ukončení. Uvolní připravený protein z zastaveného ribosomu.
Po ukončení translace může ribozom buď sestoupit z mRNA, nebo pokračovat v klouzání po něm, aniž by se překládal.
Setkání ribosomu s novým iniciačním kodonem (na stejném řetězci během pokračování pohybu nebo na novém mRNA) povede k novému zahájení.
Po dokončení molekuly opustí hlavní místo biosyntézy proteinů, je označeno a odesláno do cíle. Jaké funkce bude fungovat, závisí na jeho struktuře.
V závislosti na jejich potřebách buňka bude nezávisle řídit vysílání. Regulace biosyntézy proteinů je velmi důležitou funkcí. Může být implementován různými způsoby.
Pokud buňka nepotřebuje žádné spojení, zastaví biosyntézu biosyntézy RNA - proteinu také přestane nastat. Koneckonců, bez matrice, celý proces nezačne. A stará mRNA se rychle rozpadá.
Existuje další regulace biosyntézy bílkovin: buňka vytváří enzymy, které interferují s průběhem iniciační fáze. Překážou v překladu, i když je k dispozici matice pro čtení.
Druhá metoda je nezbytná v případě, kdysyntéza bílkovin musí být v tuto chvíli vypnutá. První metoda předpokládá pokračování pomalého překladu po nějakou dobu po ukončení syntézy mRNA.
Buňka je velmi složitý systém, ve kterém jevše je založeno na rovnováze a přesné práci každé molekuly. Je důležité znát zásady každého procesu, který probíhá v buňce. Takže můžeme lépe pochopit, co se děje v tkáních a v těle jako celku.
