Syntéza proteinů je mechanismem produkce bílkovin určeno DNA, která probíhá ve dvou fázích zvaných přepis a překlad.
Proces probíhá v cytoplazmě buněk a zahrnuje také RNA, ribozomy, specifické enzymy a aminokyseliny, které pomohou v sekvenci vytvářeného proteinu.
Fáze genové nebo genetické exprese.
Stručně řečeno, DNA je „přepsána“ messengerovou RNA (mRNA) a poté je informace „přeložena“ ribozomy (sloučeniny ribozomální RNA) a proteinové molekuly) a transportní RNA (tRNA), která transportuje aminokyseliny, jejichž sekvence určí protein, který má být vytvořen.
Genový výraz
Kroky v procesu syntézy bílkovin jsou regulovány geny. Genová exprese je název procesu, při kterém informace obsažené v genech (sekvence DNA) generují produkty geny, které jsou molekulami RNA (v kroku genové transkripce) a proteiny (v kroku translace) gen).
Genový přepis
V této první fázi se molekula DNA otevře a kódy přítomné v genu jsou přepsal pro molekulu RNA. THE Enzym RNA polymerázy připojuje se k jednomu konci genu a odděluje řetězce DNA a volné ribonukleotidy se párují s řetězcem DNA, který slouží jako templát.
Posloupnost dusíkaté báze RNA přesně sledovat sekvenci bází DNA, podle následujícího pravidla:
- U s A (Uracil-RNA a Adenin-DNA),
- A s T (adenin-RNA a tymin-DNA),
- C s G (cytosin-RNA a guanin-DNA) a
- G s C (guanin-RNA a cytosin-DNA).
To, co určuje začátek a konec genu, který bude přepisován, jsou specifické nukleotidové sekvence, začátek je promotor region genu a konec je koncová oblast. RNA polymeráza zapadá do promotorové oblasti genu a cestuje do terminální oblasti.
genetický překlad
THE polypeptidový řetězec je tvořen spojením aminokyselin podle sekvence nukleotidy mRNA. Tato sekvence mRNA, tzv kodon, je určena základní sekvencí řetězce DNA, který sloužil jako templát. Syntéza proteinů je tedy překladem informací obsažených v genu, a proto se jí říká genová translace.
Genetický kód: kodony a aminokyseliny
Existuje shoda mezi sekvencí dusíkatých bází, které tvoří kodon mRNA, a aminokyseliny s ním spojený genetický kód. Kombinace trojitých bází tvoří 64 různých kodonů, kterým odpovídá 20 typů aminokyselin, z nichž se bude skládat bílkoviny.
Na následujícím obrázku je kruh genetického kódu, který se musí číst od středu směrem ven, takže příklad: kodon AAA je spojen s aminokyselinou lysin (Lys), GGU je glycin (Gly) a UUC je fenylalanin (Phe).
Kruh genetického kódu. Kodon AUG, spojený s aminokyselinou methioninu, je iniciačním kodonem a kodony UAA, UAG a UGA bez přidružených aminokyselin jsou stop kodony.
Genetický kód je označován jako „degenerovaný“, protože mnoho aminokyselin může být kódováno stejným kodonem, jako je serin (Ser) asociovaný s kodony UCU, UCC, UCA a UCG. Existuje však aminokyselina Methionin spojená s pouze jedním kodonem AUG, který signalizuje začátek překladua 3 stop kodony (UAA, UAG a UGA) nesouvisí s žádnou aminokyselinou, která signalizuje konec syntézy bílkovin.
Dozvědět se víc o Genetický kód.
Tvorba polypeptidového řetězce
Schematické znázornění asociace mezi ribozomem, tRNA a mRNA pro tvorbu proteinu.
Syntéza proteinů začíná asociací mezi tRNA, ribozomem a mRNA. Každá tRNA nese aminokyselinu, jejíž bazální sekvence se nazývá antikodonodpovídá kodonu mRNA.
Proces tRNA nesoucí methionin, orientovaný ribozomem, se váže na mRNA, kde se nachází odpovídající kodon (AUG). Poté se vypne a zapne se další tRNA, která přinese další aminokyselinu.
Tato operace se několikrát opakuje za vzniku polypeptidového řetězce, jehož aminokyselinová sekvence je určena mRNA. Když ribozom konečně dosáhne oblasti mRNA, kde je stop kodon, konec proces.
Kdo se účastní syntézy?
Srovnání mezi molekulou DNA (dvouvláknová) a RNA (jednovláknová).
DNA
Geny jsou specifické části molekuly DNA, které mají kódy, které budou přepsány do RNA. Každý gen určuje produkci specifické molekuly RNA.
Ne každá molekula DNA obsahuje geny, existují některé, které nemají informace pro genovou transkripci, jsou nekódující DNA a jejich funkce není dobře známa.
RNA
molekuly RNA jsou vyrobeny z šablony DNA. DNA je dvouvlákno, z nichž pouze jeden se používá pro transkripci RNA.
Enzym se účastní procesu transkripce RNA polymeráza. Produkují se tři různé typy, každý se specifickou funkcí: mRNA - messenger RNA, tRNA - transportní RNA a rRNA - ribozomální RNA.
Ribozomy
Vy ribozomy jsou to struktury přítomné v eukaryotických a prokaryotických buňkách, jejichž funkcí je syntetizovat proteiny. Nejsou to organely, protože nemají membrány, jsou to druhy granulí, jejichž strukturu tvoří složená molekula ribozomální RNA spojená s proteiny.
Jsou tvořeny 2 podjednotkami a jsou umístěny v cytoplazmě, volné nebo spojené s drsným endoplazmatickým retikulem.
Zkontrolujte rozdíly mezi nimi DNA a RNA.
Cvičení
1. (MACK) Kodony UGC, UAU, GCC a AGC kódují aminokyseliny cystein, tyrosin, alanin a serin; kodon UAG je terminál, to znamená, že označuje přerušení překladu. Fragment DNA, který kóduje sekvenci serin - cystein - tyrosin - alanin, utrpěl ztrátu 9The dusíkatá báze. Zkontrolujte alternativu, která popisuje, co se stane s aminokyselinovou sekvencí.
a) Tyrosinová aminokyselina bude nahrazena jinou aminokyselinou.
b) Aminokyselina tyrosin nebude překládána, což povede k molekule se 3 aminokyselinami.
c) Sekvence nebude přeložena, protože tato pozměněná molekula DNA není schopna velet tomuto procesu.
d) Překlad bude přerušen u 2. aminokyseliny.
e) Sekvence neutrpí poškození, protože jakákoli modifikace ve vlákně DNA je okamžitě opravena.
Správná alternativa: d) Překlad bude přerušen u 2. aminokyseliny.
2. (UNIFOR) „Poselská RNA se produkuje na ____I___ a na úrovni ____II___ je spojena s účastí ____IIII___ na syntéza ____IV___. “ Pro správné dokončení této věty je nutné nahradit I, II, III a IV, za:
a) ribozom - cytoplazmatický - mitochondrie - energie.
b) ribozom - cytoplazmatický - mitochondrie - DNA.
c) jádro - cytoplazmatické - mitochondrie - proteiny.
d) cytoplazma - jaderná - ribozomy - DNA.
e) jádro - cytoplazmatické - ribozomy - proteiny.
Správná alternativa: e) jádro - cytoplazma - ribozomy - proteiny.
3. (UFRN) X protein kódovaný genem Xp je syntetizován na ribozomech z mRNA. Pro aby syntéza proběhla, je nutné, aby kroky proběhly v jádru, respektive v cytoplazmě. v:
a) Zahájení a přepis.
b) Zahájení a ukončení.
c) Překlad a ukončení.
d) Přepis a překlad.
Správná alternativa: d) Přepis a překlad.
4. (UEMA) Genetický kód je biochemický informační systém, který umožňuje produkci proteinů, které určují strukturu buněk a řídí všechny metabolické procesy. Označte správnou alternativu tam, kde se nachází struktura genetického kódu.
a) Náhodná sekvence dusíkatých bází A, C, T, G.
b) Sekvence rozbitých bází DNA označuje sekvenci nukleotidů, které se musí spojit, aby vytvořily protein.
c) Sekvence rozbitých bází RNA označuje sekvenci aminokyselin, které se musí spojit, aby vytvořily protein.
d) Náhodná sekvence dusíkatých bází A, C, U, G.
e) Sekvence rozbitých bází DNA označuje sekvenci aminokyselin, které se musí spojit, aby vytvořily protein.
Správná alternativa: e) Sekvence rozbitých bází DNA označuje sekvenci aminokyselin, které se musí spojit, aby vytvořily protein.
Mohlo by vás také zajímat:
- Cytoplazma
- proteinová struktura
- Úvod do genetiky