Proteinsyntese er mekanismen for proteinproduktion bestemmes af DNA'et, som sker i to faser kaldet transskription og oversættelse.
Processen finder sted i cytoplasmaet i celler og involverer også RNA, ribosomer, specifikke enzymer og aminosyrer, der vil hjælpe i sekvensen af det protein, der skal dannes.
Stadier af gen eller genetisk ekspression.
Kort sagt, "transskriberes DNA" af messenger-RNA (mRNA), og derefter "oversættes" informationen af ribosomer (ribosomale RNA-forbindelser og proteinmolekyler) og af transportør-RNA (tRNA), som transporterer aminosyrerne, hvis sekvens vil bestemme proteinet, der skal dannet.
Genekspression
Trinene i proteinsynteseprocessen reguleres af gener. Genekspression er navnet på den proces, hvormed informationen indeholdt i generne (DNA-sekvensen) genererer produkter gener, som er RNA-molekyler (i gentranskriptionstrinet) og proteiner (i translationstrinet gen).
Gentranskription
I denne første fase åbnes DNA-molekylet, og koderne i genet er transskriberet til RNA-molekylet. DET
RNA-polymeraseenzym den hænger fast i den ene ende af genet og adskiller DNA-strengene, og de frie ribonukleotider parres med den DNA-streng, der fungerer som skabelon.Sekvensen af nitrogenbaser af RNA følger nøjagtigt sekvensen af baser af DNA ifølge følgende regel:
- U med A (Uracil-RNA og adenin-DNA),
- A med T (adenin-RNA og thymin-DNA),
- C med G (cytosin-RNA og guanin-DNA) og
- G med C (guanin-RNA og cytosin-DNA).
Hvad der bestemmer begyndelsen og slutningen af genet, der vil blive transskriberet, er specifikke nukleotidsekvenser, begyndelsen er promotorregion af genet og slutningen er terminalregion. RNA-polymerase passer ind i promotorregionen i genet og bevæger sig til terminalregionen.
genetisk oversættelse
DET polypeptidkæde er dannet ved sammenføjning af aminosyrer i overensstemmelse med sekvensen af nukleotider af mRNA'et. Denne mRNA-sekvens, kaldet codon, bestemmes af basesekvensen af DNA-streng, der tjente som skabelon. Således er proteinsyntese oversættelse af information indeholdt i genet, hvorfor det kaldes genoversættelse.
Genetisk kode: kodoner og aminosyrer
Der er en overensstemmelse mellem sekvensen af nitrogenholdige baser, som udgør kodonen for mRNA, og aminosyrer forbundet med ham kaldet genetisk kode. Kombinationen af tredobler af baser danner 64 forskellige kodoner, som svarer til 20 typer aminosyrer, der vil komponere proteiner.
Se følgende figur for cirklen af den genetiske kode, som skal læses fra midten og udad, så eksempel: AAA-kodonen er forbundet med aminosyren lysin (Lys), GGU er glycin (Gly) og UUC er phenylalanin (Phe).
Genetisk kodecirkel. AUG-kodonen, der er forbundet med methioninaminosyren, er startkodonen, og UAA-, UAG- og UGA-kodonerne uden tilknyttede aminosyrer er stopkodonerne.
Den genetiske kode siges at være "degenereret", fordi mange af aminosyrerne kan kodes af det samme kodon, såsom serinet (Ser), der er forbundet med UCU-, UCC-, UCA- og UCG-kodonerne. Imidlertid er der aminosyren methionin, der kun er forbundet med et AUG-codon, som signalerer start på oversættelseog 3 stop kodoner (UAA, UAG og UGA) ikke forbundet med nogen aminosyre, der signalerer slutningen af proteinsyntese.
Lær mere om Genetisk kode.
Polypeptidkædedannelse
Skematisk gengivelse af sammenhængen mellem ribosomet, tRNA og mRNA til proteindannelse.
Proteinsyntese begynder med sammenhængen mellem et tRNA, et ribosom og et mRNA. Hver tRNA bærer en aminosyre, hvis basesekvens kaldes antikodon, svarer til mRNA-kodonen.
TRNA'et, der bærer et methionin, orienteret af ribosomet, binder til mRNA'et, hvor den tilsvarende kodon (AUG) findes, og starter processen. Derefter slukkes den, og en anden tRNA tændes, hvilket bringer en anden aminosyre.
Denne operation gentages adskillige gange under dannelse af polypeptidkæden, hvis aminosyresekvens bestemmes af mRNA. Når ribosomet endelig når det område af mRNA, hvor der er en stopkodon, slutter enden af behandle.
Hvem deltager i syntesen?
Sammenligning mellem et DNA (dobbeltstrenget) og et RNA (enkeltstrenget) molekyle.
DNA
Gener er specifikke dele af molekylet i DNA, som har koder, der vil blive transskriberet til RNA. Hvert gen bestemmer produktionen af et specifikt RNA-molekyle.
Ikke hvert DNA-molekyle indeholder gener, der er nogle, der ikke har informationen til gentranskription, de er ikke-kodende DNA, og deres funktion er ikke kendt.
RNA
molekylerne i RNA er fremstillet ud fra en DNA-skabelon. DNA er en dobbelt streng, hvoraf kun den ene bruges til RNA-transkription.
Enzymet deltager i transkriptionsprocessen RNA-polymerase. Tre forskellige typer produceres, hver med en specifik funktion: mRNA - messenger RNA, tRNA - transport RNA og rRNA - ribosomalt RNA.
Ribosomer
Du ribosomer de er strukturer til stede i eukaryote og prokaryote celler, hvis funktion er at syntetisere proteiner. De er ikke organeller, fordi de ikke har membraner, de er arter af granuler, hvis struktur er sammensat af det foldede ribosomale RNA-molekyle, der er forbundet med proteiner.
De dannes af 2 underenheder og er placeret i cytoplasmaet, frit eller forbundet med det grove endoplasmatiske retikulum.
Kontroller forskellene mellem DNA og RNA.
Øvelser
1. (MACK) UGC-, UAU-, GCC- og AGC-kodonerne koder henholdsvis for aminosyrerne cystein, tyrosin, alanin og serin; UAG-kodonen er terminal, dvs. det indikerer afbrydelsen af oversættelsen. Et DNA-fragment, der koder for sekvensen serin - cystein - tyrosin - alanin, har lidt tabet af 9Det nitrogenholdig base. Kontroller alternativet, der beskriver, hvad der vil ske med aminosyresekvensen.
a) Tyrosinaminosyren erstattes af en anden aminosyre.
b) Aminosyren tyrosin oversættes ikke, hvilket resulterer i et molekyle med 3 aminosyrer.
c) Sekvensen oversættes ikke, da dette ændrede DNA-molekyle ikke er i stand til at styre denne proces.
d) Oversættelse afbrydes ved 2. aminosyre.
e) Sekvensen vil ikke blive beskadiget, da enhver ændring i DNA-strengen straks rettes.
Korrekt alternativ: d) Oversættelse afbrydes ved 2. aminosyre.
2. (UNIFOR) “Messenger-RNA'et produceres i ____I___, og på ____II___-niveau er det forbundet med ____IIII___, der deltager i syntese af ____IV___. ” For at fuldføre denne sætning korrekt skal I, II, III og IV udskiftes, henholdsvis om:
a) ribosom - cytoplasmatisk - mitokondrier - energi.
b) ribosom - cytoplasmatisk - mitokondrier - DNA.
c) kerne - cytoplasmatisk - mitokondrier - proteiner.
d) cytoplasma - nuklear - ribosomer - DNA.
e) kerne - cytoplasmatisk - ribosomer - proteiner.
Korrekt alternativ: e) kerne - cytoplasmatisk - ribosomer - proteiner.
3. (UFRN) Et X-protein kodet af Xp-genet syntetiseres på ribosomer fra et mRNA. Til for at syntesen skal finde sted, er det nødvendigt, at trinnene finder sted i henholdsvis kernen og i cytoplasmaet. i:
a) Indledning og transkription.
b) Indledning og opsigelse.
c) Oversættelse og opsigelse.
d) Transskription og oversættelse.
Korrekt alternativ: d) Transskription og oversættelse.
4. (UEMA) Den genetiske kode er et biokemisk informationssystem, der tillader produktion af proteiner, som bestemmer cellernes struktur og styrer alle metaboliske processer. Marker det rigtige alternativ, hvor strukturen for den genetiske kode findes.
a) En tilfældig sekvens af nitrogenholdige baser A, C, T, G.
b) En sekvens af ødelagte DNA-baser indikerer en sekvens af nukleotider, der skal samles for at danne et protein.
c) En sekvens af ødelagte RNA-baser indikerer en sekvens af aminosyrer, der skal samles for at danne et protein.
d) En tilfældig sekvens af nitrogenholdige baser A, C, U, G.
e) En sekvens af ødelagte DNA-baser indikerer en sekvens af aminosyrer, der skal samles for at danne et protein.
Korrekt alternativ: e) En sekvens af ødelagte DNA-baser indikerer en sekvens af aminosyrer, der skal samles for at danne et protein.
Du kan også være interesseret i:
- Cytoplasma
- proteinstruktur
- Introduktion til genetik
