Valkude süntees: transkriptsioon, tõlkimine ja harjutused

Valkude süntees on valgu tootmine määrab DNA, mis toimub kahes faasis, mida nimetatakse transkriptsioon ja tõlge.

Protsess toimub rakkude tsütoplasmas ja hõlmab ka RNA-d, ribosoome, spetsiifilisi ensüüme ja aminohappeid, mis aitavad moodustatava valgu järjestuses.

Geeni või geneetilise ekspressiooni etapid.

Lühidalt, DNA "transkribeeritakse" messenger RNA (mRNA) abil ja seejärel "tõlgitakse" teave ribosoomide (ribosomaalsete RNA ühendite) abil ja valgumolekulid) ja transporter RNA (tRNA), mis transpordib aminohappeid, mille järjestus määrab valgu moodustatud.

Geeniekspressioon

Valgusünteesi protsessi etappe reguleerivad geenid. Geeniekspressioon on selle protsessi nimi, mille käigus geenides sisalduv teave (DNA järjestus) genereerib tooteid geenid, mis on RNA molekulid (geeni transkriptsiooni etapis) ja valgud (translatsiooni etapis geen).

Geenide transkriptsioon

Selles esimeses faasis avaneb DNA molekul ja geenis sisalduvad koodid on ümber kirjutatud RNA molekuli jaoks. THE RNA polümeraasi ensüüm

see kinnitub geeni ühte otsa, eraldades DNA ahelad, ja vabad ribonukleotiidid paaristuvad matriitsina toimiva DNA ahelaga.

Järjekord lämmastikalused RNA järgivad täpselt DNA aluste järjestust vastavalt järgmisele reeglile:

• U koos A-ga (Uracil-RNA ja Adenine-DNA),
• A koos T-ga (adeniin-RNA ja tümiin-DNA),
• C koos G-ga (tsütosiin-RNA ja guaniini-DNA) ja
• G koos C-ga (guaniini-RNA ja tsütosiin-DNA).

Transkribeeritava geeni alguse ja lõpu määravad spetsiifilised nukleotiidjärjestused, algus on promootorpiirkond geeni ja lõpp on terminali piirkond. RNA polümeraas sobib geeni promootorpiirkonda ja liigub terminaalsesse piirkonda.

geneetiline tõlge

THE polüpeptiidahel moodustub aminohapete liitumisel vastavalt järjestusele nukleotiidid mRNA. See mRNA järjestus, nn koodon, määratakse matriitsina toiminud DNA-ahela alusjärjestuse järgi. Seega on valgusüntees geenis sisalduva teabe tõlkimine, mistõttu seda nimetatakse geeni translatsiooniks.

Geneetiline kood: kodonid ja aminohapped

MRNA koodoni moodustavate lämmastikuliste aluste järjestuse ja aminohapped temaga seotud helistas geneetiline kood. Aluste kolmekordsete kombinatsioon moodustab 64 erinevat koodonit, mis vastavad 20 aminohapetüübile, mis moodustavad valgud.

Geneetilise koodi ringi kohta, mida tuleb lugeda keskelt väljapoole, vaadake järgmist joonist näide: AAA koodon on seotud aminohappe lüsiiniga (Lys), GGU on glütsiin (Gly) ja UUC on fenüülalaniin (Phe).

Geneetilise koodi ring. Metioniini aminohappega seotud AUG koodon on initsiatsioonikoodon ning seonduvate aminohapeteta UAA, UAG ja UGA koodonid on stoppkoodonid.

Geneetiline kood on väidetavalt "degenereerunud", kuna paljusid aminohappeid saab kodeerida sama koodon, näiteks UCU, UCC, UCA ja UCG koodonitega seotud seriin (Ser). Kuid aminohape Metioniin on seotud ainult ühe AUG koodoniga, mis annab signaali tõlke algusja 3 stoppkoodonid (UAA, UAG ja UGA), mis ei ole seotud ühegi aminohappega, mis annavad signaali valgusünteesi lõpp.

Lisateave Geneetiline kood.

Polüpeptiidahela moodustumine

Ribosoomi, tRNA ja mRNA vahelise seose skemaatiline esitus valgu moodustamiseks.

Valgusüntees algab assotsiatsiooniga tRNA, ribosoomi ja mRNA vahel. Iga tRNA sisaldab aminohapet, mille alusjärjestus, nn antikoodonvastab mRNA koodonile.

Ribionoomi poolt orienteeritud metioniini kandev tRNA seondub protsessi alustades mRNA-ga, kus leitakse vastav koodon (AUG). Siis lülitub see välja ja teine ​​tRNA lülitub sisse, tuues veel ühe aminohappe.

Seda toimingut korratakse mitu korda, moodustades polüpeptiidahela, mille aminohappeline järjestus on määratud mRNA abil. Kui ribosoom jõuab lõpuks mRNA piirkonda, kus on stoppkoodon, on selle lõpp protsess.

Kes osalevad sünteesis?

Võrdlus DNA (kaheahelalise) ja RNA (üheahelalise) molekuli vahel.

DNA

Geenid on molekuli spetsiifilised osad DNA, millel on koodid, mis transkribeeritakse RNA-sse. Iga geen määrab konkreetse RNA molekuli produktsiooni.

Mitte iga DNA molekul ei sisalda geene, on ka selliseid, millel puudub teave geenide transkriptsiooni jaoks, nad on kodeerimata DNA ja nende funktsioon pole hästi teada.

RNA

molekulid RNA toodetakse DNA matriitsist. DNA on kaheahelaline, millest ainult ühte kasutatakse RNA transkriptsiooniks.

Ensüüm osaleb transkriptsiooniprotsessis RNA polümeraas. Toodetakse kolme erinevat tüüpi, millest kummalgi on spetsiifiline funktsioon: mRNA - messenger RNA, tRNA - transpordi RNA ja rRNA - ribosoomne RNA.

Ribosoomid

Sina ribosoomid need on struktuurid, mis esinevad eukarüootsetes ja prokarüootsetes rakkudes, mille ülesanne on valkude sünteesimine. Nad ei ole organellid, kuna neil pole membraane, nad on graanuliliigid, mille struktuur koosneb valkudega seotud volditud ribosomaalsest RNA molekulist.

Need on moodustatud 2 alaühikust ja asuvad tsütoplasmas, vabad või seotud karmi endoplasmaatilise retikulumiga.

Kontrollige erinevusi DNA ja RNA.

Harjutused

1. (MACK) UGC, UAU, GCC ja AGC koodonid kodeerivad vastavalt aminohappeid tsüsteiin, türosiin, alaniin ja seriin; UAG koodon on terminal, see tähendab, et see näitab tõlke katkestamist. DNA fragment, mis kodeerib järjestust seriin - tsüsteiin - türosiin - alaniin, sai 9 kaotuse^The lämmastikalus. Kontrollige alternatiivi, mis kirjeldab, mis juhtub aminohappejärjestusega.

a) türosiini aminohape asendatakse teise aminohappega.
b) Aminohapet türosiini ei tõlgita, mille tulemuseks on 3 aminohappega molekul.
c) Järjestust ei tõlgita, kuna see muudetud DNA molekul ei ole võimeline seda protsessi juhtima.
d) Translatsioon katkestatakse 2. aminohappe juures.
e) Järjestus ei kahjusta, kuna kõik DNA ahela modifikatsioonid korrigeeritakse kohe.

Vt vastus

Õige alternatiiv: d) tõlge katkestatakse 2. aminohappe juures.

2. (UNIFOR) „Messenger RNA toodetakse ____I___ ja ____II___ tasemel on see seotud ____IIII___ osalemisega ____IV___ süntees. " Selle lause õigeks täitmiseks tuleb vastavalt asendada I, II, III ja IV kohta:

a) ribosoom - tsütoplasma - mitokondrid - energia.
b) ribosoom - tsütoplasma - mitokondrid - DNA.
c) tuum - tsütoplasma - mitokondrid - valgud.
d) tsütoplasma - tuuma - ribosoomid - DNA.
e) tuum - tsütoplasma - ribosoomid - valgud.

Vt vastus

Õige alternatiiv: e) tuum - tsütoplasma - ribosoomid - valgud.

3. (UFRN) Xp-geeni poolt kodeeritud X-valk sünteesitakse ribosoomidel mRNA-st. Sest sünteesi toimumiseks on vajalik, et etapid toimuksid vastavalt tuumas ja tsütoplasmas. asukohas:

a) Initsiatsioon ja transkriptsioon.
b) algatamine ja lõpetamine.
c) Tõlkimine ja lõpetamine.
d) Transkriptsioon ja tõlge.

Vt vastus

Õige alternatiiv: d) transkriptsioon ja tõlge.

4. (UEMA) Geneetiline kood on biokeemiline infosüsteem, mis võimaldab toota valke, mis määravad rakkude struktuuri ja kontrollivad kõiki ainevahetusprotsesse. Märkige õige alternatiiv, kus leitakse geneetilise koodi struktuur.

a) Lämmastikaluste A, C, T, G juhuslik järjestus
b) Katkiste DNA aluste järjestus näitab nukleotiidide järjestust, mis peab valgu moodustamiseks kokku tulema.
c) Purustatud RNA aluste järjestus näitab aminohapete järjestust, mis peavad valgu moodustamiseks kokku tulema.
d) juhuslik lämmastikaluste A, C, U, G järjestus
e) Purustatud DNA aluste järjestus näitab aminohapete järjestust, mis peavad valgu moodustamiseks kokku tulema.

Vt vastus

Õige alternatiiv: e) DNA purustatud aluste järjestus näitab aminohapete järjestust, mis peab valgu moodustamiseks kokku tulema.

Samuti võite olla huvitatud:

• Tsütoplasma
• valgu struktuur
• Sissejuhatus geneetikasse