Fehérjeszintézis: transzkripció, fordítás és gyakorlatok

A fehérjeszintézis a mechanizmusa fehérjetermelés a DNS határozza meg, amely két fázisban történik, az úgynevezett átírás és fordítás.

A folyamat a sejtek citoplazmájában zajlik, és magában foglalja az RNS-t, riboszómákat, specifikus enzimeket és aminosavakat is, amelyek elősegítik a kialakítandó fehérje szekvenciáját.

A gén vagy a genetikai expresszió szakaszai.

Röviden: a DNS-t messenger RNS (mRNS) "átírja", majd az információt riboszómák (riboszomális RNS-vegyületek "fordítják" le) és fehérjemolekulák), valamint az aminosavakat szállító transzporter RNS (tRNS), amelynek szekvenciája meghatározza a fehérjét alakított.

Gén expresszió

A fehérjeszintézis folyamatának lépéseit gének szabályozzák. A génexpresszió annak a folyamatnak a neve, amelynek során a génekben található információk (a DNS-szekvencia) termékeket hoznak létre gének, amelyek RNS molekulák (a génátírási lépésben) és fehérjék (a transzlációs lépésben) gén).

Génátírás

Ebben az első szakaszban a DNS-molekula kinyílik, és a génben található kódok vannak

átírta az RNS-molekula számára. A RNS-polimeráz enzim a gén egyik végéhez kapcsolódik, elválasztva a DNS szálait, és a szabad ribonukleotidok párosulnak a templátként szolgáló DNS-szállal.

A sorrend nitrogén bázisok az RNS-ek pontosan követik a DNS-bázisok sorrendjét a következő szabály szerint:

• U A-val (Uracil-RNS és Adenin-DNS),
• A T-vel (adenin-RNS és timin-DNS),
• C-vel G-vel (citozin-RNS és guanin-DNS) és
• G C-vel (guanin-RNS és citozin-DNS).

Ami meghatározza az átírandó gén kezdetét és végét, az specifikus nukleotidszekvencia, a kezdet a promóter régió a gén és a vége az terminál régió. Az RNS polimeráz beilleszkedik a gén promóter régiójába, és a terminális régióba utazik.

genetikai fordítás

A polipeptidlánc aminosavak összekapcsolásával képződik a nukleotidok az mRNS. Ez az mRNS szekvencia, az ún kodon, a templátként szolgáló DNS-szál bázissorrendje határozza meg. Így a fehérjeszintézis a génben található információk fordítása, ezért géntranszlációnak nevezik.

Genetikai kód: kodonok és aminosavak

Az mRNS kodonját alkotó nitrogén bázisok szekvenciája és a aminosavak társult vele hívott genetikai kód. A bázisok hármasának kombinációja 64 különböző kodont képez, amelyek 20 típusú aminosavnak felelnek meg, amelyek az fehérjék.

Lásd az alábbi ábrát a genetikai kód köréről, amelyet középtől kifelé kell olvasni, tehát példa: az AAA kodon a lizin (Lys) aminosavhoz kapcsolódik, a GGU a glicin (Gly) és az UUC a fenilalanin (Phe).

Genetikai kód kör. A metionin aminosavhoz társított AUG kodon az iniciációs kodon, az UAA, UAG és UGA kodonok pedig társult aminosavak nélkül a stop kodonok.

A genetikai kódról azt mondják, hogy "degenerált", mert sok aminosavat kódolhat ugyanaz a kodon, mint például az UCU, UCC, UCA és UCG kodonokkal társított szerin (Ser). Van azonban egy metionin aminosav, amely csak egy AUG kodonhoz kapcsolódik, amely jelzi a fordítás kezdeteés 3 stop kodonok (UAA, UAG és UGA), amelyek nem kapcsolódnak egyetlen aminosavhoz sem, amelyek jelzik a a fehérjeszintézis vége.

Tudj meg többet Genetikai kód.

Polipeptidlánc-képződés

A fehérje kialakulásához a riboszóma, a tRNS és az mRNS közötti kapcsolat sematikus ábrázolása.

A fehérjeszintézis a tRNS, a riboszóma és az mRNS közötti asszociációval kezdődik. Minden tRNS tartalmaz egy aminosavat, amelynek bázissorrendje, az ún antikodon, megfelel az mRNS kodonnak.

A metionint hordozó tRNS, amelyet a riboszóma orientál, kötődik az mRNS-hez, ahol a megfelelő kodon (AUG) található, elindítva a folyamatot. Ezután kikapcsol, és bekapcsol egy másik tRNS, ami újabb aminosavat hoz.

Ezt a műveletet többször megismételjük, kialakítva a polipeptidláncot, amelynek aminosav-szekvenciáját meghatározzuk mRNS által. Amikor a riboszóma végül eléri az mRNS régióját, ahol van egy stopkodon, akkor a vége folyamat.

Ki vesz részt a szintézisben?

Összehasonlítás egy DNS (kettős szálú) és egy RNS (egyszálú) molekula között.

DNS

A gének a molekula specifikus részei DNS, amelyeknek kódjai átíródnak az RNS-be. Minden gén meghatározza egy adott RNS molekula termelését.

Nem minden DNS-molekula tartalmaz gént, vannak olyanok, amelyek nem rendelkeznek a génátírással kapcsolatos információkkal, nem kódoló DNS-ek, és működésük nem ismert.

RNS

a molekulák RNS DNS templátból állítják elő. A DNS kettős szál, amelyek közül csak az egyiket használják az RNS transzkripciójához.

Az enzim részt vesz a transzkripciós folyamatban RNS-polimeráz. Három különböző típust állítanak elő, amelyek mindegyike specifikus funkcióval rendelkezik: mRNS - messenger RNS, tRNS - transzport RNS és rRNS - riboszomális RNS.

Riboszómák

Ön riboszómák eukarióta és prokarióta sejtekben található struktúrák, amelyek feladata a fehérjék szintetizálása. Nem organellák, mert nincsenek membránjaik, hanem granulátumfajok, amelyek szerkezete a hajtogatott riboszomális RNS-molekulából áll, fehérjékhez kapcsolódva.

2 alegység alkotja őket, a citoplazmában helyezkednek el, szabadon vagy a durva endoplazmatikus retikulummal társítva.

Ellenőrizze a különbségeket DNS és RNS.

Feladatok

1. (MACK) Az UGC, UAU, GCC és AGC kodonok a cisztein, tirozin, alanin és szerin aminosavakat kódolják; az UAG kodon terminális, vagyis jelzi a fordítás megszakítását. A DNS-fragmens, amely a szerin - cisztein - tirozin - alanin szekvenciát kódolja, 9 veszteséget szenvedett^A nitrogén bázis. Ellenőrizze az alternatívát, amely leírja, hogy mi fog történni az aminosav-szekvenciával.

a) A tirozin aminosavat egy másik aminosav helyettesíti.
b) A tirozin aminosav nem transzlálódik, így 3 aminosavat tartalmazó molekula lesz.
c) A szekvencia nem lesz lefordítva, mivel ez a megváltozott DNS-molekula nem képes parancsolni ennek a folyamatnak.
d) A fordítás a 2. aminosavnál megszakad.
e) A szekvencia nem szenved kárt, mivel a DNS-szál bármely módosulását azonnal kijavítják.

Lásd: Válasz

Helyes alternatíva: d) A transzláció a 2. aminosavnál megszakad.

2. (UNIFOR) „A messenger RNS-t a ____I___ állítja elő, és ____II___ szinten társul ahhoz, hogy ____IIII___ részt vegyen az a ____IV___ szintézise. ” Ennek a mondatnak a helyes kitöltéséhez az I., II., III. És IV. per:

a) riboszóma - citoplazmatikus - mitokondrium - energia.
b) riboszóma - citoplazmatikus - mitokondrium - DNS.
c) mag - citoplazmatikus - mitokondrium - fehérjék.
d) citoplazma - mag - riboszómák - DNS.
e) mag - citoplazmatikus - riboszómák - fehérjék.

Lásd: Válasz

Helyes alternatíva: e) mag - citoplazmatikus - riboszómák - fehérjék.

3. (UFRN) Az Xp gén által kódolt X fehérjét szintetizálják riboszómákon egy mRNS-ből. Mert a szintézis megvalósulásához szükséges, hogy a lépések a magban, illetve a citoplazmában történjenek, ban ben:

a) Kezdeményezés és átírás.
b) Megindítás és felmondás.
c) Fordítás és felmondás.
d) Átírás és fordítás.

Lásd: Válasz

Helyes alternatíva: d) Átírás és fordítás.

4. (UEMA) A genetikai kód egy biokémiai információs rendszer, amely lehetővé teszi a fehérjék termelését, amelyek meghatározzák a sejtek szerkezetét és ellenőrzik az összes anyagcsere folyamatot. Jelölje meg a helyes alternatívát ott, ahol a genetikai kód szerkezete megtalálható.

a) A, C, T, G nitrogénbázisok véletlenszerű szekvenciája
b) A megszakadt DNS-bázisok szekvenciája olyan nukleotidok szekvenciáját jelzi, amelyeknek össze kell jönniük, hogy fehérjét alkossanak.
c) A megszakadt RNS-bázisok szekvenciája olyan aminosavak szekvenciáját jelöli, amelyeknek össze kell jönniük, hogy fehérjét alkossanak.
d) A, C, U, G nitrogénbázisok véletlenszerű szekvenciája
e) A megszakadt DNS-bázisok szekvenciája olyan aminosavak szekvenciáját jelzi, amelyeknek össze kell jönniük, hogy fehérjét alkossanak.

Lásd: Válasz

Helyes alternatíva: e) A megszakadt DNS-bázisok szekvenciája azt az aminosav-szekvenciát jelöli, amelynek össze kell jönnie, hogy fehérjét képezzenek.

Ön is érdekelheti:

• Citoplazma
• fehérje szerkezete
• Bevezetés a genetikába