ცილების სინთეზი: ტრანსკრიფცია, თარგმანი და სავარჯიშოები

ცილების სინთეზი არის მექანიზმი ცილის წარმოება განისაზღვრება დნმ-ით, რაც ხდება ორ ფაზაში, ე.წ. ტრანსკრიფცია და თარგმანი.

ეს პროცესი მიმდინარეობს უჯრედების ციტოპლაზმაში და ასევე მოიცავს RNA, ribosomes, სპეციფიკურ ფერმენტებს და ამინომჟავებს, რომლებიც ხელს შეუწყობენ ცილის წარმოქმნას.

გენის ან გენეტიკური გამოხატვის ეტაპები.

მოკლედ, დნმ "ტრანსკრიფრდება" მესენჯერი RNA (mRNA) და შემდეგ ინფორმაციას "თარგმნის" რიბოსომები (რიბოსომული RNA ნაერთები) და ცილის მოლეკულები) და გადამზიდავი RNA (tRNA), რომელიც ტრანსპორტირებს ამინომჟავებს, რომელთა თანმიმდევრობით განისაზღვრება ცილა ჩამოყალიბდა.

გენის გამოხატვა

ცილების სინთეზის პროცესში ნაბიჯები რეგულირდება გენებით. გენური ექსპრესია არის პროცესის სახელწოდება, რომლის დროსაც გენებში მოცემული ინფორმაცია (დნმ-ის თანმიმდევრობა) ქმნის პროდუქტებს გენები, რომლებიც არიან RNA მოლეკულები (გენის ტრანსკრიფციის ეტაპზე) და ცილები (თარგმნის ეტაპზე) გენი).

გენური ტრანსკრიფცია

ამ პირველ ფაზაში დნმ-ის მოლეკულა იხსნება და გენში არსებული კოდები არის გადაწერილი რნმ მოლეკულისთვის. რნმ პოლიმერაზას ფერმენტი

ის გენის ერთ ბოლოს ერთდება, დნმ – ის ძაფებს ჰყოფს და თავისუფალი რიბონუკლეოტიდები წყდება დნმ – ის ძაფთან, რომელიც შაბლონის ფუნქციას ასრულებს.

თანმიმდევრობა აზოტის ფუძეები RNA იცავს დნმ – ის ბაზების თანმიმდევრობას შემდეგი წესის შესაბამისად:

• U ერთად A (Uracil-RNA და Adenine-DNA),
• A T- ით (ადენინი- RNA და თიმინ-დნმ),
• C G- ით (ციტოზინი- RNA და გუანინ-დნმ) და
• G C- ით (გუანინი- RNA და ციტოზინ-დნმ).

რაც განსაზღვრავს გენის დასაწყისსა და დასასრულს, რომელიც გადაიწერება, არის კონკრეტული ნუკლეოტიდების მიმდევრობა, დასაწყისი არის პრომოუტერ რეგიონი გენი და ბოლოს არის ტერმინალის რეგიონი. RNA პოლიმერაზა ჯდება გენის პრომოტორულ რეგიონში და მიემგზავრება ტერმინალის რეგიონში.

გენეტიკური თარგმანი

პოლიპეპტიდური ჯაჭვი იქმნება ამინომჟავების შეერთებით თანმიმდევრობის მიხედვით ნუკლეოტიდები mRNA– ს. ეს mRNA თანმიმდევრობა, ე.წ. კოდონი, განისაზღვრება დნმ-ის ძაფის ფუძის თანმიმდევრობით, რომელიც შაბლონის ფუნქციას ასრულებდა. ამრიგად, პროტეინის სინთეზი არის ინფორმაციის გადაცემა, რომელიც შეიცავს გენს, ამიტომ მას უწოდებენ გენის თარგმნას.

გენეტიკური კოდი: კოდონები და ამინომჟავები

არსებობს შესაბამისობა აზოტოვანი ბაზების მიმდევრობას, რომლებიც ქმნიან mRNA– ს კოდონს და ამინომჟავების მასთან ასოცირებული ე.წ. გენეტიკური კოდი. ბაზების სამმაგი კომბინაცია ქმნის 64 სხვადასხვა კოდონს, რომელთა შესაბამისია 20 ტიპის ამინომჟავები, რომლებიც შეადგენენ ცილები.

იხილეთ შემდეგი სურათი, გენეტიკური კოდის წრისთვის, რომელიც უნდა წაიკითხოთ შუადან გარედან, ასე რომ მაგალითად: AAA კოდონი ასოცირდება ამინომჟავა ლიზინთან (Lys), GGU არის გლიცინი (Gly) და UUC არის ფენილალანინი (Phe).

გენეტიკური კოდის წრე. AUG კოდონი, რომელიც ასოცირდება მეთიონინის ამინომჟავასთან, წარმოადგენს ინიცირების კოდონს და UAA, UAG და UGA კოდონები ასოცირებული ამინომჟავების გარეშე, წარმოადგენს სტოპ კოდონებს.

ნათქვამია, რომ გენეტიკური კოდი არის "დეგენერატი", რადგან ამინომჟავების მრავალი კოდირება შეიძლება იგივე კოდონით, მაგალითად, სერინი (Ser), რომელიც ასოცირდება UCU, UCC, UCA და UCG კოდონებთან. ამასთან, არსებობს ამინომჟავა მეთიონინი, რომელიც ასოცირდება მხოლოდ ერთ AUG კოდონთან, რომელიც წარმოადგენს სიგნალს თარგმანის დაწყებადა 3 შეაჩერე კოდონები (UAA, UAG და UGA) არ ასოცირდება რაიმე ამინომჟავასთან, რომელიც ახდენს სიგნალს ცილის სინთეზის დასასრული.

შეიტყვეთ მეტი ამის შესახებ გენეტიკური კოდი.

პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ფორმირება

რიბოსომის, tRNA- ს და mRNA- ს შორის ასოციაციის სქემატური წარმოდგენა ცილის წარმოქმნისთვის.

ცილების სინთეზი იწყება tRNA, ribosome და mRNA– ს კავშირით. თითოეული tRNA ატარებს ამინომჟავას, რომლის ფუძის თანმიმდევრობა ე.წ. ანტიკოდონი, შეესაბამება mRNA კოდონს.

TRNA, რომელსაც აქვს მეთიონინი, ორიენტირებულია რიბოსომის საშუალებით, უკავშირდება mRNA– ს, სადაც გვხვდება შესაბამისი კოდონი (AUG) და ამ პროცესს იწყებს. შემდეგ ის ითიშება და სხვა tRNA ირთვება, მოაქვს კიდევ ერთი ამინომჟავა.

ეს ოპერაცია რამდენჯერმე მეორდება და ქმნის პოლიპეპტიდურ ჯაჭვს, რომლის ამინომჟავების თანმიმდევრობა განისაზღვრება mRNA– ს მიერ. როდესაც რიბოსომა საბოლოოდ მიაღწევს mRNA– ს იმ რეგიონს, სადაც არის გაჩერების კოდონი, ბოლოს პროცესი

ვინ მონაწილეობს სინთეზში?

შედარება დნმ-ს (ორჯაჭვიანი) და RNA (ერთჯაჭვიანი) მოლეკულას შორის.

დნმ

გენები არის მოლეკულის სპეციფიკური ნაწილები დნმ, რომელთაც აქვთ კოდები, რომლებიც გადაიწერება RNA– ში. თითოეული გენი განსაზღვრავს სპეციფიკური RNA მოლეკულის წარმოებას.

დნმ-ის ყველა მოლეკულა არ შეიცავს გენებს, არის ისეთებიც, რომლებსაც არ აქვთ ინფორმაცია გენების ტრანსკრიფციისთვის, ისინი არ არიან კოდირების დნმ და მათი ფუნქცია არ არის კარგად ცნობილი.

რნმ

მოლეკულები რნმ იწარმოება დნმ შაბლონისგან. დნმ არის ორმაგი ძაფი, რომელთაგან მხოლოდ ერთი გამოიყენება RNA ტრანსკრიფციისთვის.

ფერმენტი მონაწილეობს ტრანსკრიფციის პროცესში რნმ პოლიმერაზა. წარმოიქმნება სამი განსხვავებული ტიპი, თითოეული მათგანისთვის სპეციფიკური ფუნქციაა: mRNA - მესენჯერი RNA, tRNA - სატრანსპორტო RNA და rRNA - რიბოსომული RNA.

რიბოსომები

შენ რიბოსომები ისინი წარმოადგენენ სტრუქტურებს ეუკარიოტულ და პროკარიოტულ უჯრედებში, რომელთა ფუნქციაა ცილების სინთეზი. ისინი არ არიან ორგანელები, რადგან მათ არ აქვთ მემბრანები, ისინი არიან გრანულების სახეობები, რომელთა სტრუქტურა შედგება დაკეცილი რიბოსომული რნმ-ის მოლეკულისგან, ასოცირდება ცილებთან.

ისინი იქმნება 2 ქვედანაყოფით და განლაგებულია ციტოპლაზმაში, თავისუფალი ან ასოცირდება უხეში ენდოპლაზმური ბადეებით.

შეამოწმეთ განსხვავება დნმ და რნმ.

Სავარჯიშოები

1. (MACK) UGC, UAU, GCC და AGC კოდონის კოდი, შესაბამისად, ამინომჟავების ცისტეინის, ტიროზინის, ალანინისა და სერინისთვის; UAG კოდონი არის ტერმინალი, ეს ნიშნავს თარგმანის შეწყვეტას. დნმ-ის ფრაგმენტმა, რომელიც კოდირებს რიგითობის სერინს - ცისტეინს - ტიროზინს - ალანინს, განიცადა 9 დაკარგვა აზოტის ფუძე. შეამოწმეთ ალტერნატივა, რომელშიც აღწერილია, რა მოხდება ამინომჟავების თანმიმდევრობასთან.

ა) ტიროზინის ამინომჟავა შეიცვლება სხვა ამინომჟავით.
ბ) ამინომჟავა ტიროზინი არ ითარგმნება, შედეგად წარმოიქმნება მოლეკულა 3 ამინომჟავით.
გ) თანმიმდევრობა არ ითარგმნება, რადგან ამ შეცვლილი დნმ-ის მოლეკულას არ შეუძლია ამ პროცესის მეთაურობა.
დ) თარგმანი შეწყდება მე -2 ამინომჟავასთან.
ე) მიმდევრობას არ დააზარალებს, რადგან დნმ – ის სტრიქონში ნებისმიერი ცვლილება დაუყოვნებლივ გამოსწორდება.

იხილეთ პასუხი

სწორი ალტერნატივა: დ) თარგმანი შეწყდება მე -2 ამინომჟავასთან.

2. (UNIFOR) ”მესენჯერი RNA იწარმოება ____I___ და ____II___ დონეზე, ის ასოცირდება ____IIII___ მონაწილე ____IV___– ის სინთეზი. ” ამ წინადადების სწორად შესასრულებლად I, II, III და IV უნდა შეიცვალოს, შესაბამისად, თითო:

ა) რიბოსომა - ციტოპლაზმური - მიტოქონდრია - ენერგია.
ბ) რიბოსომა - ციტოპლაზმური - მიტოქონდრია - დნმ.
გ) ბირთვი - ციტოპლაზმური - მიტოქონდრია - ცილები.
დ) ციტოპლაზმა - ბირთვული - რიბოსომები - დნმ.
ე) ბირთვი - ციტოპლაზმური - რიბოსომები - ცილები.

იხილეთ პასუხი

სწორი ალტერნატივა: ე) ბირთვი - ციტოპლაზმური - რიბოსომები - ცილები.

3. (UFRN) Xp გენით დაშიფრული X ცილა სინთეზირდება რიბოსომებზე mRNA– სგან. ამისთვის სინთეზის ჩასატარებლად აუცილებელია ნაბიჯები მოხდეს შესაბამისად ბირთვში და ციტოპლაზმაში. წელს:

ა) ინიცირება და ტრანსკრიფცია.
ბ) ინიცირება და დასრულება.
გ) თარგმანი და შეწყვეტა.
დ) ტრანსკრიფცია და თარგმანი.

იხილეთ პასუხი

სწორი ალტერნატივა: დ) ტრანსკრიფცია და თარგმანი.

4. (UEMA) გენეტიკური კოდი არის ბიოქიმიური ინფორმაციული სისტემა, რომელიც საშუალებას იძლევა წარმოქმნან ცილები, რომლებიც განსაზღვრავენ უჯრედების სტრუქტურას და აკონტროლებენ ყველა მეტაბოლურ პროცესს. მონიშნეთ სწორი ალტერნატივა, სადაც გვხვდება გენეტიკური კოდის სტრუქტურა.

ა) აზოტოვანი ბაზების შემთხვევითი თანმიმდევრობა A, C, T, G.
ბ) გატეხილი დნმ ფუძეების მიმდევრობა მიუთითებს ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობაზე, რომლებიც უნდა გაერთიანდეს და წარმოქმნას ცილა.
გ) გატეხილი RNA ბაზების თანმიმდევრობა მიუთითებს ამინომჟავების თანმიმდევრობაზე, რომლებიც უნდა გაერთიანდეს და შექმნას ცილა.
დ) აზოტოვანი ბაზების შემთხვევითი თანმიმდევრობა A, C, U, G.
ე) გატეხილი დნმ ფუძეების მიმდევრობა მიუთითებს ამინომჟავების თანმიმდევრობაზე, რომლებიც უნდა გაერთიანდეს და შექმნას ცილა.

იხილეთ პასუხი

სწორი ალტერნატივა: ე) გატეხილი დნმ ფუძეების მიმდევრობა მიუთითებს ამინომჟავების თანმიმდევრობაზე, რომლებიც უნდა გაერთიანდეს და შექმნას ცილა.

ასევე შეიძლება დაგაინტერესოთ:

• ციტოპლაზმა
• ცილის სტრუქტურა
• შესავალი გენეტიკაში