Synteza białek jest mechanizmem produkcja białka określane przez DNA, co dzieje się w dwóch fazach zwanych transkrypcja i tłumaczenie.
Proces odbywa się w cytoplazmie komórek i obejmuje również RNA, rybosomy, specyficzne enzymy i aminokwasy, które pomogą w sekwencji powstającego białka.
Etapy ekspresji genu lub genetycznej.
Krótko mówiąc, DNA jest „transkrybowane” przez informacyjny RNA (mRNA), a następnie informacja jest „tłumaczona” przez rybosomy (związki rybosomalnego RNA i cząsteczki białka) oraz przez transporter RNA (tRNA), który transportuje aminokwasy, których sekwencja określi białko, które ma być utworzone.
Ekspresja genu
Etapy procesu syntezy białek są regulowane przez geny. Ekspresja genów to nazwa procesu, w którym informacja zawarta w genach (sekwencja DNA) generuje produkty geny, które są cząsteczkami RNA (na etapie transkrypcji genów) i białkami (na etapie translacji) gen).
Transkrypcja genów
W tej pierwszej fazie cząsteczka DNA otwiera się, a kody obecne w genie są transkrybowany
dla cząsteczki RNA. TEN Enzym polimerazy RNA przyłącza się do jednego końca genu, oddzielając nici DNA, a wolne rybonukleotydy łączą się z nicią DNA, która służy jako matryca.Sekwencja zasady azotowe RNA podążają dokładnie za sekwencją zasad DNA, zgodnie z następującą zasadą:
- U z A (uracyl-RNA i adenina-DNA),
- A z T (adenina-RNA i tymina-DNA),
- C z G (cytozyna-RNA i guanina-DNA) i
- G z C (guanina-RNA i cytozyna-DNA).
To, co determinuje początek i koniec genu, który zostanie przepisany, to określone sekwencje nukleotydowe, początek jest region promotora genu, a koniec to region końcowy. Polimeraza RNA dopasowuje się do regionu promotora genu i przemieszcza się do regionu końcowego.
tłumaczenie genetyczne
TEN łańcuch polipeptydowy powstaje przez połączenie aminokwasów zgodnie z sekwencją nukleotydy mRNA. Ta sekwencja mRNA, zwana kodon, jest określony przez sekwencję zasad nici DNA, która służyła jako matryca. Zatem synteza białek jest translacją informacji zawartych w genie, dlatego nazywa się ją translacją genu.
Kod genetyczny: kodony i aminokwasy
Istnieje zgodność między sekwencją zasad azotowych, które tworzą kodon mRNA, a aminokwasy związany z nim zwany kod genetyczny. Połączenie trójek zasad tworzy 64 różne kodony, którym odpowiada 20 rodzajów aminokwasów, które będą tworzyć białka.
Poniższy rysunek przedstawia okrąg kodu genetycznego, który należy czytać od środka na zewnątrz, więc przykład: kodon AAA jest związany z aminokwasem lizyną (Lys), GGU to glicyna (Gly), a UUC to fenyloalanina (Fe).
Koło kodu genetycznego. Kodon AUG, związany z aminokwasem metioniny, jest kodonem inicjacyjnym, a kodony UAA, UAG i UGA bez powiązanych aminokwasów są kodonami stop.
Mówi się, że kod genetyczny jest „zdegenerowany”, ponieważ wiele aminokwasów może być kodowanych przez ten sam kodon, taki jak seryna (Ser) związana z kodonami UCU, UCC, UCA i UCG. Istnieje jednak aminokwas metionina powiązany tylko z jednym kodonem AUG, który sygnalizuje początek tłumaczenia, i 3 kodony stop (UAA, UAG i UGA) niezwiązane z żadnym aminokwasem, który sygnalizuje koniec syntezy białek.
Dowiedz się więcej o Kod genetyczny.
Tworzenie łańcucha polipeptydowego
Schematyczne przedstawienie związku między rybosomem, tRNA i mRNA w tworzeniu białka.
Synteza białek rozpoczyna się od połączenia tRNA, rybosomu i mRNA. Każdy tRNA zawiera aminokwas, którego sekwencja zasad, zwana antykodon, odpowiada kodonowi mRNA.
tRNA niosące metioninę, zorientowane przez rybosom, wiąże się z mRNA, w którym znajduje się odpowiedni kodon (AUG), rozpoczynając proces. Potem wyłącza się i włącza się kolejne tRNA, przynosząc kolejny aminokwas.
Operacja ta jest powtarzana kilkakrotnie tworząc łańcuch polipeptydowy, którego sekwencja aminokwasowa jest określana przez mRNA. Kiedy rybosom w końcu dotrze do regionu mRNA, w którym znajduje się kodon stop, koniec proces.
Kto uczestniczy w Syntezie?
Porównanie między cząsteczką DNA (dwuniciowego) i RNA (jednoniciowego).
DNA
Geny są określonymi częściami cząsteczki DNA, które mają kody, które zostaną przepisane na RNA. Każdy gen determinuje produkcję określonej cząsteczki RNA.
Nie każda cząsteczka DNA zawiera geny, są takie, które nie mają informacji o transkrypcji genów, są niekodującym DNA, a ich funkcja nie jest dobrze znana.
RNA
cząsteczki RNA są produkowane z matrycy DNA. DNA to podwójna nić, z której tylko jedna jest używana do transkrypcji RNA.
Enzym uczestniczy w procesie transkrypcji polimeraza RNA. Produkowane są trzy różne typy, każdy o określonej funkcji: mRNA – informacyjny RNA, tRNA – transportowy RNA i rRNA – rybosomalny RNA.
Rybosomy
ty rybosomy są to struktury obecne w komórkach eukariotycznych i prokariotycznych, których funkcją jest synteza białek. Nie są organellami, ponieważ nie mają błon, są rodzajem granulek, których struktura składa się ze zwiniętej cząsteczki rybosomalnego RNA, związanej z białkami.
Tworzą je 2 podjednostki i znajdują się w cytoplazmie, wolne lub związane z szorstką siateczką endoplazmatyczną.
Sprawdź różnice między DNA i RNA.
Ćwiczenia
1. (MACK) Kodony UGC, UAU, GCC i AGC kodują odpowiednio aminokwasy cysteinę, tyrozynę, alaninę i serynę; kodon UAG jest terminalem, to znaczy wskazuje na przerwanie translacji. Fragment DNA, który koduje sekwencję seryna – cysteina – tyrozyna – alanina, utracił 9 zasada azotowa. Sprawdź alternatywę, która opisuje, co stanie się z sekwencją aminokwasową.
a) Aminokwas tyrozyny zostanie zastąpiony innym aminokwasem.
b) Tyrozyna aminokwasu nie ulegnie translacji, w wyniku czego powstanie cząsteczka z 3 aminokwasami.
c) Sekwencja nie ulegnie translacji, ponieważ ta zmieniona cząsteczka DNA nie jest zdolna do kierowania tym procesem.
d) Translacja zostanie przerwana na drugim aminokwasie.
e) Sekwencja nie ulegnie uszkodzeniu, ponieważ wszelkie modyfikacje w nici DNA są natychmiast korygowane.
Prawidłowa alternatywa: d) Translacja zostanie przerwana na drugim aminokwasie.
2. (UNIFOR) „Messenger RNA jest wytwarzany na poziomie ____I___ i, na poziomie ____II___, jest powiązany z uczestnictwem ____IIII___ w synteza ____IV___.” Aby poprawnie uzupełnić to zdanie, należy zastąpić odpowiednio I, II, III i IV, za:
a) rybosom – cytoplazmatyczny – mitochondria – energia.
b) rybosom – cytoplazmatyczny – mitochondria – DNA.
c) jądro – cytoplazmatyczne – mitochondria – białka.
d) cytoplazma – jądrowa – rybosomy – DNA.
e) jądro – cytoplazma – rybosomy – białka.
Prawidłowa alternatywa: e) jądro – cytoplazma – rybosomy – białka.
3. (UFRN) Białko X kodowane przez gen Xp jest syntetyzowane na rybosomach z mRNA. Dla aby zaszła synteza, konieczne jest, aby etapy zachodziły odpowiednio w jądrze i cytoplazmie. w:
a) Inicjacja i transkrypcja.
b) Rozpoczęcie i zakończenie.
c) Tłumaczenie i wypowiedzenie.
d) Transkrypcja i tłumaczenie.
Prawidłowa alternatywa: d) Transkrypcja i tłumaczenie.
4. (UEMA) Kod genetyczny to biochemiczny system informacyjny, który umożliwia produkcję białek, które determinują strukturę komórek i kontrolują wszystkie procesy metaboliczne. Zaznacz poprawną alternatywę, w której znajduje się struktura kodu genetycznego.
a) Losowa sekwencja zasad azotowych A, C, T, G.
b) Sekwencja uszkodzonych zasad DNA wskazuje sekwencję nukleotydów, które muszą się połączyć, aby utworzyć białko.
c) Sekwencja uszkodzonych zasad RNA wskazuje sekwencję aminokwasów, które muszą się połączyć, aby utworzyć białko.
d) Losowa sekwencja zasad azotowych A, C, U, G.
e) Sekwencja uszkodzonych zasad DNA wskazuje sekwencję aminokwasów, które muszą się połączyć, aby utworzyć białko.
Prawidłowa alternatywa: e) Sekwencja uszkodzonych zasad DNA wskazuje sekwencję aminokwasów, które muszą się połączyć, aby utworzyć białko.
Możesz być zainteresowanym także tym:
- Cytoplazma
- struktura białka
- Wprowadzenie do genetyki
