Syntéza proteínov: prepis, preklad a cvičenia

Syntéza proteínov je mechanizmom produkcia bielkovín určená DNA, ktorá sa deje v dvoch fázach tzv prepis a preklad.

Tento proces prebieha v cytoplazme buniek a zahŕňa tiež RNA, ribozómy, špecifické enzýmy a aminokyseliny, ktoré pomôžu v postupnosti tvoreného proteínu.

Fázy génovej alebo genetickej expresie.

Stručne povedané, DNA je „prepísaná“ messengerovou RNA (mRNA) a potom je informácia „preložená“ ribozómami (zlúčeniny ribozomálnej RNA) a proteínové molekuly) a transportnou RNA (tRNA), ktorá transportuje aminokyseliny, ktorých sekvencia určí proteín, ktorý má byť tvoril.

Génová expresia

Kroky v procese syntézy proteínov sú regulované génmi. Génová expresia je názov procesu, pri ktorom informácie obsiahnuté v génoch (sekvencia DNA) vytvárajú produkty gény, ktorými sú molekuly RNA (v kroku génovej transkripcie) a proteíny (v kroku translácie) gén).

Génový prepis

V tejto prvej fáze sa molekula DNA otvorí a kódy prítomné v géne sú prepísané pre molekulu RNA. THE Enzým RNA polymeráza viaže sa na jeden koniec génu a oddeľuje vlákna DNA a voľné ribonukleotidy sa párujú s reťazcom DNA, ktorý slúži ako templát.

Postupnosť dusíkové bázy RNA presne sledovať postupnosť báz DNA, podľa nasledujúceho pravidla:

• U s A (uracil-RNA a adenín-DNA),
• A s T (adenín-RNA a tymín-DNA),
• C s G (cytozín-RNA a guanín-DNA) a
• G s C (guanín-RNA a cytozín-DNA).

To, čo určuje začiatok a koniec génu, ktorý sa bude transkribovať, sú špecifické nukleotidové sekvencie, začiatkom je promotérsky región génu a koniec je terminálna oblasť. RNA polymeráza zapadá do promótorovej oblasti génu a putuje do terminálnej oblasti.

genetický preklad

THE polypeptidový reťazec vzniká spojením aminokyselín podľa sekvencie nukleotidy mRNA. Táto mRNA sekvencia, tzv kodón, je určená bázickou sekvenciou vlákna DNA, ktoré slúžilo ako templát. Syntéza proteínov teda predstavuje preklad informácií obsiahnutých v géne, a preto sa nazýva génová translácia.

Genetický kód: kodóny a aminokyseliny

Existuje zhoda medzi sekvenciou dusíkatých báz, ktoré tvoria kodón mRNA, a sekvenciou aminokyseliny spojený s ním volal genetický kód. Kombinácia trojitých báz vytvára 64 rôznych kodónov, ktorým zodpovedá 20 druhov aminokyselín, z ktorých sa bude skladať bielkoviny.

Na nasledujúcom obrázku je kruh genetického kódu, ktorý sa musí čítať od stredu smerom von, takže príklad: kodón AAA je spojený s aminokyselinou lyzínom (Lys), GGU je glycín (Gly) a UUC je fenylalanín (Phe).

Kruh genetického kódu. Kodón AUG, spojený s aminokyselinou metionínu, je iniciačný kodón a kodóny UAA, UAG a UGA bez pridružených aminokyselín sú stop kodóny.

Genetický kód je považovaný za „zdegenerovaný“, pretože veľa aminokyselín môže byť kódovaných rovnakým kodónom, ako je napríklad serín (Ser) asociovaný s kodónmi UCU, UCC, UCA a UCG. Existuje však aminokyselina metionín spojená s iba jedným kodónom AUG, ktorý signalizuje začiatok prekladua 3 stop kodóny (UAA, UAG a UGA) nie sú spojené so žiadnou aminokyselinou, ktorá signalizuje koniec syntézy bielkovín.

Naučiť sa viac o Genetický kód.

Tvorba polypeptidového reťazca

Schematické znázornenie asociácie medzi ribozómom, tRNA a mRNA na tvorbu proteínu.

Syntéza proteínov začína asociáciou medzi tRNA, ribozómom a mRNA. Každá tRNA nesie aminokyselinu, ktorej bázická sekvencia sa nazýva antikodón, zodpovedá mRNA kodónu.

Proces tRNA nesúci metionín, orientovaný ribozómom, sa viaže na mRNA, kde sa nachádza zodpovedajúci kodón (AUG). Potom sa vypne a zapne sa ďalšia tRNA, ktorá prinesie ďalšiu aminokyselinu.

Táto operácia sa opakuje niekoľkokrát za vzniku polypeptidového reťazca, ktorého aminokyselinová sekvencia je určená mRNA. Keď ribozóm konečne dosiahne oblasť mRNA, kde je stop kodón, končí koniec procesu.

Kto sa zúčastňuje na syntéze?

Porovnanie medzi molekulou DNA (dvojvláknová) a RNA (jednovláknová).

DNA

Gény sú špecifické časti molekuly DNA, ktoré majú kódy, ktoré sa prepíšu do RNA. Každý gén určuje produkciu špecifickej molekuly RNA.

Nie každá molekula DNA obsahuje gény, existujú aj také, ktoré nemajú informácie o génovej transkripcii, sú nekódujúcou DNA a ich funkcia nie je dobre známa.

RNA

molekuly RNA sa vyrábajú z templátu DNA. DNA je dvojvlákno, z ktorých iba jedno sa používa na transkripciu RNA.

Enzým sa podieľa na transkripčnom procese RNA polymeráza. Vyrábajú sa tri rôzne typy, každý so špecifickou funkciou: mRNA - messenger RNA, tRNA - transportná RNA a rRNA - ribozomálna RNA.

Ribozómy

Vy ribozómy sú to štruktúry prítomné v eukaryotických a prokaryotických bunkách, ktorých funkciou je syntetizovať proteíny. Nie sú to organely, pretože nemajú membrány, sú to druhy granúl, ktorých štruktúru tvorí zložená molekula ribozomálnej RNA spojená s proteínmi.

Sú tvorené 2 podjednotkami a sú umiestnené v cytoplazme, voľné alebo spojené s hrubým endoplazmatickým retiklom.

Skontrolujte rozdiely medzi DNA a RNA.

Cvičenia

1. (MACK) Kodóny UGC, UAU, GCC a AGC kódujú aminokyseliny cysteín, tyrozín, alanín a serín; kodón UAG je terminálny, to znamená, že indikuje prerušenie translácie. Fragment DNA, ktorý kóduje sekvenciu serín - cysteín - tyrozín - alanín, utrpel stratu 9^The dusíková báza. Skontrolujte alternatívu, ktorá popisuje, čo sa stane s aminokyselinovou sekvenciou.

a) Tyrozínová aminokyselina bude nahradená inou aminokyselinou.
b) Aminokyselina tyrozín nebude prekladaná, čo povedie k molekule s 3 aminokyselinami.
c) Sekvencia nebude preložená, pretože táto zmenená molekula DNA nie je schopná veliť tomuto procesu.
d) Preklad bude prerušený pri 2. aminokyseline.
e) Sekvencia nebude poškodená, pretože akákoľvek modifikácia v DNA reťazci je okamžite opravená.

Pozri odpoveď

Správna alternatíva: d) Preklad bude prerušený pri 2. aminokyseline.

2. (UNIFOR) „Messengerova RNA sa produkuje na ____I___ a na úrovni ____II___ je spojená s účasťou ____IIII___ na syntéza ____IV___. “ Na správne dokončenie tejto vety je potrebné nahradiť I, II, III a IV, za:

a) ribozóm - cytoplazmatický - mitochondrie - energia.
b) ribozóm - cytoplazmatický - mitochondrie - DNA.
c) jadro - cytoplazmatické - mitochondrie - bielkoviny.
d) cytoplazma - jadrová - ribozómy - DNA.
e) jadro - cytoplazmatické - ribozómy - bielkoviny.

Pozri odpoveď

Správna alternatíva: e) jadro - cytoplazma - ribozómy - bielkoviny.

3. (UFRN) X proteín kódovaný génom Xp sa syntetizuje na ribozómoch z mRNA. Pre na uskutočnenie syntézy je nevyhnutné, aby kroky prebiehali v jadre, respektíve v cytoplazme. v:

a) Začatie a prepis.
b) Začatie a ukončenie.
c) Preklad a ukončenie.
d) Prepis a preklad.

Pozri odpoveď

Správna alternatíva: d) Prepis a preklad.

4. (UEMA) Genetický kód je biochemický informačný systém, ktorý umožňuje produkciu proteínov, ktoré určujú štruktúru buniek a riadia všetky metabolické procesy. Označte správnu alternatívu tam, kde sa nachádza štruktúra genetického kódu.

a) Náhodná sekvencia dusíkatých báz A, C, T, G.
b) Sekvencia rozbitých báz DNA označuje sekvenciu nukleotidov, ktoré sa musia spojiť, aby vytvorili proteín.
c) Sekvencia rozbitých báz RNA označuje sekvenciu aminokyselín, ktoré sa musia spojiť, aby vytvorili proteín.
d) Náhodná sekvencia dusíkatých báz A, C, U, G.
e) Sekvencia rozbitých báz DNA označuje sekvenciu aminokyselín, ktoré sa musia spojiť, aby vytvorili proteín.

Pozri odpoveď

Správna alternatíva: e) Sekvencia rozbitých báz DNA označuje sekvenciu aminokyselín, ktoré sa musia spojiť, aby vytvorili proteín.

Mohlo by vás zaujímať:

• Cytoplazma
• štruktúra bielkovín
• Úvod do genetiky