Sinteza beljakovin: transkripcija, prevajanje in vaje

Sinteza beljakovin je mehanizem proizvodnja beljakovin določa DNK, kar se zgodi v dveh fazah prepis in prevod.

Postopek poteka v citoplazmi celic in vključuje tudi RNA, ribosome, specifične encime in aminokisline, ki bodo pomagali pri zaporedju nastajanja beljakovin.

Faze genske ali genske ekspresije.

Skratka, DNA "prepiše" messenger RNA (mRNA), nato pa informacije "prevedejo" ribosomi (spojine ribosomske RNA) in beljakovinske molekule) in s transporterjem RNA (tRNA), ki prenaša aminokisline, katerih zaporedje bo določilo oblikovan.

Gensko izražanje

Korake v procesu sinteze beljakovin urejajo geni. Genska ekspresija je ime postopka, s katerim informacije, ki jih vsebujejo geni (zaporedje DNA), tvorijo produkte geni, ki so molekule RNA (v koraku genske transkripcije) in beljakovine (v koraku prevajanja gen).

Transkripcija genov

V tej prvi fazi se molekula DNA odpre in kode, prisotne v genu, so prepisano za molekulo RNA. THE Encim RNA polimeraza pritrdi se na en konec gena, ločuje verige DNA, prosti ribonukleotidi pa se povežejo z verigo DNA, ki služi kot predloga.

Zaporedje dušikove baze RNA natančno sledijo zaporedju baz DNA v skladu z naslednjim pravilom:

• U z A (Uracil-RNA in Adenin-DNA),
• A s T (adenin-RNA in timin-DNA),
• C z G (citozin-RNA in gvanin-DNA) in
• G s C (gvanin-RNA in citozin-DNA).

Kar določa začetek in konec gena, ki bo prepisan, so specifična nukleotidna zaporedja, začetek pa je promocijska regija gena in konec je terminalno regijo. RNK polimeraza se prilega promotorski regiji gena in potuje v končno regijo.

genski prevod

THE polipeptidna veriga se tvori s spajanjem aminokislin v skladu z zaporedjem nukleotidi mRNA. To zaporedje mRNA, imenovano kodon, se določi z osnovnim zaporedjem verige DNA, ki je služila kot predloga. Sinteza beljakovin je torej prevod informacij, ki jih vsebuje gen, zato se imenuje genska translacija.

Genetska koda: kodoni in aminokisline

Obstaja ujemanje med zaporedjem dušikovih baz, ki tvorijo kodon mRNA, in amino kisline v zvezi z njim pokl genetska koda. Kombinacija trojk baz tvori 64 različnih kodonov, ki ustrezajo 20 vrstam aminokislin, ki bodo sestavljale beljakovin.

Glej naslednjo sliko za krog genetske kode, ki jo je treba brati od sredine navzven primer: kodon AAA je povezan z aminokislino lizin (Lys), GGU je glicin (Gly) in UUC je fenilalanin (Phe).

Krog genetske kode. Kodon AUG, povezan z metioninsko aminokislino, je začetni kodon, kodoni UAA, UAG in UGA brez povezanih aminokislin pa so zaustavni kodoni.

Genetska koda naj bi bila "degenerirana", ker je veliko aminokislin lahko kodirano z istim kodonom, kot je serin (Ser), povezan z UCU, UCC, UCA in UCG kodoni. Vendar pa obstaja aminokislina metionin, povezana samo z enim AUG kodonom, ki signalizira začetek prevodain 3 stop kodoni (UAA, UAG in UGA), ki niso povezane z nobeno aminokislino, ki signalizira konec sinteze beljakovin.

Več o Genetska koda.

Oblikovanje polipeptidne verige

Shematski prikaz povezave med ribosomom, tRNA in mRNA za tvorbo beljakovin.

Sinteza beljakovin se začne s povezavo med tRNA, ribosomom in mRNA. Vsaka tRNA nosi aminokislino, katere bazno zaporedje, imenovano antikodon, ustreza kodonu mRNA.

TRNA, ki vsebuje metionin, usmerjen z ribosomom, se na začetek postopka veže na mRNA, kjer je ustrezen kodon (AUG). Nato se izklopi in vklopi še ena tRNA, ki prinese še eno aminokislino.

Ta postopek se večkrat ponovi, tako da se tvori polipeptidna veriga, katere aminokislinsko zaporedje je določeno z mRNA. Ko ribosom končno doseže območje mRNA, kjer je stop kodon, konec proces.

Kdo sodeluje v sintezi?

Primerjava med DNA (dvoverižno) in RNA (enoverižno) molekulo.

DNK

Geni so posebni deli molekule DNK, ki imajo kode, ki bodo prepisane v RNA. Vsak gen določa proizvodnjo določene molekule RNA.

Vsaka molekula DNA ne vsebuje genov, nekateri pa nimajo informacij za gensko transkripcijo, so nekodirajoča DNA in njihova funkcija ni dobro znana.

RNA

molekule RNA so izdelani iz DNA predloge. DNA je dvojna veriga, od katere se le ena uporablja za transkripcijo RNA.

Encim sodeluje v procesu transkripcije RNK polimeraza. Nastanejo tri različne vrste, vsaka s posebno funkcijo: mRNA - prenosna RNA, tRNA - transportna RNA in rRNA - ribosomska RNA.

Ribosomi

Ti ribosomi so strukture, prisotne v evkariontskih in prokariontskih celicah, katerih naloga je sintetizirati beljakovine. Niso organele, ker nimajo membran, so vrste zrnc, katerih sestava je sestavljena iz prepognjene molekule ribosomske RNA, povezane z beljakovinami.

Oblikujejo jih dve podenoti in se nahajajo v citoplazmi, prosti ali povezani z grobim endoplazemskim retikulumom.

Preverite razlike med DNA in RNA.

Vaje

1. (MACK) Kodone UGC, UAU, GCC in AGC označujejo aminokisline cistein, tirozin, alanin in serin; kodon UAG je končni, to pomeni, da označuje prekinitev prevajanja. Fragment DNA, ki kodira zaporedje serin - cistein - tirozin - alanin, je utrpel izgubo 9^The dušikova baza. Preverite možnost, ki opisuje, kaj se bo zgodilo z aminokislinskim zaporedjem.

a) Tirozinska aminokislina bo nadomeščena z drugo aminokislino.
b) Aminokislina tirozin ne bo prevedena, kar ima za posledico molekulo s 3 aminokislinami.
c) Zaporedje ne bo prevedeno, saj ta spremenjena molekula DNA ne more voditi tega procesa.
d) Prevajanje bo prekinjeno pri drugi aminokislini.
e) Zaporedje ne bo utrpelo škode, saj se kakršna koli sprememba v verigi DNA takoj popravi.

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: d) Prevajanje bo prekinjeno pri drugi aminokislini.

2. (UNIFOR) »Messenger RNA se proizvaja v ____I___ in je na ravni ____II___ povezan z ____IIII___, ki sodeluje v sinteza ____IV___. " Za pravilno dopolnitev tega stavka je treba zamenjati I, II, III in IV, na:

a) ribosom - citoplazmični - mitohondriji - energija.
b) ribosom - citoplazmični - mitohondriji - DNA.
c) jedro - citoplazmični - mitohondriji - beljakovine.
d) citoplazma - jedro - ribosomi - DNA.
e) jedro - citoplazmični - ribosomi - beljakovine.

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: e) jedro - citoplazmični - ribosomi - beljakovine.

3. (UFRN) X protein, ki ga kodira gen Xp, se sintetizira na ribosomih iz mRNA. Za za izvedbo sinteze je potrebno, da se koraki odvijajo v jedru oziroma v citoplazmi, v:

a) Začetek in prepis.
b) Začetek in prenehanje.
c) Prevajanje in odpoved.
d) Prepis in prevod.

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: d) Prepis in prevod.

4. (UEMA) Genetska koda je biokemijski informacijski sistem, ki omogoča proizvodnjo beljakovin, ki določajo strukturo celic in nadzorujejo vse presnovne procese. Označite pravilno alternativo, kjer je najdena struktura genetske kode.

a) Naključno zaporedje dušikovih baz A, C, T, G.
b) Zaporedje zlomljenih baz DNA kaže na zaporedje nukleotidov, ki se morajo združiti, da tvorijo protein.
c) Zaporedje zlomljenih baz RNA označuje zaporedje aminokislin, ki se morajo združiti, da tvorijo beljakovino.
d) Naključno zaporedje dušikovih baz A, C, U, G.
e) Zaporedje zlomljenih baz DNA kaže na zaporedje aminokislin, ki se morajo združiti, da tvorijo beljakovino.

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: e) Zaporedje zlomljenih baz DNA označuje zaporedje aminokislin, ki se morajo združiti, da tvorijo protein.

Morda vas bodo zanimali tudi:

• Citoplazma
• struktura beljakovin
• Uvod v genetiko