Синтеза протеина је механизам производња протеина одређује ДНК, што се дешава у две фазе које се називају транскрипција и превод.
Процес се одвија у цитоплазми ћелија и такође укључује РНК, рибозоме, специфичне ензиме и аминокиселине који ће помоћи у редоследу стварања протеина.
Фазе гена или генетске експресије.
Укратко, ДНК се „транскрибује“ путем мессенгер РНА (мРНА), а затим информације „преводе“ рибосоми (једињења рибосомских РНК) и молекуле протеина) и транспортером РНК (тРНК), која транспортује аминокиселине, чија ће секвенца одредити протеин формирана.
Експресија гена
Кораке у процесу синтезе протеина регулишу гени. Експресија гена назив је процеса којим информације садржане у генима (ДНК секвенца) генеришу производе гени, који су молекули РНК (у кораку транскрипције гена) и протеини (у кораку транслације ген).
Транскрипција гена
У овој првој фази молекул ДНК се отвара и кодови присутни у гену су преписано за молекул РНК. ТХЕ Ензим РНК полимеразе везује се за један крај гена, раздвајајући ланце ДНК, а слободни рибонуклеотиди се спајају са ланцем ДНК који служи као образац.
Редослед азотне базе РНК прате тачно секвенцу база ДНК, према следећем правилу:
- У са А (Урацил-РНК и Аденин-ДНК),
- А са Т (аденин-РНК и тимин-ДНК),
- Ц са Г (цитозин-РНК и гванин-ДНК) и
- Г са Ц (гванин-РНК и цитозин-ДНК).
Оно што одређује почетак и крај гена који ће се транскрибовати су специфичне нуклеотидне секвенце, почетак је промотер регион гена и крај је терминални регион. РНК полимераза се уклапа у промоторску регију гена и путује до терминалне регије.
генетски превод
ТХЕ полипептидни ланац настаје спајањем аминокиселина према низу нуклеотиди мРНК. Ова секвенца мРНК, тзв кодон, одређује се секвенцом базе ланца ДНК који је служио као образац. Дакле, синтеза протеина је превод информација садржаних у гену, због чега се назива и транслација гена.
Генетички код: кодони и аминокиселине
Постоји подударност између секвенце азотних база које чине кодон мРНК и амино киселине повезан са њим позвао генетски код. Комбинација троструких база формира 64 различита кодона којима одговара 20 врста аминокиселина које ће састојати протеини.
Погледајте следећу слику за круг генетског кода, који се мора читати од средине ка спољној страни, дакле пример: ААА кодон је повезан са аминокиселином лизином (Лис), ГГУ је глицин (Гли), а УУЦ је фенилаланин (Пхе).
Круг генетског кода. АУГ кодон, повезан са метионин аминокиселином, је иницијациони кодон, а УАО, УАГ и УГА кодони без придружених аминокиселина су зауставни кодони.
За генетски код се каже да је „дегенерован“, јер многе аминокиселине могу бити кодиране истим кодоном, као што је серин (Сер) повезан са УЦУ, УЦЦ, УЦА и УЦГ кодонима. Међутим, постоји аминокиселина Метионин повезана са само једним АУГ кодоном, који сигнализира почетак преводаи 3 стоп кодони (УАА, УАГ и УГА) који нису повезани са било којом аминокиселином која сигнализира крај синтезе протеина.
Сазнајте више о Генетски код.
Стварање полипептидног ланца
Шематски приказ повезаности рибозома, тРНК и мРНК за стварање протеина.
Синтеза протеина започиње асоцијацијом између тРНК, рибозома и мРНК. Свака тРНА носи аминокиселину чија базна секвенца, тзв антикодон, одговара кодону мРНК.
ТРНА која носи метионин, оријентисан према рибозому, везује се за мРНК где се налази одговарајући кодон (АУГ), започињући процес. Затим се искључује и укључује се друга тРНК, доносећи још једну аминокиселину.
Ова операција се понавља неколико пута формирајући полипептидни ланац, чија се аминокиселинска секвенца одређује мРНК. Када рибосом коначно дође до региона мРНК где постоји стоп кодон, крај процес.
Ко учествује у Синтези?
Поређење између ДНК (дволанчана) и РНК (једноланчана) молекула.
ДНК
Гени су специфични делови молекула ДНК, који имају кодове који ће бити транскрибовани у РНК. Сваки ген одређује производњу одређеног молекула РНК.
Не садржи сваки молекул ДНК гене, постоје неки који немају информације за транскрипцију гена, они не кодирају ДНК и њихова функција није добро позната.
РНК
молекули РНК произведени су из ДНК шаблона. ДНК је двострука нит, од којих се само једна користи за транскрипцију РНК.
Ензим учествује у процесу транскрипције РНК полимераза. Производе се три различита типа, сваки са одређеном функцијом: мРНК - преносна РНК, тРНК - транспортна РНК и рРНК - рибосомска РНК.
Рибозоми
ти рибозоми то су структуре присутне у еукариотским и прокарионтским ћелијама, чија је функција синтеза протеина. Они нису органеле јер немају мембране, то су врсте гранула, чија је структура састављена од пресавијеног молекула рибосомске РНК, повезане са протеинима.
Они су формирани од 2 подјединице и налазе се у цитоплазми, слободни или повезани са грубим ендоплазматским ретикулумом.
Проверите разлике између ДНК и РНК.
Вежбе
1. (МАЦК) Кодови УГЦ, УАУ, ГЦЦ и АГЦ кодирају аминокиселине цистеин, тирозин, аланин и серин; УАГ кодон је терминални, односно указује на прекид превода. Фрагмент ДНК, који кодира секвенцу серин - цистеин - тирозин - аланин, претрпео је губитак 9Тхе база азота. Проверите алтернативу која описује шта ће се догодити са аминокиселинском секвенцом.
а) Тирозин аминокиселина ће бити замењена другом аминокиселином.
б) Аминокиселина тирозин се неће превести, што резултира молекулом са 3 аминокиселине.
ц) Секвенца неће бити преведена, јер овај измењени молекул ДНК није способан да заповеда овим процесом.
д) Превођење ће бити прекинуто на 2. аминокиселини.
е) Редослед неће претрпети штету, јер се свака модификација у ланцу ДНК одмах исправља.
Тачна алтернатива: д) Превођење ће бити прекинуто на 2. аминокиселини.
2. (УНИФОР) „Мессенгер РНА се производи у ____И___ и, на нивоу ____ИИ___, повезана је са ____ИИИИ___ која учествује у синтеза ____ИВ___. “ Да би тачно довршили ову реченицу, И, ИИ, ИИИ и ИВ морају бити замењени, по:
а) рибосом - цитоплазмични - митохондрији - енергија.
б) рибозом - цитоплазматски - митохондрији - ДНК.
в) језгро - цитоплазмични - митохондрији - протеини.
г) цитоплазма - нуклеарна - рибосоми - ДНК.
д) језгро - цитоплазмични - рибосоми - протеини.
Тачна алтернатива: д) језгро - цитоплазматични - рибосоми - протеини.
3. (УФРН) Кс протеин кодиран од гена Ксп синтетише се на рибосомима из мРНК. За да би се одвијала синтеза, неопходно је да се кораци дешавају у језгру, односно у цитоплазми. у:
а) Иницирање и транскрипција.
б) Иницирање и прекид.
ц) Превод и раскид.
г) Транскрипција и превод.
Тачна алтернатива: д) Транскрипција и превод.
4. (УЕМА) Генетски код је биохемијски информациони систем који омогућава производњу протеина који одређују структуру ћелија и контролишу све метаболичке процесе. Означите тачну алтернативу тамо где је пронађена структура генетског кода.
а) Случајан низ азотних база А, Ц, Т, Г.
б) Секвенца сломљених база ДНК указује на секвенцу нуклеотида који морају да се споје да би створили протеин.
в) Секвенца сломљених база РНК указује на секвенцу аминокиселина које се морају спојити да би створиле протеин.
г) Случајан низ азотних база А, Ц, У, Г.
е) Низ сломљених база ДНК указује на низ аминокиселина који се морају спојити да би створили протеин.
Тачна алтернатива: е) Низ сломљених база ДНК указује на низ аминокиселина који се морају спојити да би створили протеин.
Можда ће вас такође занимати:
- Цитоплазма
- структура протеина
- Увод у генетику
