Ақуыз синтезін реттеу туралы реферат

Ақуыз синтезін реттеу туралы реферат

Термині «трансляция» білдіреді беруді тұқым қуалайтын ақпарат иРНК — ақуыз. Былайша айтқанда, «перевод» реттілігі трехчленных кодонов иРНК-да амин қышқылдарының синтезируемого ақуыз.

Кітабында Беркинблит, Глаголева және Фуралева бұл процесс сипатталған жеткілікті егжей-тегжейлі. Естеріңізге оның басты белгілері. Барлық салыстырмалы түрде шағын (шамамен 80 нуклеотидтер) көлік РНК (тРНК) бар однонитевой учаскесі («петля») орналасқан «антикодон» үштік нуклеотидтер, комплементарных кодону. Антикодон водородными байланыстармен жалғанады кодоном және бұл тұрады, «тануды» кодона айқындайтын амин қышқылы, ол болуы тиіс қосылуы өсіп келе жатқан тізбек ақуыз. Әр түрлі тРНК торда бар, кем дегенде, 20 — саны бойынша амин қышқылдары.

3′-соңында барлық тРНК тұр үштік нуклеотидтердің ЦЦА. Оған арнайы фермент, «аминоацил-тРНК-синтетаза», ковале-нтной байланыспен қосады амин қышқылы, тиісті антикодону осы тРНК. Құрылады молекуласы «аминоа-цил-тРНК». Условимся қысқалық үшін белгілеу, оның аа-тРНК. Процестер «тану» кодона және ақуыз синтезі жоспарларының рибосоме. Оны құрайтын екі субъединицы — кіші және үлкен. Жалпы олардың диаметрі шамамен 25 миллимикрон. Әр субъединиц жиынтығы бар ерекше белоктар молекулалары ірі рибосомальных РНҚ, бірі — кіші субъединице және екі (ал эукариотов үш) — үлкен. Молекулярлық салмағы осы pPHK жатуы 0,5-1,5 миллион дальтон (1541-ге дейін 4718 нуклеотидтер). Шағын pPHK рибосом (бар) бар, ұзындығы барлығы 120-160 нуклеотидтер.

Белоктар рибосом, жалпы саны шамамен 55-ші (орташа) прокариотов және 83-х у эукариотов қамтамасыз етеді кезеңдерінің реттілігі биосинтез түпкілікті ақуыз: қонуға рибосомы арналған иРНК, оны жылжыту бойымен матрица, жөнелте өсіп келе жатқан тізбектің ақуыздың бір молекуласының тРНК басқа, аяқталуы тарату және алу рибосомы отырып матрицалар иРНК. Осы процестерге қатысады және кейбір белоктар цитоплазмы, уақытша связывающиеся с рибосомой — деп аталатын «факторлар» бастамашылық жасау, элонгации және терминации ақуызды синтездеу.

Рибосомы эукариотов едәуір ірірек, бактериялар. Мүмкін отырғызу иРНК және бірнеше рибосом бірінен. Мұндай комбинациясы деп аталады «полисомой».

Клеткадағы E. coli шамамен 20 мың рибосом. Орын қосу рибосом — иРНК үшін E. coli белгілі. Бұл дәйектілігі АГГАГГУ-З орналасқан, 10 нуклеотидтердің бұрын АУГ — бастауыш кодона үшін ақуыз синтезі. Деп 3′-соңына рРНК кіші субъединицы рибосомы E. coli комплементарен осы ретпен.

Қатысты рибосом жоғары организмдер деп санайды олар садятся өз тарапынан 5′-аяғына иРНК, содан кейін «скользят» оған дейін жеткізгенге қарсы алады инициаторный кодонАУГ арнайы ортада: АЦЦАУГГ.

Бізге белгілі субъединицы рибосом (кіші және үлкен) синтезделінеді бөлек. Қонуға рибосомы белгілі бір үшін оған орын иРНК жүзеге асырады кіші субъединица. Үлкен субъединица оған, содан кейін қосылады. Алу рибосомы отырып матрицалар иРНК, әлбетте, жүзеге асырылады ажырату жолымен субъединиц. Осы рибосому орнына кезекті аа-тРНК кіреді әлдебір арнайы ақуыз (RF-release factor). Ол ығыстырады рибосомы из остающуюся онда бөлігі полипептидтік тізбек ақуыз. У эукариотов бөлігі рибосом өзінің үлкен субъединице байланысады внутриклеточными мембрана. Синтезируемые олар ақуыздар ұшырайды теңіз жұлдызы және секретируются торымен сыртқа. Рибосомы в цитоплазме деген өз қажеттілігін қамтамасыз етеді жасушалар. Аяқталғаннан кейін синтез полипептидтік тізбек ақуыз басталады посттрансляционная трансформация белок, атап айтқанда, оның сворачивание » глобулу. (Дегенмен, бұл үшін ірі белоктар бұл сворачивание басталады тағы процесінде тарату.) Сворачиванию нәруыздардың жасушадағы ықпал етеді және арнайы белоктар — «көмекшілер». Ағылшын терминология деп аталады «molecular chaperones» (серіктестер). Қысқа белоктар (кем 300 амин қышқылдары) оңай сворачиваются бір компактную құрылымы — «домен». Ірі белоктар эукариотов кейде сворачиваются екі немесе үш домен байланысты қысқа отрезками полипептидтік тізбек. Трансформация ақуыз алдында оның сворачиванием қамтуы мүмкін және химиялық түрлендіруді кейбір амин қышқылдары: қосылу Сахаров немесе липидтердің — әсіресе белоктар мембраналар. Мүмкін кейбір укорачивания полипептидтік тізбектің экзопептидазами (мүддесінде үздік орау) және т. б. Ораламыз енді неғұрлым егжей-тегжейлі талдау орталық процесс — синтез полипетидной тізбек ақуыз рибосоме матрицасы бойынша иРНК. Негізгі түсініктер бұл туралы үдерісінде баяндалған жоғары. Бірақ осы ұсынымдарда бар көптеген жасырын «қара орын». Мен ескертемін: барлық кейіннен болып табылады гипотезой автордың, оны ұсынамын үшін сыни қарау шәкірттеріне. — Сур. бейнеленген рибосома екі разрездерде. Менің ойымша, бұл үлкен субъединице бар екі арна К1 және К2.

Реттеу ақуызды синтездеу

MET

Сур.

Сол схемасы — разрез рибосомы жазықтықпен перпендикулярлы иРНК арқылы өтетін тік арна Кр иРНК мұнда бейнеленген кішкентай үйірмесімен бірге перекрестием. Оң бөлінісінде көрініп-ақ тұр, жіңішке жолақ, кодоны атап өтілді сызықтармен құрылады. Бұл — тілік жазықтығы арқылы өтетін иРНК және екі арна. Бірі-салыстыру разрездердің көрініп тұрғандай, көлденең каналы бар вытянутое төмен қимасы. Тік арна — дөңгелек. Сонымен половинки эллипсов бейнелейді тРНК молекуласының. Олардың тік сызықты учаскелері — антикодоны. Қара нүкте бар шыңдары полуэллипса — амин қышқылы. Тізбек қара нүкте, шығушы бірі Ki — новосинтезированный ақуыз фрагменті. Төменгі нүктесі осы тізбек — метионин, қатарынан ақуыз синтезі.

Рибосома бойымен жылжып, иРНК солдан оңға қарай құбылуына — бірден бір кодон. (Қозғалыс бағыты 5′-3′). Бейнеленген кезде, егер мұндай өзгеріс жаңа ғана аяқталды. Освободившаяся тРНК № 1 тастап рибосому. «ТРНК № 2, орналасқан «сайтында» П отырады қазірдің өзінде синтезделген ақуыз фрагменті. «ТРНК № 3 (сайтта А) — келесі аминоацил-тРНК. аа-тРНК № 4 ғана кіреді канал Kg, ол әлі сблизилась «өзінің» кодоном.

Кезінде келесі өзгерістер рибосомы оңға соңғы аа-тРНК жарайды осы кодону, «біледі» және жатса сайтында Ал, жағдайы, ол суретте орын алады аа-тРНК № 3. Сол уақытта бүкіл ақуыз фрагменті оторвется жылғы тРНК № 2 қосылса, пептидной байланыспен к аминокислоте, принесенной тРНК № 3, ал бұл тРНК қазірдің өзінде жатса сайты П — үстінен тік арна К1 — жағдайы, ол суретте орын алады тРНК № 2. Тізбек ақуыз удлинится сол бір буыны. «Отработавшая» тРНК № 2 оторвется өз кодона және шыға бастайды рибосомы.

Енді статистикаға жүгінсек, мәселе генетикалық код.

Естеріңізге сала кетейік, 64-х триплетных кодонов » иРНК үш кодона (УАА, СҚБ және УГА) дилердің аяқталуы ақуыз синтезі және алу рибосомы с иРНК. Қалған кодоны «значащие», яғни диктующие қосылу синтезируемой тізбегі белоктың белгілі бір амин қышқылдары. Істеуіміз керек, осы «айқындылығы». Біз білеміз, генетикалық код — вырожденный. 61 кодон иРНК басқарады, құрамына ақуыз, барлығы 20-дан астам амин қышқылдары. Ол тіпті байқалмады, бұл әрбір амин қышқылы келеді 3 кодона. Шын мәнінде бөлу қоймады мұндай біркелкі.

Амин қышқылы лейцин анықтайды бүтін 6 кодонов (оңай болу үшін, баяндау, алайда оларды аударуға). Осындай артық кодонов-нда үшін әкімдігінің баспасөз қызметі хабарлады және аргинин. Бес амин қышқылдары (Гли, Білік, Про, Ала және Тының) кодталады шектеулі балалар қоғамдық қозғалысы көшбасшыларының халықаралық избыт-ком. Изолейцину сәйкес келеді 3 кодона. Үшін метионин тек бір кодон (АУГ). Осындай дәл сәйкестік орын үшін триптофан, қалған тоғыз амин қышқылдары бар 2 кодона.

У четырехкратно, үш мәрте тексеріледі және екі рет азғындалған кодонов байқалады айырмашылық тек соңғы (есептегенде қозғалыс бағыты бойынша рибосомы), үшінші нуклеотиде кодона. Жиі деп болжайды бұл нуклеотид маңызды рөл атқармайды және … 41 кодон «келіседі» осы құптауды. «Алты вырождения» төрт нуклеоти-дов, мүмкін атқаруға үшінші ереже кодоне жеткіліксіз. Үшін Арг және Лей тиесілі қосымша деп танылсын несущественность және қолданысқа нуклеотида олардың кодонов. Нашар ахуал ісі серином. Екі оның алты кодонов ерекшеленеді қалған төрт бірінші және екінші йуклеотидах. -Онда тым көп несущественного! Табиғат бұл шыдамайды.

Бекіту туралы несущественности осындай көптеген нуклеотидтер в кодонах іс-әрекетін үнсіз болжанып отыр, бұл көлік тРНК бар тек 20 — саны бойынша амин қышқылдары (және әрқайсысының тек бір ғана «рұқсат етілген» антикодонов). Солай ма? Мүмкін вырождение орын үшін тРНК («изоакцепторные тРНК»)? Яғни, жеткізу үшін аргинин, лейцина және әкімдігінің баспасөз қызметі хабарлады қр рибосому бар алты түрлі тРНК әр түрлі болуы мүмкін осы амин қышқылдарының антикодонами. Бұдан әрі ұқсас — төрт, үш және екі түрлі тРНК. Мен үшін ғана метионин және трип-тофана — бір. Бұл болуы тиіс өмір сүре 61 түрлі тРНК. Эксперименттік деректер айтады пайдасына осындай болжамдар.

«Изоакцепторных», яғни әртүрлі, бірақ присоединяющих өзіне бір амин қышқылы көлік РНК бар кемінде 59-шы. (кейбір есептеулер олардың көп, бірақ бұл тексеруді талап етеді, өйткені жиынтық цифрлар алып келген жұмыстар жиынтығы әр түрлі авторлардың). Изоакцепторные тРНК үшін бір амин табу әдісімен колоночной хроматография, біз танысуға кейінірек.

Бірақ егер көлік РНК сонша, қанша кодонов, онда әрбір кодон «узнается» олар тұтастай және ешқандай нуклеотидтер, ойнайтын маңызды рөлін кодонах жоқ.

Осы материалмен мағынасы жаңаша реттеу тетігі ақуызды синтездеу, әсіресе жоғары организмдер. Классикалық үлгісінде лак-оперона E. coli Жакоб және Моно ұсынды знакомую сізге тұжырымдамасын қатысатын «оператор», басқарушы рұқсат транскрипциясын құрылымдық гендер. Оператордың алдында тұр «ген-регулятор». Ол қабілетті жүргізуге ақуыз синтезі-репрессора, ол байланысады операторы. Өз кезегінде приходящая сырттан тор молекуласы-«активаторы» байланыстыру репрессор. Реттеу синтезі ақуыз деңгейінде орын алады транскрипция ДНҚ-синтездеу иРНК. Бұл үшін жақсы бактериялардың, мұнда барлық ДНК көп немесе аз қол жетімді оқу үшін тұқым қуалайтын ақпарат уақыт бойы өмір жасушалар. Қажеттілік туындаған кезде істелген жұмысты жаңа ферменттер, мысалы, өзгерту кезінде қоректік ортаның, РНҚ-полимераза оңай алып тастай алады көп көшірмелерін иРНК отырып, қажетті учаскесінің геномның бактериялар.

ДНК жоғары организмдер сверхскручена өте тығыз, өте тығыз оралуы. Орынды бірнеше сөз айтуға тәсілі туралы осы орау. Адам геномы, мысалы, шамамен 3 миллиард жұп негіздер (есептегенде бойынша гаплоидному қабылдау хромосомалардың). Кіріспеде ескерткен болатын, бұл арасындағы қашықтық көршілес буымен » спиральді ДНК — шамамен 0,34 миллимикрона. Қайдан шығатыны, толық ұзындығы «молекулалар ДНК-сы» адам құрайды, 1 метр! Ретінде мұндай ұзындығы уместить ядрода жасушаның? Алайда, тіпті тұрмыстық тәжірибе көрсетіп өте ұзақ, бірақ өте жұқа жіп болады свернуть » кішкентай шумақ. (Ежелгі гректер сала алды дайындалуы аса жіңішке жіптер, сотканное оның көйлек болады созуға арқылы үшін сақина саусақтың.) Бірақ ретсіз шумақ непригоден. Оның қиын күн тәртібінде. Ал сворачивание ДНК болуы тиіс жақсы ұйымдастырылған, ол үшін жылдам жүзеге асыруға редупликацию барлық молекулалар.

Үшін осы мақсатқа қызмет етеді арнайы белоктар — «гистоны» тығыз байланысты ДНК. Байланыс бұл емес, коваленттік, ал электростатикалық. Барлық гистоны (олардың саны-5 типті) — мәні бай лизином және аргинином «сілтілік» белоктар. Бейтарап ортада олар жеткілікті үлкен оң заряд, соның есебінен тартылады — теріс заряженным қалдықтары фосфор қышқылы ДНК. Гистоны ретке келтіру үшін ұю молекулалардың ДНК рөл атқарады, ұқсас рөлімен арналған катушкалар жіп. Электрондық микрофотографиях қолынан сынып оқушысы илья немеренконы құттықтаймыз ішінара толық дезоксирибонуклеопротеин (ДНП) деп атайды комбинациясын ДНК гистонами түрінде жіптер диаметрі шамамен 2 со, тығыз орналасқан өзінше моншақтар — «нуклеосомы». Деп ойлайды негізін әр нуклеосомы құрайды октамер сегіз молекулалардың гистонов (4-х типі) құратын ұқсастық өзекшені, навита двухнитевая ДНК спираль құрай отырып екі орамды жалпы ұзындығы шамамен 150 жұп негіздер. Сызықтық кесінді ұзындығы 50-ге жуық жұп негіздер біріктіреді көрші нуклеосомы.

Сонымен қатар. «Нативном жай-күйі және бұл «жіп бастап бусинками» бұрылады тығыз оның (вроде түзу), диаметрі шамамен 30 со. Тізбек осындай катушкаларды құрады хромосому. Синтез жаңа иРНК арналған матрицасы мұндай ДНК, ең алдымен, болуы мүмкін ғана емес, жасушалық бөліну болған ядро мембранасы жойылады, тығыз орау орын алады және хромосомдық материал алады дерлік барлық көлемі жасушалар.

Егер бұл осылай болса, онда қор иРНК «өмірдің барлық жағдайларына» жасушаларында эукариотов өзгеріссіз қалуы тиіс. Пайдасына мұндай болжамдар дейді сол бұрын аталған факт, бұл жоғары организмдер иРНК пайда болады в цитоплазме байланысты неким (мүмкін қорғаныш) ақуыз түрінде «информосомы». Бірақ қалай реттеледі синтез әр түрлі белоктар iio оларды қажет? Өйткені, тамақтану жасушалары қан арқылы да байланысты тұтынылатын азық-түлік.

Бұл-нда әлеуетті құндылығы вырожденности генетикалық кодын түрлендіру және нуклеотидтердің изоак-цепторных тРНК.

Мысалы, кейбір иРНК, кодирующих синтез әр түрлі белоктар, аминокислоте сериясы қандай да бір жағдайда сәйкес келеді белгілі бір код ол, ал басқа жағдайларда — болса-барлық қалған рұқсат етілген бес кодонов. Делік әрі қарай, бұл қазір торда белсенді жағдайы, т. е. дайындық жағдайы қатысуға белковом синтезі, жоқ немесе өте нашар ұсынылған изоакцепторная тРНК әкімдігінің баспасөз қызметі хабарлады, узнающая дәл осы «бәйтерек» біз кодон. Сонда барлық иРНК, онда ол пайдаланылады, көрсетілмейді және тиісті белоктар синтезироваться. Қалған иРНК, пайдаланған қосу үшін әкімдігінің баспасөз қызметі хабарлады біздің «злополучный» кодон көрсетілетін болады қалыпты.

Ал бұл қатысуға дайын белковом синтезі»? Бұл толық түрлендіруді барлық негіздер болуы тиіс өзгерту дәл осы тРНК. Өйткені толықтығын түрлендіру байланысты көлемдік нысаны тРНК молекуласының мүмкіндігі және «өткізу» оны рибосому.

Және мұндай мүмкіндік тыйым салу немесе рұқсат трансляциялау, ал синтез тиісті белоктар орын үшін 59-ға значущих кодонов 61-ші. Әлбетте, бұл мүмкіндіктерді реттеу ақуызды синтездеу ашылады орасан. Реттеу белок синтезін көшіріледі деңгейі тарату — ақпаратты оқу, иРНК. Ақырында, кім жүзеге асырады түрлендіруді новообразованных молекулалардың тРНК? Арнайы ферменттер. Олардың белсенділігі, өз кезегінде, мүмкін ынталандырылады немесе подавляться факторлар, түсетін тор сырттан.

Бұл — тағы бір гипотеза, тағы бір материал үшін пікірталас!

Бар бір жанама куәлік пайдасына ұсынылған гипотезаны, ол болады усмотреть жарияланған жақында туралы мәліметтерде бұл рұқсат етілген вырожденность генетикалық кодтың кейбір амин қышқылдары пайдаланылады қоймады біркелкі.

Кітабында Т. A. Bronk «Genomes» (1999 ж.) келтірілген, атап айтқанда келесі кесте жиілік пайдалану кодонов үшін үш амин қышқылдарының алынған қорыту кең материал бойынша салыстыру расшифрованных гендердің бірге аминокислотными последовательностями кодируемых олар белоктар:

Амин қышқылы Кодоны пайдалану Жиілігі

ГЦА 22%
Аланин ГЦЦ ГЦГ
41%

[%]

қто 26%

АЦА 27%
Треонин АЦЦ 38%

АЦГ Li2%J

АЦТ 23%

ГТТ |11%1
Валин ГТА 25%

ГТЦ 48%

ГТГ 16%

Бұл осы кестенің кейбір кодоны әрбір жағдайда пайдаланылады сирек — мүмкін үшін сирек синтезируемых белоктар. Басқа да кодоны бар, «жұмысшы аттар» пайдаланылады сәл ма емес, екі есе жиі қарағанда, орта невероятностные 25%.

Әдебиет

Барановский, П. В., Мельник И. А. Өзара байланысты бұзушылықтардың жалпы холестерин мен липопротеидтер холестерин қан сарысуында миокард инфарктісі. //Қан айналымын жақсартады. -1987. -Т. ХХ. -N 2.-С. 17-19

Баркаган З. С. Геморрагиялық аурулар мен синдромдар. М., Медицина.-1988.-528б.

Башкаревич Н.А. Физиология және фармакология терморегуляциясы. Минск. -1985. -Вып. 2. -С. 128-134.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *