Ito ay ang proseso ng pag-convert ng isang transcript (pre-mRNA na ginawa ng transkripsyon) sa mature na mRNA na angkop para sa pagsasalin. Mga yugto ng pagproseso:

1) Pagtatakip
Ang isang takip na binubuo ng binagong guanine ay nakakabit sa 5" na dulo ng transcript.

2) Polyadelation
Mula 100 hanggang 200 adenine nucleotides ay idinagdag sa 3" dulo ng transcript.

3) Splicing
Ito ang proseso ng pagputol ng mga kinakailangang seksyon mula sa transcript at pagdikit-dikit ang mga ito. Sa mga eukaryote, ang average na 5/6 ng haba ng isang transcript ay itinatapon.

Ang mature na mRNA ay binubuo ng 5 mga seksyon:

1) Cap kinakailangan para sa

• pag-export ng mRNA mula sa nucleus;
• pagpigil sa pagkasira ng 5" dulo ng mRNA bilang resulta ng pagkilos ng mga exonucleases;
• pagsisimula ng broadcast.

2) 5"-NTO(hindi na-translate na rehiyon) ay nag-encode ng dalas ng pag-broadcast. Ang mga repressor o activator ay maaaring ikabit sa 5" UTR, na binabago ang kakayahan ng mRNA na ito na magbigkis sa ribosome.

3) Rehiyon ng coding- isang broadcast ang ginawa mula dito. Nagsisimula ito sa start codon AUG at nagtatapos sa isa sa tatlong stop codon.

4) 3"-NTO ine-encode ang rate ng pagkasira ng isang ibinigay na mRNA sa pamamagitan ng mga nucleases. Ang mga repressor o activator ay maaaring ikabit sa 3"-UTR, na binabago ang rate ng pagkasira.

5) Poly-A ay responsable din para sa habang-buhay ng mRNA sa cytoplasm.

T ERMINATION

Hihinto ang RNA polymerase kapag naabot nito ang mga stop codon. Sa tulong ng kadahilanan ng pagwawakas ng protina, ang tinatawag na ρ factor (Greek ρ - "rho"), ang enzyme at ang synthesized na molekula ng RNA, na pangunahing transcript, ang precursor ng mRNA o tRNA o rRNA.

RNA ROCESSING

Kaagad pagkatapos ng synthesis, ang mga pangunahing transcript ng RNA, para sa iba't ibang mga kadahilanan, ay wala pang aktibidad, ay "immature" at pagkatapos ay sumasailalim sa isang bilang ng mga pagbabago na tinatawag na pagproseso. Sa eukaryotes, ang lahat ng uri ng pre-RNA ay pinoproseso; sa prokaryotes, ang mga rRNA at tRNA precursor lamang ang pinoproseso.

P ROCESSING NG PREDECESSOR MRNA

Kapag nag-transcribe ng mga seksyon ng DNA na nagdadala ng impormasyon tungkol sa mga protina, ang mga heterogenous na nuclear RNA ay nabuo, na mas malaki ang laki kaysa sa mRNA. Ang katotohanan ay dahil sa mosaic na istraktura ng mga gene, ang mga heterogenous na RNA na ito ay may kasamang impormasyon (exon)

At hindi nakapagtuturo ( introns) mga rehiyon.

1. Splicing (eng. splice - to glue end to end) ay isang espesyal na proseso kung saan, kasama ng mga maliliit na nuclear RNA, ang mga intron ay tinanggal at ang mga exon ay napanatili.

2. Capping (English cap - hat) - nangyayari sa panahon ng transkripsyon. Ang proseso ay binubuo ng pagdaragdag ng 5" carbon N7 -methyl-guanosine sa 5"-triphosphate ng terminal nucleotide ng pre-mRNA.

Ang "cap" ay kinakailangan upang maprotektahan ang molekula ng RNA mula sa mga exonucleases na gumagana mula sa 5" na dulo, pati na rin para sa pagbubuklod ng mRNA sa ribosome at para sa pagsisimula ng pagsasalin.

3. Polyadenylation– sa tulong ng polyadenylate polymerase gamit ang ATP molecules, mula 100 hanggang 200 adenyl nucleotides ay nakakabit sa 3" dulo ng RNA, na bumubuo ng poly(A) tail. Ang poly(A) tail ay kinakailangan upang maprotektahan ang RNA molecule mula sa exonucleases nagtatrabaho sa 3 "-end.

P ROCESSING NG RRNA PREDECESSOR

Ang mga precursor ng rRNA ay mas malalaking molekula kumpara sa mga mature na rRNA. Ang kanilang pagkahinog ay bumababa sa pagputol ng preribosomal RNA sa mas maliliit na anyo, na direktang kasangkot sa pagbuo ng ribosome. Ang mga Eukaryote ay mayroong 5S, 5.8S, 18S, at 28S rRNA. Sa kasong ito, ang 5S rRNA ay na-synthesize nang hiwalay, at ang malaking preribosomal na 45S RNA ay pinuputol ng mga partikular na nucleases upang mabuo.

5.8S rRNA, 18S rRNA, at 28S rRNA.

U Sa mga prokaryote, ang mga molekula ng ribosomal na RNA ay may ganap na magkakaibang mga katangian(5S-, 16S-

23S-rRNA), na siyang batayan para sa pag-imbento at paggamit ng ilang antibiotics sa medisina

P ROCESSING PRECEDOR T RNA

1. Formation sa 3" dulo ng sequence C-C-A. Para dito, ang ilan pre-tRNA mula sa 3" dulo ang labis na mga nucleotide ay tinanggal hanggang ang triplet ay "nakalantad" C-C-A, para sa iba, idinagdag ang sequence na ito.

2. pagbuo ng anticodon loop nangyayari sa pamamagitan ng pag-splice at pagtanggal ng isang intron sa gitnang bahagi ng pre-tRNA.

3. Pagbabago ng nucleotide sa molekula sa pamamagitan ng deamination, methylation, reduction. Halimbawa, ang pagbuo ng pseudouridine at dihydrouridine.

Ang capping at polyadenylation ng mRNA ay tinatawag pagproseso ( post-transcriptional modification).

Capping:

Ang isang nalalabi ay idinagdag sa 5" dulo ng lahat ng eukaryotic mRNA sa panahon ng pagproseso. 7-methylguanosine may edukasyon natatanging 5" à 5" phosphodiester bond. Ang karagdagang nucleotide na ito ay tinatawag takip o takip.

Mga function ng cap :

1. pinoprotektahan nito ang RNA mula sa mga exonucleases

2. tumutulong sa pagbubuklod ng molekula ng mRNA sa ribosome.

Polyadenylation:

Ang 3" na dulo ay binago din kaagad pagkatapos makumpleto ang transkripsyon. Ang isang espesyal na enzyme ay polyadenylate polymerase nakakabit mula 20 hanggang 250 adenylic acid residues (poly(A)) sa 3" dulo ng bawat RNA transcript. Kinikilala ng polyadenylate polymerase ang isang partikular na sequence AAUAAA, pinuputol ang isang maliit na fragment ng 11-30 nucleotides mula sa pangunahing transcript at pagkatapos ay nakakabit ng poly(A) sequence. Karaniwang tinatanggap na ang gayong "buntot" ay nag-aambag sa kasunod na pagproseso ng RNA at pag-export ng mga mature na molekula ng mRNA mula sa nucleus.

Habang nakikilahok ang mRNA sa mga proseso ng pagsasalin, bumababa ang haba ng polyA fragment. 30 adenyl nucleotides ay itinuturing na kritikal para sa katatagan.

Ang buong hanay ng mga nuclear transcript ng RNA polymerase II ay kilala bilang heterogenous nuclear RNA(hnRNA).

Lahat ng 3 klase ng RNA ay na-transcribe mula sa mga gene na naglalaman mga intron(mga lugar na walang kaalaman) at mga exon(mga seksyon ng DNA na nagdadala ng impormasyon). Ang mga pagkakasunud-sunod na naka-encode ng mga DNA intron ay dapat alisin sa pangunahing transcript bago maging biologically active ang RNA. Ang proseso ng pag-alis ng mga kopya ng intronic sequence ay tinatawag RNA splicing.

Ang RNA splicing ay catalyzed mga kumplikadong protina na may RNA, kilala bilang "maliit na nuclear ribonucleoprotein particle"(snRNP, English small nuclear ribonucleic particles, snRNP Ang ganitong mga catalytic RNA ay tinatawag ribozymes.

Mga function ng introns:

protektahan ang aktibong bahagi ng cell genome mula sa mga nakakapinsalang epekto ng kemikal o pisikal (radiation) na mga kadahilanan

· nagbibigay-daan sa paggamit ng tinatawag na alternatibong splicing pataasin ang genetic diversity ng genome nang hindi nadaragdagan ang bilang ng mga gene.

Alternatibong splicing:

Bilang resulta ng mga pagbabago sa pamamahagi ng mga exon ng isang transcript sa panahon ng splicing, iba't ibang mga RNA at, dahil dito, iba't ibang mga protina ang lumitaw.

Mahigit sa 40 genes ang kilala na kung saan ang mga transcript ay napapailalim sa alternatibong splicing. Halimbawa, ang transcript ng calcitonin gene, bilang isang resulta ng alternatibong splicing, ay gumagawa ng RNA, na nagsisilbing template para sa synthesis ng calcitonin (sa thyroid gland) o isang partikular na protina na responsable para sa panlasa na pang-unawa (sa utak). Ang α-tropomyosin gene transcript ay sumasailalim sa mas kumplikadong alternatibong splicing. Hindi bababa sa 8 iba't ibang tropomyosin mRNA na nagmula sa isang solong transcript ang natukoy (tingnan ang figure)

33. Pangkalahatang pamamaraan ng biosynthesis ng protina - kinakailangang mga kinakailangan:

Ang daloy ng impormasyon ay isang pamamaraan para sa pagpapadala ng impormasyon (ang sentral na dogma ng molecular biology). Pagtitiklop at transkripsyon ng DNA - mga enzyme, mekanismo. Baliktarin ang transkripsyon, ang papel ng mga revertase. Pagproseso at pag-splice ng mRNA. Mga katangian ng genetic code, codon, anticodon.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng biosynthesis ng protina at ang biosynthesis ng iba pang mga molekula:

· Walang pagsusulatan sa pagitan ng bilang ng mga monomer sa matrix at sa produkto ng reaksyon (4 na nucleotides - 20 amino acid)

· Walang complementarity sa pagitan ng mRNA (template) at ang peptide chain ng protina (produkto).

Pangkalahatang pamamaraan ng biosynthesis ng protina - kinakailangang mga kinakailangan:

· daloy ng impormasyon(paglipat ng impormasyon mula sa DNA sa RNA sa protina)

· daloy ng plastik(amino acids, mRNA, tRNA, enzymes)

· daloy ng enerhiya(macroergies ATP, GTP, UTP, CTP)

Kaagad pagkatapos ng synthesis, ang mga pangunahing transcript ng RNA, para sa iba't ibang mga kadahilanan, ay wala pang aktibidad, ay "immature" at pagkatapos ay sumasailalim sa isang bilang ng mga pagbabago na tinatawag na pagproseso. Sa eukaryotes, ang lahat ng uri ng pre-RNA ay pinoproseso; sa prokaryotes, ang mga rRNA at tRNA precursor lamang ang pinoproseso.

Pagproseso ng pasimula ng Messenger RNA

Kapag nag-transcribe ng mga seksyon ng DNA na nagdadala ng impormasyon tungkol sa mga protina, ang mga heterogenous na nuclear RNA ay nabuo, na mas malaki ang laki kaysa sa mRNA. Ang katotohanan ay dahil sa mosaic na istraktura ng mga gene, ang mga heterogenous na RNA na ito ay kinabibilangan ng mga informative (exon) at non-informative (introns) na mga rehiyon.

1. Splicing dugtungan- butt gluing) ay isang espesyal na proseso kung saan, kasama ang pakikilahok maliliit na nuclear RNA Ang mga intron ay tinanggal at ang mga exon ay pinananatili.

Pagkakasunud-sunod ng mga kaganapan sa paghahati

2. Pagtatakip takip– header) – nangyayari sa panahon ng transkripsyon. Ang proseso ay binubuo ng pagdaragdag ng 5" carbon N 7 -methyl-guanosine sa 5"-triphosphate ng terminal nucleotide ng pre-mRNA.

Ang "cap" ay kinakailangan upang maprotektahan ang molekula ng RNA mula sa mga exonucleases na gumagana mula sa 5" na dulo, pati na rin para sa pagbubuklod ng mRNA sa ribosome at para sa pagsisimula ng pagsasalin.

3. Polyadenylation– sa tulong ng polyadenylate polymerase gamit ang ATP molecules, mula 100 hanggang 200 adenyl nucleotides ay nakakabit sa 3" na dulo ng RNA, na bumubuo ng polyadenyl fragment - ang poly(A) tail. Ang poly(A) tail ay kinakailangan upang maprotektahan ang molekula ng RNA mula sa mga exonucleases, gumagana mula sa 3" dulo.

Schematic na representasyon ng messenger RNA pagkatapos ng pagproseso

Pagproseso ng ribosomal RNA precursor

Ang mga precursor ng rRNA ay mas malalaking molekula kumpara sa mga mature na rRNA. Ang kanilang pagkahinog ay bumababa sa pagputol ng preribosomal RNA sa mas maliliit na anyo, na direktang kasangkot sa pagbuo ng ribosome. Sa eukaryotes, mayroong apat na uri ng rRNA - 5S-, 5.8S-, 18S- at 28S-rRNA. Sa kasong ito, ang 5S rRNA ay na-synthesize nang hiwalay, at ang malaking preribosomal na 45S RNA ay pinuputol ng tiyak na mga nucleases na may pagbuo ng 5.8S rRNA, 18S rRNA at 28S rRNA.

Sa mga prokaryote, ang mga molekula ng ribosomal RNA ay may ganap na magkakaibang mga katangian (5S-, 16S-, 23S-rRNA), na siyang batayan para sa pag-imbento at paggamit ng isang bilang ng mga antibiotic sa medisina.

Pagproseso ng transfer RNA precursor

1. Pagbabago ng mga nucleotides sa isang molekula sa pamamagitan ng deamination, methylation, reduction.
Halimbawa, ang pagbuo ng pseudouridine at dihydrouridine.

Istraktura ng binagong uridyl nucleotides

2. Ang pagbuo ng anticodon loop ay nangyayari sa pamamagitan ng splicing

Ang lahat ng mga yugto ng pagproseso ng mRNA ay nangyayari sa mga particle ng RNP (ribonucleoprotein complexes).

Habang na-synthesize ang pro-RNA, agad itong bumubuo ng mga complex na may mga nuclear protein - infofers. Pareho sa nuclear at cytoplasmic complex ng mRNA na may mga protina ( infosomes) kasama ang mga s-RNA (maliit na RNA).

Kaya, ang i-RNA ay hindi kailanman malaya mula sa mga protina, samakatuwid, kasama ang buong landas hanggang sa pagkumpleto ng pagsasalin, ang i-RNA ay protektado mula sa mga nucleases. Bilang karagdagan, binibigyan ito ng mga protina ng kinakailangang pagbabago.

Habang ang bagong synthesize na pro-mRNA (primary transcript o hRNA - heterogenous nuclear RNA) ay nasa nucleus pa rin, ito ay pinoproseso at kino-convert sa mature na i-RNA bago ito magsimulang gumana sa cytoplasm. Kinokopya ng heterogenous nuclear RNA ang buong DNA nucleotide sequence mula sa promoter hanggang sa terminator, kabilang ang mga hindi na-translate na rehiyon. Pagkatapos nito, ang hRNA ay sumasailalim sa mga pagbabagong nagsisiguro sa pagkahinog ng gumaganang matrix para sa synthesis ng polypeptide chain. Karaniwan, ang hRNA ay ilang beses (minsan sampu-sampung beses) na mas malaki kaysa sa mature na mRNA. Kung ang hRNA ay bumubuo ng humigit-kumulang 10% ng genome, kung gayon ang mature na mRNA ay bumubuo lamang ng 1-2%.

Sa isang serye ng mga sunud-sunod na yugto ng pagpoproseso, ang ilang mga fragment na hindi kailangan sa mga susunod na yugto ay inalis mula sa pro-RNA (transcript), at ang mga nucleotide sequence ay na-edit.

Kapag nag-cap Ang 7-methylguanosine ay nakakabit sa 5" na dulo ng transcript sa pamamagitan ng isang triphosphate bridge, na nagkokonekta sa kanila sa isang hindi pangkaraniwang posisyon na 5"-5", pati na rin ang methylation ng mga riboses ng unang dalawang nucleotides. Nagsisimula ang proseso ng capping bago pa man ang dulo ng transkripsyon ng pro-RNA molecule. Bilang pagbuo ng pro-i-RNA (kahit bago ang ika-30 nucleotide), ang guanine ay idinaragdag sa 5" na dulo na nagdadala ng purine triphosphate, pagkatapos nito ay nangyayari ang methylation.

Mga function ng cap group:

ü regulasyon ng pag-export ng mRNA mula sa nucleus;

ü proteksyon ng 5" dulo ng transcript mula sa mga exonucleases;

ü pakikilahok sa pagsisimula ng pagsasalin: pagkilala sa molekula ng mRNA ng maliliit na subunit ng ribosome at tamang pag-install ng mRNA sa ribosome.

Polyadenylation Binubuo ng paglakip ng adenylic acid residues sa 3" dulo ng transcript, na isinasagawa ng isang espesyal na enzyme poly(A) polymerase.

Kapag ang synthesis ng pro-RNA ay nakumpleto, pagkatapos ay sa layo na humigit-kumulang 20 nucleotides sa direksyon sa 3" dulo mula sa pagkakasunud-sunod na 5"-AAUAA-3", ang isang hiwa ay nangyayari sa pamamagitan ng isang tiyak na endonuclease at mula 30 hanggang 300 AMP ang mga nalalabi ay idinagdag sa bagong 3" dulo ( template-free synthesis).

Splicing [Ingles] "splice" - kumonekta, splice]. Pagkatapos ng polyadenylation, ang pro-RNA ay sumasailalim sa pag-alis ng mga intron. Ang proseso ay na-catalyzed ng spliceosomes at tinatawag na splicing. Noong 1978 Philip Sharp(Massachusetts Institute of Technology) natuklasan ang phenomenon ng RNA splicing.

Ang splicing ay ipinapakita para sa karamihan ng mRNA at ilang tRNA. Ang autosplicing ng r-RNA ay natagpuan sa protozoa. Ang pag-splicing ay ipinakita pa nga para sa archaeobacteria.

Walang iisang mekanismo ng splicing. Hindi bababa sa 5 iba't ibang mga mekanismo ang inilarawan: sa ilang mga kaso, ang splicing ay isinasagawa ng maturase enzymes, sa ilang mga kaso, ang s-RNA ay kasangkot sa proseso ng splicing. Sa kaso ng autosplicing, ang proseso ay nangyayari dahil sa tertiary structure ng pro-r-RNA.

Para sa mRNA ng mas matataas na organismo, mayroong mga ipinag-uutos na panuntunan sa pag-splice:

Panuntunan 1 . Ang 5" at 3" na dulo ng intron ay napakakonserbatibo: 5"(GT-intron-AG)3".

Panuntunan 2 . Kapag pinagsasama-sama ang mga kopya ng mga exon, iginagalang ang pagkakasunud-sunod ng kanilang lokasyon sa gene, ngunit ang ilan sa mga ito ay maaaring itapon.

Ang katumpakan ng splicing ay kinokontrol ng s-RNA : maliliit na nuclear RNAs (snRNAs), na may mga rehiyong pantulong sa mga dulo ng mga intron. Ang snRNA ay pantulong sa mga nucleotide sa mga dulo ng mga intron - ito ay pansamantalang nagbubuklod sa kanila, na hinihila ang intron sa isang loop. Ang mga dulo ng mga fragment ng coding ay pinagsama, pagkatapos kung saan ang intron ay ligtas na inalis mula sa kadena.

③ BROADCAST[mula sa lat. "translatio" - transfer] ay binubuo sa synthesis ng isang polypeptide chain alinsunod sa impormasyong naka-encode sa mRNA. Ang molekula ng mRNA (pagkatapos ng pagproseso sa mga eukaryote at walang pagproseso sa mga prokaryote) ay nakikilahok sa isa pang proseso ng matrix - mga broadcast(polypeptide synthesis), na nangyayari sa ribosomes (Fig. 58).

Ang mga ribosome ay ang pinakamaliit na non-membrane cellular organelles, at sila ay marahil ang pinaka-kumplikado. Sa isang hawla E. coli Mayroong humigit-kumulang 10 3 – 5x10 3 ribosom na naroroon. Ang mga linear na sukat ng isang prokaryotic ribosome ay 210 x 290Å. Sa mga eukaryote - 220 x 320Å.

Mayroong apat na klase ng ribosomes:

1. Prokaryotic 70S.

2. Eukaryotic 80S.

3. Ribosomes ng mitochondria (55S - sa mga hayop, 75S - sa fungi).

4. Mga ribosom ng chloroplast (70S sa mas matataas na halaman).

S – koepisyent ng sedimentation o Svedberg pare-pareho. Sinasalamin ang rate ng sedimentation ng mga molekula o mga bahagi ng mga ito sa panahon ng centrifugation, depende sa conformation at molecular weight.

Ang bawat ribosome ay binubuo ng 2 subunits (malaki at maliit).

Ang pagiging kumplikado ay nagmumula sa katotohanan na ang lahat ng elemento ng ribosomal ay naroroon sa isang kopya, maliban sa isang protina, na nasa 4 na kopya sa subunit ng 50S at hindi maaaring palitan.

Ang mga rRNA ay hindi lamang nagsisilbing mga scaffold para sa mga ribosomal subunits, ngunit direktang kasangkot din sa synthesis ng polypeptides.

Ang 23S r-RNA ay kasama sa catalytic peptidyl transferase center, ang 16S r-RNA ay kinakailangan para sa pag-install sa 30S subunit ng initiation codon ng i-RNA, 5S r-RNA ay kinakailangan para sa tamang oryentasyon ng aminoacyl-tRNA sa ribosome.

Ang lahat ng rRNA ay may nabuong pangalawang istraktura: humigit-kumulang 70% ng mga nucleotide ay pinagsama sa mga hairpins.

Ang mga rRNA ay higit sa lahat methylated (CH 3 group sa pangalawang posisyon ng ribose, pati na rin sa nitrogenous base).

Ang pagkakasunud-sunod ng pagpupulong ng mga subunit mula sa rRNA at mga protina ay mahigpit na tinukoy. Ang mga subunit na hindi konektado sa isa't isa ay mga dissociated ribosome. Nagkakaisa - nauugnay na mga ribosom. Ang asosasyon ay nangangailangan ng hindi lamang mga pagbabago sa conformational, kundi pati na rin ang mga magnesium ions na Mg 2+ (hanggang sa 2x10 3 ions bawat ribosome). Ang magnesiyo ay kinakailangan upang mabayaran ang negatibong singil ng rRNA. Ang lahat ng mga reaksyon ng synthesis ng matrix (replikasyon, transkripsyon at pagsasalin) ay nauugnay sa mga magnesium ions na Mg 2+ (sa mas mababang lawak, manganese ions Mn 2+).

Ang mga molekula ng TRNA ay medyo maliit na mga pagkakasunud-sunod ng nucleotide (75-95 nucleotides), na magkakaugnay sa ilang mga lugar. Bilang isang resulta, ang isang istraktura ay nabuo na kahawig ng isang dahon ng klouber sa hugis, kung saan ang dalawang pinakamahalagang zone ay nakikilala - ang bahagi ng acceptor at ang anticodon.

Acceptor na bahagi ng tRNA ay binubuo ng komplementaryong pinagsama-samang 7 pares ng base at isang bahagyang mas mahabang solong seksyon na nagtatapos sa 3′ dulo, kung saan ang transported kaukulang amino acid ay nakakabit.

Ang isa pang mahalagang rehiyon ng tRNA ay anticodon, na binubuo ng tatlong nucleotides. Gamit ang anticodon na ito, ang t-RNA, ayon sa prinsipyo ng complementarity, ay tumutukoy sa lugar nito sa mRNA, sa gayon ay tinutukoy ang pagkakasunud-sunod ng pagdaragdag ng amino acid na dinadala nito sa polypeptide chain.

Kasabay ng pag-andar ng tumpak na pagkilala sa isang tiyak na codon sa mRNA, ang molekula ng tRNA ay nagbubuklod at naghahatid sa site ng synthesis ng protina ng isang tiyak na amino acid na nakakabit ng aminoacyl-tRNA synthetase enzyme. Ang enzyme na ito ay may kakayahang spatially na makilala, sa isang banda, ang tRNA anticodon at, sa kabilang banda, ang kaukulang amino acid. Ang mga transport RNA ay ginagamit upang maghatid ng 20 uri ng mga amino acid.

Ang proseso ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mRNA at tRNA, na nagsisiguro sa pagsasalin ng impormasyon mula sa wika ng mga nucleotides sa wika ng mga amino acid, ay isinasagawa sa mga ribosome.

Ang mga ribosom ay mga kumplikadong complex ng ribosomal RNA (rRNA) at iba't ibang mga protina. Ang Ribosomal RNA ay hindi lamang isang structural component ng ribosomes, ngunit tinitiyak din ang pagbubuklod nito sa isang tiyak na nucleotide sequence ng i-RNA, na nagtatatag ng simula at reading frame sa panahon ng pagbuo ng isang peptide chain. Bilang karagdagan, tinitiyak nila ang pakikipag-ugnayan ng ribosome sa tRNA.

Ang mga ribosome ay may dalawang zone. Ang isa sa kanila ay may hawak na lumalaking polypeptide chain, ang isa naman ay may hawak na mRNA. Bilang karagdagan, ang mga ribosom ay may dalawang t-RNA binding site. Ang rehiyon ng aminoacyl ay naglalaman ng isang aminoacyl-tRNA na nagdadala ng isang tiyak na amino acid. Ang peptidyl ay naglalaman ng t-RNA, na napalaya mula sa amino acid nito at umalis sa ribosome kapag lumipat ito sa isang codon ng mRNA.

Sa proseso ng pagsasalin, ang mga sumusunod ay nakikilala: mga yugto :

1. Yugto ng pag-activate ng amino acid . Ang pag-activate ng mga libreng amino acid ay isinasagawa gamit ang mga espesyal na enzyme (aminoacyl-tRNA synthetases) sa pagkakaroon ng ATP. Ang bawat amino acid ay may sariling enzyme at sarili nitong tRNA.

Ang activated amino acid ay sumasali sa tRNA nito upang bumuo ng aminoacyl-tRNA (aa-tRNA) complex. Ang mga activated amino acid lamang ang may kakayahang bumuo ng mga peptide bond at bumuo ng mga polypeptide chain.

2. Pagtanggap sa bagong kasapi . Nagsisimula ito sa pagdugtong ng nangungunang 5" na dulo ng mRNA sa maliit na subunit ng dissociated ribosome. Ang koneksyon ay nangyayari sa paraan na ang simula codon (palaging AUG) ay napupunta sa "hindi natapos" na P-site. Ang Ang aa-t-RNA complex sa tulong ng t-RNA anticodon ( UAC) ay nakakabit sa simulang codon ng mRNA. Maraming (lalo na sa mga eukaryote) na protina - salik sa pagsisimula.

Sa mga prokaryote, ang panimulang codon ay nag-encode ng N-formylmethionine, at sa mga eukaryote, ito ay nag-encode ng N-methionine. Kasunod nito, ang mga amino acid na ito ay pinutol ng mga enzyme at hindi kasama sa protina. Matapos ang pagbuo ng initiation complex, ang mga subunit ay nagkakaisa at ang P- at A-site ay "nakumpleto" (Larawan 60).

3. Pagpahaba . Nagsisimula ito sa pagdaragdag ng pangalawang aa-tRNA complex na may anticodon na pantulong sa susunod na codon ng mRNA sa A-site ng mRNA. Ang ribosome ay naglalaman ng dalawang amino acid, kung saan nangyayari ang isang peptide bond. Ang unang tRNA ay inilabas mula sa amino acid at umalis sa ribosome. Ang ribosome ay gumagalaw kasama ang mRNA strand sa pamamagitan ng isang triplet (sa 5"→3" na direksyon). Ang 2nd aa-tRNA ay gumagalaw sa P-site, pinalaya ang A-site, na inookupahan ng susunod na ika-3 aa-tRNA. Sa parehong paraan, idinaragdag ang ika-4, ika-5, atbp. na mga amino acid na dala ng kanilang mga tRNA.

4. Pagwawakas . Pagkumpleto ng synthesis ng polypeptide chain. Nangyayari kapag naabot ng ribosome ang isa sa mga stop codon. Mayroong mga espesyal na protina ( mga kadahilanan ng pagwawakas) na kumikilala sa mga lugar na ito.

Ang isang molekula ng mRNA ay maaaring maglaman ng ilang ribosom (ang pagbuo na ito ay tinatawag na polysome), na nagpapahintulot sa synthesis ng ilang polypeptide chain nang sabay-sabay

Ang proseso ng biosynthesis ng protina ay nagsasangkot ng mas malaking bilang ng mga tiyak na biochemical na pakikipag-ugnayan. Ito ay kumakatawan sa isang pangunahing proseso ng kalikasan. Sa kabila ng matinding pagiging kumplikado (lalo na sa mga eukaryotic cells), ang synthesis ng isang molekula ng protina ay tumatagal lamang ng 3-4 na segundo.

Ang sequence ng amino acid ay binuo gamit ang mga transfer RNA (tRNAs), na bumubuo ng mga complex na may mga amino acid - aminoacyl-tRNAs. Ang bawat amino acid ay may sariling t-RNA, na may katumbas na anticodon na "tumutugma" sa codon ng mRNA. Sa panahon ng pagsasalin, gumagalaw ang ribosome sa kahabaan ng mRNA, at habang ginagawa ito, lumalaki ang polypeptide chain. Ang biosynthesis ng protina ay ibinibigay ng enerhiya ng ATP.

Ang natapos na molekula ng protina ay pagkatapos ay pinuputol mula sa ribosome at dinadala sa nais na lokasyon sa cell, ngunit ang mga protina ay nangangailangan ng karagdagang post-translational na pagbabago upang makamit ang kanilang aktibong estado.

Ang biosynthesis ng protina ay nangyayari sa dalawang yugto. Kasama sa unang yugto ang transkripsyon at pagproseso ng RNA, ang pangalawang yugto ay kinabibilangan ng pagsasalin. Sa panahon ng transkripsyon, ang enzyme na RNA polymerase ay nag-synthesize ng isang molekula ng RNA na pantulong sa pagkakasunud-sunod ng kaukulang gene (bahagi ng DNA). Tinutukoy ng terminator sa isang DNA nucleotide sequence kung saang punto titigil ang transkripsyon. Sa isang serye ng sunud-sunod na mga hakbang sa pagproseso, ang ilang mga fragment ay inalis mula sa mRNA, at ang mga nucleotide sequence ay bihirang i-edit. Pagkatapos ng synthesis ng RNA sa template ng DNA, ang mga molekula ng RNA ay dinadala sa cytoplasm. Sa panahon ng proseso ng pagsasalin, ang impormasyong naitala sa isang nucleotide sequence ay isinasalin sa isang sequence ng mga residue ng amino acid.

19.DNA. Istraktura, mga katangian, sistema ng code.