Синтез білків у клітині. Транскрипція. Трансляція

1. Одним з найважливіших процесів, що протікають у клітині, є синтез білків. Кожна клітина містить тисячі білків, у тому числі і властивих лише даному виду клітин. Так як у процесі життєдіяльності всі білки рано чи пізно руйнуються, клітина повинна безперервно синтезувати білки для відновлення своїх мембран, органоїдів тощо. Крім того, багато клітин виготовляють білки для потреб всього організму, наприклад клітини залоз внутрішньої секреції, що виділяють у кров білкові гормони. У таких клітинах синтез білка особливо інтенсивно.
Синтез білка потребує великих витрат енергії. Джерелом цієї енергії, як і всіх клітинних процесів, є АТФ.

2. Різноманітність функцій білків визначається їх первинною структурою, Т. е. послідовністю амінокислот в їх молекулі. У свою чергу, спадкова інформація про первинну структуру білка укладена в послідовності нуклеотидів у молекулі ДНК. Ділянка ДНК, в якій міститься інформація про первинну структуру одного білка, називається
геном. В одній хромосомі міститься інформація про структуру багатьох сотень білків.

3. Кожній амінокислоті білка в ДНК відповідає послідовність із трьох розташованих один за одним нуклеотидів - триплет. До теперішнього часу складено карту генетичного коду, тобто відомо, які триплетні поєднання нуклеотидів ДНК відповідають тій чи іншій з 20 амінокислот, що входять до складу білків (табл. 1.1). 64 різні амінокислоти, тоді як кодується лише 20 амінокислот.

Виявилося, що багатьом амінокислотам соот-
вітує не один, а кілька різних триплетів - кодонів.Передбачається, що така властивість генетичного коду підвищує надійність зберігання та передачі генетичної інформації при розподілі клітин. Наприклад, амінокислоті аланіну відповідають 4 кодони: ЦГА, ЦГГ, ЦТГ, ЦГЦ, і виходить, що випадкова помилка в третьому нуклеотиді не може позначитися на структурі білка — все одно це буде кодон аланіну. Так як в молекулі ДНК містяться сотні генів, то до її складу обов'язково входять триплети, що є «знаки пунктуації» і позначають початок і кінець того чи іншого гена.
Дуже важлива властивість генетичного коду - специфічність, іншими словами, один триплет завжди позначає тільки
одну-єдину амінокислоту. Генетичний код універсальний всім живих організмів, від бактерій до людини.
Носієм усієї генетичної інформації є ДНК, що розташована в ядрі клітини.

4.Сам синтез білка відбувається у цитоплазмі клітини, на рибосомах. З ядра до цитоплазми інформація про структуру білка надходить у вигляді інформаційної РНК (і-РНК).

У цитоплазмі обов'язково має бути набір амінокислот, необхідні синтезу білка. Ці амінокислоти утворюються внаслідок розщеплення харчових білків. Крім того, та чи інша амінокислота може потрапити до місця безпосереднього синтезу білка, тобто в рибосому, лише прикріпившись до спеціальної транспортної РНК (т-РНК).
Для перенесення кожного виду амінокислот рибосоми потрібен окремий вид т-РНК. Оскільки до складу білків входить близько 20 амінокислот, існує стільки видів т-РНК. Будова всіх т-РНК подібна (рис. 1.14). Їхні молекули утворюють своєрідні структури, що нагадують формою лист конюшини. Види т-РНК обов'язково розрізняються по триплету нуклеотидів, розташованому на верхівці. Цей триплет, який одержав назву антикодон, за генетичним кодом відповідає тій амінокислоті, яку належить переносити цієї т-РНК. До «черешка листка» спеціальний фермент прикріплює обов'язково ту амінокислоту, -

яка кодується триплетом, комплементарним антикодону.

У цитоплазмі відбувається останній етап синтезу білка – трансляція. На той кінець -РНК, з якого потрібно почати
синтез білка, нанизується рибосомою (рис. 1.15). Рибосома переміщається молекулою и-РНК переривчасто, «стрибками», затримуючись кожному триплеті приблизно 0,2 з. За цю мить одна т-РНК із багатьох здатна «пізнати» своїм антикодоном триплет, на якому знаходиться рибосома.І якщо антикодон комплементарний цьому триплету і-РНК, амінокислота від'єднується від «черешка листа» і приєднується пептидним зв'язком до білкового ланцюжка, що росте. У цей момент ібосома зсувається по-РНК на наступний триплет, що кодує чергову амінокислоту синтезованого білка,
а чергова т-РНК «підносить» необхідну амінокислоту, що нарощує ланцюжок білка. Ця операція повторюється
стільки разів, скільки амінокислот повинен містити білок, що «будується». Коли в рибосомі виявляється один із трипле
тов, що є «стоп-сигналом» між генами, то жодна і-РНК до такого триплету приєднатися не може,

оскільки антикодонів до них у т-РНК немає. У цей час синтез білка закінчується. Всі описувані реакції відбуваються
за короткі проміжки часу. Підраховано, що на синтез досить великої молекули білка йде всього близько
двох хвилин.

Клітини необхідна не одна, а багато молекул кожного білка. Тому щойно рибосома, першою розпочала синтез
білка на і-РНК, просунеться вперед, за нею на ту саму і-РНК нанизується друга рибосома, що синтезує той же білок.
Потім на і-РНК послідовно нанизуються третя, четверта рибосоми і т. д. Усі рибосоми, що синтезують один і
той же білок, закодований у цій і-РНК, називаються полісомами. Коли синтез білка закінчено, рибосома може
знайти іншу і-РНК та почати синтезувати той білок, структура якого закодована у новій і-РНК.
Таким чином, трансляція - це переведення послідовності нуклеотидів молекули і-РНК у послідовність
амінокислот білка, що синтезується. Підраховано, що всі білки організму ссавця можуть бути закодовані лише 2% ДНК, що містяться у його клітинах.Навіщо потрібні інші 98% ДНК? Виявляється, кожен ген влаштований набагато складніше, ніж вважали раніше, і містить не тільки ту ділянку, в якій закодована структура будь-якого білка, а й спеціальні ділянки, здатні "вмикати" або "вимикати" роботу кожного гена.

Ось чому всі клітини, наприклад, людського організму, що мають однаковий набір хромосом, здатні синтезувати різні білки: в одних клітинах синтез білків йде за допомогою одних генів, а в інших задіяні зовсім інші гени. Отже, у кожній клітині реалізується лише частина генетичної інформації, що міститься у її генах. Синтез білка вимагає участі великої кількості ферментів.
І кожної окремої реакції білкового синтезу потрібні спеціалізовані ферменти.

Завантажити:

Попередній перегляд:

«Синтез білків у клітині.

конкурсна робота з біології виконала учениця 9 класу

Сибатова Румія Фанісівна.

1. Однією з найважливіших процесів, які у клітині, є синтез білків . Кожна клітина містить тисячі білків, у тому числі і властивих лише даному виду клітин. Так як у процесі життєдіяльності всі білки рано чи пізно руйнуються, клітина повинна безперервно синтезувати білки для відновлення своїх мембран, органоїдів тощо. Крім того, багато клітин виготовляють білки для потреб всього організму, наприклад клітини залоз внутрішньої секреції, що виділяють у кров білкові гормони. У таких клітинах синтез білка особливо інтенсивно.
Синтез білка потребує великих витрат енергії. Джерелом цієї енергії, як і всіх клітинних процесів, є АТФ.

2. Різноманітність функцій білків визначається їх первинною структурою, тобто послідовністю амінокислот у їх молекулі.У свою чергу, спадкова інформація про первинну структуру білка укладена в послідовності нуклеотидів у молекулі ДНК. Ділянка ДНК, в якій міститься інформація про первинну структуру одного білка, називається
геном. В одній хромосомі міститься інформація про структуру багатьох сотень білків.

3. Кожній амінокислоті білка в ДНК відповідає послідовність трьох розташованих один за одним нуклеотидів — триплет. До теперішнього часу складено карту генетичного коду, тобто відомо, які триплетні поєднання нуклеотидів ДНК відповідають тій чи іншій з 20 амінокислот, що входять до складу білків (табл. 1.1). 64 різні амінокислоти, тоді як кодується лише 20 амінокислот.

Виявилося, що багатьом амінокислотам соот-
вітує не один, а кілька різних триплетів - кодонів. Передбачається, що така властивість генетичного коду підвищує надійність зберігання та передачі генетичної інформації при розподілі клітин. Наприклад, амінокислоті аланіну відповідають 4 кодони: ЦГА, ЦГГ, ЦТГ, ЦГЦ, і виходить, що випадкова помилка в третьому нуклеотиді не може позначитися на структурі білка — все одно це буде кодон аланіну. Так як в молекулі ДНК містяться сотні генів, то до її складу обов'язково входять триплети, що є «знаки пунктуації» і позначають початок і кінець того чи іншого гена.
Дуже важлива властивість генетичного коду - специфічність, іншими словами, один триплет завжди позначає тільки
одну-єдину амінокислоту. Генетичний код універсальний всім живих організмів, від бактерій до людини.
Носієм усієї генетичної інформації є ДНК, розташована в ядрі клітини.

4. Сам синтез білка відбувається у цитоплазмі клітини, на рибосомах.З ядра до цитоплазми інформація про структуру білка надходить у вигляді інформаційної РНК (і-РНК).

Щоб синтезувати и-РНК, ділянка ДНК «розмотується», деспіралізується, та був за принципом комплементарності однією з ланцюжків ДНК з допомогою ферментів синтезуються молекули РНК. Це відбувається так: проти, наприклад, гуаніну молекули ДНК стає цитозин молекули РНК, проти аденіну молекули ДНК - урацил РНК, проти тиміну ДНК - аденін РНК і проти цитозину ДНК - гуанін РНК. Так само формується ланцюжок і-РНК, що є точною копією другого ланцюга ДНК (тільки тімін замінений на урацил). Таким чином, інформація про послідовність нуклеотидів якогось гена ДНК «переписується» в послідовність нуклеотидів і-РНК. Цей процес отримав назву транскрипції. У прокаріотів синтезовані молекули і-РНК відразу можуть взаємодіяти з рибосомами, і починається синтез білка. У еукаріотів і-РНК взаємодіє в ядрі зі спеціальними білками і переноситься через ядерну оболонку в цитоплазму.

У цитоплазмі обов'язково має бути набір амінокислот, необхідні синтезу білка. Ці амінокислоти утворюються внаслідок розщеплення харчових білків. Крім того, та чи інша амінокислота може потрапити до місця безпосереднього синтезу білка, тобто в рибосому, лише прикріпившись до спеціальної транспортної РНК (т-РНК).
Для перенесення кожного виду амінокислот рибосоми потрібен окремий вид т-РНК. Оскільки до складу білків входить близько 20 амінокислот, існує стільки видів т-РНК. Будова всіх т-РНК подібна (рис. 1.14). Їхні молекули утворюють своєрідні структури, що нагадують формою лист конюшини.Види т-РНК обов'язково розрізняються по триплету нуклеотидів, розташованому на верхівці. Цей триплет, який одержав назву антикодон, за генетичним кодом відповідає тій амінокислоті, яку належить переносити цієї т-РНК. До «черешка листка» спеціальний фермент прикріплює обов'язково ту амінокислоту, -

яка кодується триплетом, комплементарним антикодону.

У цитоплазмі відбувається останній етап синтезу білка – трансляція. На той кінець -РНК, з якого потрібно почати
синтез білка, нанизується рибосомою (рис. 1.15). Рибосома переміщається молекулою и-РНК переривчасто, «стрибками», затримуючись кожному триплеті приблизно 0,2 з. За цю мить одна т-РНК із багатьох здатна «пізнати» своїм антикодоном триплет, на якому знаходиться рибосома. І якщо антикодон комплементарний цьому триплету і-РНК, амінокислота від'єднується від «черешка листа» і приєднується пептидним зв'язком до білкового ланцюжка, що росте. У цей момент ібосома зсувається по-РНК на наступний триплет, що кодує чергову амінокислоту синтезованого білка,
а чергова т-РНК «підносить» необхідну амінокислоту, що нарощує ланцюжок білка. Ця операція повторюється
стільки разів, скільки амінокислот повинен містити білок, що «будується». Коли в рибосомі виявляється один із трипле
тов, що є «стоп-сигналом» між генами, то жодна і-РНК до такого триплету приєднатися не може,

Клітини необхідна не одна, а багато молекул кожного білка.Тому щойно рибосома, першою розпочала синтез
білка на і-РНК, просунеться вперед, за нею на ту саму і-РНК нанизується друга рибосома, що синтезує той же білок.
Потім на і-РНК послідовно нанизуються третя, четверта рибосоми і т. д. Усі рибосоми, що синтезують один і
той же білок, закодований у цій і-РНК, називаються полісомами. Коли синтез білка закінчено, рибосома може
знайти іншу і-РНК та почати синтезувати той білок, структура якого закодована у новій і-РНК.
Таким чином, трансляція – це переведення послідовності нуклеотидів молекули і-РНК у послідовність.
амінокислот білка, що синтезується. Підраховано, що всі білки організму ссавця можуть бути закодовані лише 2% ДНК, що містяться у його клітинах. Навіщо потрібні інші 98% ДНК? Виявляється, кожен ген влаштований набагато складніше, ніж вважали раніше, і містить не тільки ту ділянку, в якій закодована структура будь-якого білка, а й спеціальні ділянки, здатні "вмикати" або "вимикати" роботу кожного гена.

Що таке біосинтез білка в клітині

Чим трансляція відрізняється від транскрипції, в чому полягає принцип комплементарності, що таке кепування, сплайсинг та процесинг? Викладач біології у Домашній школі Фоксфорда Іван Полікарпов пояснює складні терміни та розповідає, чому так важливий біосинтез білка у клітинах організмів.

Іван Полікарпов,
викладач біології у Домашній школі Фоксфорда

Біосинтез білка вивчає молекулярна біологія — наука про механізми зберігання, передачі та реалізації генетичної інформації, будову та функції складних сполук (білків та нуклеїнових кислот), що становлять клітину.

Ці механізми та молекули були відкриті порівняно недавно: структуру ДНК вперше розшифрували у 1953 році, а багатьом знайомий за COVID-19 метод ПЛР (полімеразна ланцюгова реакція) вчені розробили у 1983 році.

В даний час молекулярна біологія - одна з наук, що швидко розвиваються. Стартапи у цій галузі щороку залучають мільйони доларів інвестицій.

Що таке біосинтез? Це процес створення складних органічних речовин у ході біохімічних реакцій, що протікають за допомогою біологічних каталізаторів (ферментів). Простіше кажучи, кожна клітина синтезує необхідні речовини. Біосинтез необхідний виживання — без нього клітина помре.

Один з найважливіших процесів біосинтезу в клітині - біосинтез білків, який включає особливі реакції матричного синтезу - процесу синтезу білка по спіралі ДНК.

Все починається з гена - ділянки ДНК, що складається з нуклеотидів. Це той «рецепт», яким буде «приготовлений» білок.Білок складається з амінокислот, послідовність амінокислот у кожному білку суворо визначається послідовністю нуклеотидів у гені - якийсь час навіть діяло суворе правило: один ген - один білок. Відповідність між послідовністю амінокислот в білку і послідовністю нуклеотидів в ДНК, що його кодують, визначається універсальним правилом — генетичним кодом, одна з властивостей якого — триплетність (перша властивість генетичного коду): одній амінокислоті відповідає триплет (по-іншому кодон) з трьох нуклеотидів ДНК.

Поняття «ген» можна визначити суворіше — як послідовність нуклеотидів ДНК, за якою буде побудовано послідовність нуклеотидів інформаційної РНК (іРНК), а потім послідовність амінокислот у білку. Тут ми наближаємося до догми молекулярної біології: ДНК-іРНК-білок.

За однією послідовністю ДНК можна побудувати один або кілька варіантів іРНК, а отже, один або кілька різних білків. Гени визначають білки, а значить, і нас самих: наприклад, колір очей і шкіри, з якою швидкістю виділятиметься слина у відповідь на приємний запах яблучного пирога з кухні і в який момент ми засинатимемо і прокидатимемося.

Підписуйтесь на телеграм-канал Домашньої школи Фоксфорда — тут ми щодня публікуємо корисні пости про лайфхаки навчання, тайм-менеджмент, розвиток і підтримку школярів, а також ділимося безкоштовними матеріалами та шпаргалками.

Найчастіше прояв ознак регулює та визначає група генів, а також зовнішнє середовище. Можна лише умовно сказати, що ген кольору очей — насправді цих генів кілька.Це можна помітити, якщо уважно придивитися до райдужної оболонки, — часто можна побачити деяку «суміш» квітів, а не чистий зелений, блакитний чи карій.

Але трапляються й випадки, коли зміна одного гена призводить до явної зміни роботи організму. Наприклад, гени згортання крові знаходяться в статевій хромосомі Х, і мутація в одному з цих генів викликає гемофілію - порушення згортання крові. Це з тим, що згортання крові — складний процес, у якому задіяно кілька білків — чинників згортання, і поломка однієї з них порушує коагуляцію.

ДНК побудована з чотирьох видів нуклеотидів: аденіну (А), тиміну (Т), гуаніну (Г), цитозину (Ц). РНК також побудована із чотирьох видів нуклеотидів: аденіну (А), урацилу (У), гуаніну (Г), цитозину (Ц).

Процес створення іРНК по матриці ДНК називається транскрипцією. Білки складаються з 20 видів амінокислот та створюються за матрицею іРНК. Процес переведення триплетів гена в послідовність амінокислот називають трансляцією. Для кожного триплету визначено амінокислоту, яка йому відповідає. Власне, генетичний код - Сукупність правил, згідно з якими в живих клітинах послідовність триплетів (генів та іРНК) переводиться в послідовність амінокислот (білків).

Етап трансляції протікає за участю спеціальних органел - рибосом. Це немембранні органели, що складаються з рРНК та рибосомальних білків.

Транскрипція – перший етап біосинтезу білка

Транскрипція - це процес синтезу молекули іРНК ділянкою молекули ДНК.

Транскрипція (з лат. transcription - переписування) відбувається в ядрі клітини за участю ферментів, з яких основну роботу здійснює ДНК-залежна РНК-полімераза, або просто РНК-полімераза. У цьому вся матрицею служить молекула ДНК.

РНК-полімераза знаходить спеціальну ділянку гена - промотор — і починає розкручувати подвійну спіраль ДНК — іРНК будується лише з одного ланцюга ДНК. Фермент переміщається вздовж ланцюга ДНК і будує ланцюг іРНК відповідно до принципом комплементарності. (Молекула ДНК складається з двох спірально закручених ланцюгів. Ланцюги в молекулі ДНК протилежно спрямовані. Остів ланцюгів ДНК утворений сахарофосфатними залишками, а азотисті основи одного ланцюга розташовуються в строго певному порядку навпроти азотистих основ іншого - це і є принцип комплементарності: А = Т, Г ≡ Ц.)

Далі в міру руху ферменту росте ланцюг іРНК, а подвійний ланцюг ДНК відновлюється. Коли фермент досягає триплету, званого стоп-кодоном, молекула іРНК відокремлюється від матриці, тобто молекули ДНК.

Таким чином, транскрипція це перший етап біосинтезу білка. На цьому етапі відбувається переклад інформації, що закодована в одному гені, з ланцюга ДНК в іРНК.

Копіювати ген, хоча він міститься в молекулі ДНК, необхідно з наступних причин:

синтез білка відбувається у цитоплазмі, а молекула ДНК надто велика і не може пройти через ядерні пори до цитоплазми;
іРНК компактніша, ніж ДНК, несе в собі інформацію, закодовану одним геном, і може транспортуватися в цитоплазму;
Зазвичай далеко не всі гени в клітинах використовуються для виробництва білків. Наприклад, є клітини шкіри, в яких виробляється багато кератинового білка, а є спеціальні клітини підшлункової залози, які виробляють білковий гормон інсулін.При цьому в кожній клітині тіла є гени кератину та інсуліну, але далеко не в кожній клітині виробляються білки за цими генами.

Після транскрипції громіздка молекула ДНК залишається в ядрі, а молекула іРНК піддається дозріванню - відбувається процесинг іРНК. На її 5'-кінець підвішується 5'-кеп для захисту цього кінця іРНК від РНКаз - ферментів, що руйнують молекули РНК, - це називається кепіюванням.

На 3'-кінці добудовується полі(А)-хвіст, який також служить для захисту молекули — це поліаденілювання. Після цього проходить сплайсинг - Вирізання інтронів (некодуючих ділянок) та зшивання екзонів (Інформаційних ділянок). Після процесингу підготовлена молекула транспортується з ядра до цитоплазми через ядерні пори. Важливо: тут йдеться про еукаріотичні клітини. У прокаріотичних клітинах процесинг іРНК не відбувається за рідкісними винятками.

Усередині наших клітин можна знайти білки, які називають факторами транскрипції. Ці білки контролюють експресію генів. Якщо з'являться мутації, які «зламають» фактори транскрипції, то організм або просто не виживе, або це призведе до виникнення будь-якого синдрому, наприклад, синдрому Ретта, рідкісних аутоімунних захворювань та інших розладів. Порушення у роботі білка p53 веде до розвитку раку, а багато факторів транскрипції є онкогенами або онкосупресорами.

Транскрипція покроково:

РНК-полімераза «сідає» на 3'-кінець транскрибованого ланцюга ДНК.
Починається елонгація — полімераза «ковзає» ДНК у бік 5'-кінця і будує ланцюг іРНК, комплементарну ДНК.
Полімераза доходить до кінця гена, «злітає» з ДНК і відпускає іРНК.
Після цього відбувається процес дозрівання РНК – процесинг.

Трансляція - другий етап біосинтезу білка

Трансляція - це переклад інформації з мови нуклеотидів на мову амінокислот.

Що ж відбувається в клітині?Трансляція являє собою безпосередньо процес побудови білкової молекули з матриці іРНК. Трансляція відбувається в цитоплазмі клітини. АТФ - аденозинтрифосфорна кислота.

У ході трансляції до триплетів іРНК підбираються відповідні амінокислоти - цей процес йде в цитоплазмі на рибосомах. сайт та A-сайт. Рибосоми приходить перша тРНК з амінокислотою, в A-сайт - друга. дві субодиниці, утворений білок переміщається в ендоплазматичну мережу.

Транспортна РНК за своєю формою нагадує трилистник, і для кожної амінокислоти існує своя тРНК.

Час життя іРНК коливається від двох хвилин (як у деяких бактерій) до кількох днів (як, наприклад, у вищих ссавців).Потім іРНК руйнується під впливом ферментів, а нуклеотиди застосовуються для синтезу нової молекули иРНК. Таким чином, клітина контролює кількість синтезованих білків та їх тип.

Трансляція покроково:

Рибосома дізнається 5'-кеп, «сідає» на іРНК.
На Р-сайт рибосоми надходить перша тРНК з амінокислотою.
На сайт рибосоми приходить друга тРНК з амінокислотою.
Амінокислоти утворюють пептидний зв'язок.
Рибосома робить крок завдовжки один триплет.
На сайт, що звільнився, приходить наступна тРНК.
Амінокислоти утворюють пептидний зв'язок.
Процеси 5-7 продовжуються, поки рибосома не зустріне стоп-кодон.
Рибосома розбирається, відпускає поліпептидний ланцюг.

Резюме

Біосинтез необхідний виживання — без нього клітина помре. Процес біосинтезу білків включає особливі реакції, що зустрічаються тільки в живій клітині, - це реакції матричного синтезу.

Синтез білка складається з двох етапів: транскрипції (Утворення інформаційної РНК по матриці ДНК, протікає в ядрі клітини) і трансляції (Ця стадія проходить у цитоплазмі клітини на рибосомах). Ці етапи змінюють один одного і складаються із послідовних процесів.

Або напишемо на пошту, якщо не вийде додзвонитися

Біосинтез білка. Транскрипція та трансляція

Привіт! Продовжуємо тему біосинтезу білка. У попередньому пості ми говорили про те, що таке генетичний код і які властивості він має. Якщо не читав першу частину, скоріше читай (ось тут) – і повертайся сюди!

Ну а сьогодні ми розглянемо процес біосинтезу: з яких етапів він складається і як саме проходить. Поїхали!

Біосинтез білка включає два етапи: транскрипцію і трансляцію. Обидва ці етапи відносяться до так званого «матричного синтезу». Запам'ятаємо визначення:

Матричний синтез – це спосіб утворення полімерних молекул (білків і нуклеїнових кислот), у якому їх будова визначається будовою матриці (ДНК чи иРНК).

Інакше кажучи, матричний синтез – це створення копії спадкової інформації, лише іншою мовою. До реакцій матричного типу відносять реплікацію ДНК, синтез РНК (всіх видів) та біосинтез білка. Усі вони протікають з участю спеціальних каталізаторів – ферментів.

Етап 1. Транскрипція

Транскрипція (від лат. transcription - "переписування") - це процес синтезу молекули іРНК по матриці ДНК.

Стоп, а навіщо копіювати інформацію, яка й так уже є у молекулі ДНК? Справа в тому, що синтез білка відбувається в цитоплазмі, але молекула ДНК дуже велика і не може проникнути туди через ядерну мембрану. Зате її «мінікопія» – іРНК – може пройти в цитоплазму крізь пори.

У еукаріотів процес транскрипції відбувається в ядрі клітини під впливом ферментів, головним з яких є транскриптаза.

А ось зараз буде трохи складно, так що читай уважно!

Спеціальний фермент полімераза знаходить ген і починає розкручувати ділянку спіралі ДНК. Переміщаючись уздовж матричного ланцюга, полімераза будує інший ланцюг, нематричну - ланцюг інформаційної РНК (іРНК). Її ще називають «смисловим» ланцюгом.

При цьому послідовність нуклеотидів ланцюга іРНК точно відповідає послідовності матричної ціни ДНК, за одним винятком: замість тиміну в іРНК міститься урацил (Згадуй недавній пост про нуклеотиди).

Ланцюг іРНК росте в міру руху ферменту і відходить від молекули ДНК - при цьому остання закручується назад у спіраль.Коли фермент сягає стоп-кодона (тобто кінця копіювання ділянки ДНК), молекула РНК повністю відокремлюється від молекули ДНК.

Процес транскрипції закінчено, але ще не все. Молекулі іРНК тепер необхідно "дозріти" - це називається процесинг. У процесі процесингу з молекули иРНК видаляються інтрони – ділянки, що не кодують, які не несуть інформації про структуру білка, а також відбувається з'єднання екзонів - Інформаційних ділянок.

Ну ось, молекула готова - тепер вона транспортується через ядерні пори до цитоплазми, щоб взяти участь у наступному етапі.

Етап 2. Трансляція

Трансляція (від лат. Translatio - "перенесення, переміщення") - це синтез поліпептидних ланцюгів білків, що відбувається в рибосомах по матриці іРНК.

Іншими словами, це переклад інформації з мови нуклеотидів на мову амінокислот.

Транспортна РНК переносить необхідні амінокислоти до місця зборки - на рибосоми. Туди ж підтягуються і наші новенькі, щойно синтезовані іРНК. Рибосома починає ковзати вздовж молекули іРНК, вибудовуючи довгий полімерний білковий ланцюг з окремих "цеглинок" - амінокислот.

Якщо на ту саму молекулу іРНК «сідають» відразу кілька рибосом, то таку структуру називають «полісомою». Полісома дозволяє синтезувати одночасно безліч однакових білків, а отже, заощаджувати дорогоцінний час.

Синтез білка завершується, коли на рибосомі виявляється один із розділових знаків (пам'ятаєш, про них ми говорили в першій частині посту). Це так звані «стоп-кодони», або «безглузді кодони», які не шифрують жодну амінокислоту, а є сигналом про закінчення синтезу білка.

Ну, як, складно? Адже завдання на біосинтез може запросто потрапити на ЄДІ з біології!

Щоб не гризти нігті від страху напередодні іспиту, краще розібрати цю тему на наших заняттях. Не тягни, приєднуйся! Тисні сюди і реєструйся на курс ;)

У чому сутність трансляції у синтезі білка