Синтез білка як найважливіший процес метаболізму клітини

ДНК безпосередньо в синтезі білка та формуванні властивостей живої системи не бере. Передача інформації від ДНК до білка, який визначає ознака організму, тобто експресія гена в ознаку, включає 2 етапи: транскрипцію і трансляцію.

Важливу роль у цих процесах відіграє РНК. РНК відрізняються за будовою від ДНК тим, що має в складі вуглевод – рибозу, і замість тиміну – урацил. РНК бувають трьох типів:

  • • і-РНК – інформаційна (або матрична), містить інформацію про послідовність амінокислот;
  • • т-РНК – транспортна, доставляє амінокислоти до місця збірки білка;
  • • р-РНК – рибосомная, структурний компонент рибосом.

Транскрипція – процес зчитування, переписування інформації з ДНК на і-РНК, який протікає в ядрі клітини.

Місце початку транскрипції – промотор. Це ділянка, до якого після розкручування витка спіралі ДНК і розбіжності ланцюгів прикріплюється фермент РНК-полімераза, який здійснює синтез і-РНК від 5 до 3 кінця ланцюга за принципом комплементарності, поки не зустрінеться кодон -термінатор.

Трансляція – процес синтезу білка, протікає поза ядра, в рибосомах, дуже складний, багатоетапний, для якого необхідні:

  • • набір амінокислот і їх переносників,
  • • інформація про структуру білка, яку приносить і-РНК з ядра,
  • • рибосоми,
  • • комплекс ферментів, які каталізують кожну реакцію,
  • • спеціальні цитоплазматические фактори. Стадії трансляції:
  1. 1. Стадія активації амінокислот і приєднання їх до т-РНК.
  2. 2. Стадія ініціації, коли і-РНК, що надійшла з ядра, з’єднується з малою субодиницею рибосоми, при цьому перший кодон несе інформацію про метіонін; до нього приєднується відповідна транспортна РНК (тРНК-МЕТ), яка називається инициаторной; в результаті утворюється функціонально активна рибосома з аміноацільним і пептідільний центром.
  3. 3. Стадія елонгації – подовження пептиду шляхом утворення зв’язку між двома амінокислотами. Спочатку перша амінокислота (Мет) втрачає зв’язок з т-РНК і приєднується до амінокислоти в аміноацільном центрі – утворюється перша пептидний зв’язок; потім відбувається переміщення рибосоми відносно і-РНК на крок, рівний одному кодону; зв’язок першої амінокислоти з аміноацільним центром порушується. Процес повторюється, відбувається нарощування ланцюга.
  4. 4. Стадія термінації – завершення синтезу. Подовження поліпептидного ланцюга відбувається до тих пір, поки в аміноацільном центрі не з’явиться один з терминирующего триплетів (УАА, ЦАГ, УГА), до нього приєднується не т-РНК, а цитоплазматический фактор термінації. Відбувається гідролітичні розщеплення між пептидом і останньою тРНК, звільняється готовий білок у вигляді ланцюжка амінокислот (первинна структура). Як правило, в такому вигляді білок є неактивним і не може виконувати своїх функцій в організмі.
  5. 5. Стадія конформації – формування більш складної структури білка – вторинної, третинної, четвертинної, після чого білок починає виконувати свою функцію в живій клітині, наприклад, ферментативну або структурну.
Посилання на основну публікацію