Биологический код
Биологический код - это способ записи информации об аминокислотной последовательности белков с помощью последовательности нуклеотидов в ДНК или РНК
Триплетность (1 аминокислота кодируется 3 нуклеотидами)
Специфичность (каждому кодону соответствует только 1 аминокислота)
Вырожденность (1 аминокислота может кодироваться более чем 1 триплетом)
Линейная запись (прочтение кода «без знаков препинания»)
Универсальность (одинаков для всех живых существ)
Наряду со значимыми есть и «бессмысленные» кодоны (терминирующие – УАА, УАГ, УГА)
Колинеарность(соответствие линейной последовательности кодонов гена и последовательности АК кодируемого белка)
Транспортная рнк как адаптор аминокислот
Второй тип РНК называют транспортной (адапторной сокращенно— т-РНК). Она выполняет функцию переносчика активированных аминокислотк месту синтеза белка. Каждая молекула такой РНК является адаптером только какой-нибудь одной аминокислоты, т. е. находит место аминокислоты на и-РНК- Поэтому в клетке имеется не менее 20 разновидностей РНК, специализированных для 20 аминокислот.
П
осле
присоединения к соответствующей тРНК
аминокислота уже не участвует в
определении специфичности аминоацил-тРНК,
ибо сама по себе аминоацильная группа
не узнается ни рибосомой, ни мРНК.
Специфичность аминоацил-тРНК обеспечивается
исключительно структурой тРНК. Это было
окончательно доказано четкими опытами,
в которых с помощью ферментов была
получена цистеинил-тPHKCys, которую затем
выделили и химическим путем превратили
в аланил-тPHKCys. После этого такую гибридную
аминоацил-тРНК, которая несет аланин,
но содержит антикодон для цистеина,
инкубировали в бесклеточной
белоксинтезирующей системе. При анализе
новосинтезированного полипептида было
обнаружено, что в положениях, которые
должен занимать цистеин, присутствует
аланин
Субстратная специфичность арс-аз изоакцепторные т-рнк.
Реакция аминоацилирования осуществляется ферментами аминоацил-тРНК-синтетазами, способными узнавать три различных субстрата: АТФ, аминокислоту и тРНК. В активном центре молекулы фермента осуществляются активация аминокислоты и присоединение ее к концевому остатку рибозы тРНК. Для каждой аминокислоты в клетке имеется аминоацил-тРНК-синтетаза (АРСаза), способная отличать свою аминокислоту от остальных, часто очень похожих по структуре/
Аминоацил-тРНК-синтетазы осуществляют присоединение аминокислоты к молекуле транспортной РНК, что является ключевым моментом в реализации генетической информации.
Изоакцепторные тРНК. - Группа тРНК, связывающих одну и ту же аминокислоту, но имеющих разные антикодоны; разные Изоакцепторные тРНК узнаются одной и той же аминоацил-тРНК-синтетазой; Изоакцепторные тРНК отсутствуют у метионина и триптофана, а наибольшее их число (по 6) распознают кодоны аденина, лейцина и серина;Изоакцепторные тРНК могут иметь одинаковые антикодоны, но различную первичную структуру.
Строение рибосомы
Различают рибосомы эукариот и рибосомы прокариот. Число рибосом прокариот - 10(в 4 степени), диаметр 8 нм. Число рибосом эукариот 10 ( в 5 степени), диаметр 23 нм..Химически рибосомы представляют собой нуклеопротеины, состоящие из РНК и белков, причем 80S (Сведбергов) рибосомы эукариот содержат примерно равное соотношение РНК и белка, а у 70S рибосом прокариот соотношение составляет 65% и 35% соответсвенно. Рибосома представляет собой сложную молекулярную "машину" синтеза белка. Так же рибосома представлена двумя субчастицами - большой и малой. Большая субчастица рибосомы состоит из одной высокомолекулярной рРНК, двух низкомолекулярных рРНК и 41 белка. В состав малой субчастицы рибосомы входит другая высокомолекулярная РНК и 31 белок.
Полирибосома — несколько рибосом, одновременно транслирующих одну молекулу иРНК. Поскольку длина средней молекулы мРНК значительно превышает количество нуклеотидов, занимаемых на РНК рибосомой, одну молекулу РНК, в зависимости от скорости инициации одновременно транслируют несколько рибосом. Образование и количество рибосом в полирибосоме зависит от скорости инициации, элонгации и терминации на данной конкретной РНК. Чем длиннее пептидная цепь кодируемого белка, тем длиннее молекула РНК и тем больше рибосом в полирибосоме.
Сборка полипептидной цепи начинается с соединения молекулы иРНК с рибосомой. По принципу комплементарности тРНК с первой аминокислотой соединяется антикодоном с соответствующим кодоном иРНК и входит в рибосому. Информационная РНК сдвигается на один триплет и вносит новую тРНК со второй аминокислотой. Первая тРНК передвигается в рибосоме. Аминокислоты сближаются друг с другом, между ними возникает пептидная связь. Затем иРНК вновь передвигается ровно на один триплет. Первая тРНК освобождается и покидает рибосому. Вторая тРНК с двумя аминокислотами передвигается на ее место, а в рибосому входит следующая тРНК с третьей аминокислотой. Весь процесс вновь и вновь повторяется. Информационная РНК, последовательно продвигаясь через рибосому, каждый раз вносит новую тРНК с аминокислотой и выносит освободившуюся. На рибосоме постепенно растет полипептидная цепь. Весь процесс обеспечивается деятельностью ферментов и энергией АТФ.Сборка полипептидной цепи прекращается как только в рибосому попадает один из трех стоп-кодонов. С ними не связана ни одна тРНК. Освобождается последняя тРНК и собранная полипептидная цепь, а рибосома снимается с иРНК. После завершения синтеза полипептидная цепочка сворачивается в спираль и приобретает свойственную ей (вторичную, третичную или четвертичную) структуру.