2.5 Трансляция. Биосинтез белка.
Дозревшая и-РНК переносит информацию о синтезе белка в рибосоме (рис.4). Информация закодирована в виде триплетов. Один триплет (кодон) кодирует место одной аминокислоты в белковой молекуле, а последовательность триплетов кодирует последовательность аминокислот в белковой молекуле. Перевод информации с и-РНК на последовательность аминокислот называется трансляцией (от лат. translatio — передача). В и-РНК существуют триплеты: инициирующий АУГ (определяет начало синтеза белка) и терминирующие УАГ, УАА, УГА (заканчивают синтез белка).
Рис.4. Схема биосинтеза белка
Одномоментно в рибосоме помещается 2 триплета: один — в пептидильном, другой — в аминоацильном (аминокислотном) участке рибосомы. К аминоацильному участку во время синтеза белка подтягиваются аминокислоты, а в пептидильном находится пептид (полипептид).
В цитоплазме клетки всегда имеется не менее 20 различных аминокислот и соответствующих им т-РНК. С помощью специфических ферментов аминокислоты распознаются, активируются и присоединяются к т-РНК, которая переносит их к месту синтеза белка в рибосому. В рибосоме в и-РНК находится кодон, а у т-РНК есть антикодон.
Если в рибосоме на и-РНК будет триплет АУГ, то к нему подойдет т-РНК с комплементарным антикодоном УАЦ; если ГГГ - то т-РНК с антикодоном ЦЦЦ. После этого между аминокислотой, находящейся в пептидильном участке, и аминокислотой, находящейся в аминоацильном участке, происходит образование пептидной связи. Данная реакция осуществляется на большой субъединице рибосомы. Затем т-РНК, находящаяся в пептидильном участке, вытесняется из него и «уходит» в цитоплазму за другой аминокислотой, а рибосома передвигается на следующий триплет (ААА), который будет в аминоацильном участке рибосомы, триплет же ГГГ окажется в пептидильном участке. Так происходит считывание информации. Когда рибосома окажется на терминирующем триплете, синтез белка заканчивается.
Наращивание аминокислот в белковой молекуле в процессе синтеза белка называется элонгацией (удлинением). Синтез одной молекулы белка длится всего 3—4 с. Каждый этап синтеза катализируется соответствующими ферментами и снабжается энергией за счет расщепления АТФ.
После окончания синтеза белка и образования первичной структуры формируется вторичная, третичная, а иногда и четвертичная структура белка и он становится способным выполнять свои функции.
Сходство и различие организмов определяется набором белков. Каждый вид имеет только ему присущий набор белков, то есть они являются основой видовой специфичности, а также обусловливают индивидуальную специфичность организмов. На Земле нет двух людей, у которых все белки были одинаковыми (за исключением монозиготных близнецов). ДНК каждой клетки несет в себе информацию не только о структурных белках, определяющих форму клетки, но и всех белках-ферментах, белках-гормонах и др. Практически все признаки клеток и организма в целом определяются белками. Таким образом, в ДНК заключена вся информация о структуре и деятельности клеток, обо всех признаках каждой клетки и организма в целом.