Биосинтез белка

Этапы синтеза белка включают 3 процесса (2 связаны с образованием РНК, а 3-й непосредственно с полипептидной целью (ППЦ)).

I. Транскрипция РНК (образование РНК предшественников (незрелых форм) или их называют первичный транскриптон).

II Процессинг (созревание РНК).

III Трансляция (образование ППЦ).

I. Транскрипция – процесс переписывания информации, зашифрованной в молекуле ДНК, на молекулу и-РНК (м-РНК), т-РНК, р-РНК. Осуществляется по принципу комплементарности и антипараллельности.

Строительный материал и источник энергии: АТФ, ГТФ, ЦТФ, УТФ.

Транскрипция отличается от репликации тем, что в ходе транскрипции переписываются только отдельные гены, но не вся ДНК.

Процесс транскрипции не связан с фазами клеточного цикла.

Локализация транскрипции в клетке: ядро, митохондрии.

Биологическое значение транскрипции: образование и-РНК (м-РНК), р-РНК, т-РНК, обеспечивающих биосинтез белков.

Выделяют 3 этапа транскрипции:

1. инициация (начало синтеза пре-РНК).

2. элонгация (удлинение цепи пре-РНК).

3. терминация (окончание синтеза пре-РНК).

Структурная часть гена (участок днк)

3' промотор экзон интрон экзон интрон экзон терминатор 5'

Кодогенная (матричная) цепь днк

5' пре-РНК 3'

РНК-полимераза

Инициация начинается с присоединения РНК- полимеразы к фрагменту ДНК-промотору.

Участок молекулы ДНК, находящийся перед структурной частью ДНК, с которой связывается РНК- полимераза называется промотором.

РНК- полимераза присоединяется к промотору, если белок (ТАТА-фактор) узнает ТАТА последовательность нуклеотидов, находящихся в промоторе.

У человека имеется 3 типа РНК полимераз:

1 тип отвечает за синтез пре-р-РНК

2 тип участвует в синтезе пре-м-РНК (и-РНК).

3 тип отвечает за синтез пре-т-РНК.

2. Элонгация – удлинение цепи пре-РНК происходит в процессе скольжения РНК-полимеразы вдоль цепи ДНК (кодогенная цепь ДНК), с 3' конца, состоящей из экзонов (информативных участков) и интронов (неинформативных участков).

3. Терминация транскрипция завершается в специфическом участке, содержащем терминирующие последовательности нуклеотидов - палиндомы, или терминатор, где завершается синтез пре-м-РНК. В результате транскрипции образуются РНК предшественники (первичные транскриптоны) 3-х типов:

1) пре-и-РНК (м-РНК).

2. пре-р-РНК (две).

3. пре-т- РНК.

II Процессинг – пострансляционный процесс – превращения пре-РНК (первичный транскриптон) в зрелую, стабилизированную РНК, защищенную от разрушающего действия специфических ферментов цитоплазмы.

Стадия процессинга протекает в ядре.

В ходе процессинга осуществляется три операции:

1. Вырезание неинформативных участков.

2. Сращивание информативных участков – сплайсинг.

3. Модификация 5^' и 3^' концевых участков РНК.

Особенности процессинга пре-и-рнк (м-рнк)

а) Отщепление концевых участков первичного транскриптона.

б) Формирование на 5' конце колпачка, состоящей из особой последовательности нуклеотидов.

в) Формирование на 3^' конце полиадениловой последовательности нуклеотидов А-А-А-А.

г) Метилирование некоторых азотистых оснований в транскриптоне, стабилизирующее молекулу РНК.

д) Вырезание неинформативных участков, соответствующих интронам ДНК и сшивание (сплайсинг) участков, соответствующих экзонам.

э кзон экзон экзон

интрон сплайсинг

В результате процессинга у эукариот образуется зрелая м-РНК, характеризующаяся следующими особенностями строения: