Трансляция белка

Центральная догма (основной постулат) молекулярной биологии – матричный синтез. Этапы биосинтеза белка: ДНК репликация ДНК транскрипция и-РНК трансляция белок

Синтез белка - это циклический многоступенчатый энергозависимый процесс, в котором свободные аминокислоты полимеризуются с образованием полипептидов Информация о последовательности аминокислот в белке записана в генах в виде триплетов ДНК (РНК) Трансляция – это процесс синтеза полипептидной цепи в рибосомах

Компоненты белок синтезирующего комплекса

Таблица генетического кода

Триплетный: каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов ДНК и соответствующим кодоном иРНК. Однозначный: один кодон соответствует одной аминокислоте Непрерывный: кодоны мРНК не отделены друг от друга (отсутствуют «запятые») Вырожденный (избыточный): одна аминокислота может кодироваться разными кодонами Не перекрывающийся: каждый нуклеотид в мРНК принадлежит только одному кодону (исключения обнаружены у вирусов). Универсальный: генетический код одинаков для всех организмов. в митохондриях и у инфузорий генетический код имеет некоторые отличия Генетический код:

5- m 7 G_5-UTR____АУГ________________stop_3-UTR____poly(А) m 7 G – кип (7- метилгуанозин) 5-UTR – 5- не транслируемый участок мРНК АУГ – инициирующий кодон мРНК _________________ - кодирующая часть Stop – стоп- кодон 3-UTR – 3- не транслируемый участок мРНК poly(А) - 3 – поли(А) фрагмент Схема строения мРНК эукариот

Транспорт аминокислот к рибосоме Узнавание кодона мРНК Структура и функции тРНК

Каждая тРНК специфична к одной аминокислоте и к одному кодону мРНК Аминокислота активируется (+АТФ) и присоединяется к тРНК с помощью фермента аминоацил-тРНК синтетазы Образование аминоацил-тРНК

Взаимодействие кодон - антикодон основано на принципах комплементарности и анти параллельности: 3----Ц - Г- А* Антикодон тРНК Г- Ц- У* Кодон мРНК Гипотеза качания (wobble) была предложена Ф. Криком: 3- основание кодона мРНК имеет нестрогое спаривание с 5- основанием антикодона тРНК: У (мРНК) может взаимодействовать с А и Г (тРНК) Узнавание кодона мРНК

Строение рибосом

Р – пептидильный участок для пептидил- тРНК А – аминоацильный участок для аминоацил-тРНК Функциональные участки рибосом

1. Инициация 2. Элонгация 3. Терминация Этапы трансляции

30S – субъединица факторы инициации IF (initiation factor): IF1, IF2 и IF3 инициаторная тРНКf инициирующая аминокислота: N- fmet (N-формилметионин) комплекс–fmet- тРНКf мРНК ГТФ 50S – субъединица Инициация трансляции прокариот

Элонгация трансляции прокариот Факторы элонгации: EF-Tu+ГТФ – перемещает аминоацил-тРНК в А-сайт EF-Ts восстанавливает активную форму EF-Tu (+ГТФ) Пептидилтрансфераза – катализирует образование пептидной связи между аминокислотами EF-G участвует в транслокации рибосомы, используя энергию ГТФ.

Терминация трансляции Факторы терминации (releasing factors): RF1, RF2 и RF3 и ГТФ в А-участок входит стоп-кодон (УАА, УАГ или УГА), с которым связывается фактор RF1 или RF2 (необходим фактор RF3 и ГТФ) Происходит гидролиз связи между пептидом и пептидил-тРНК тРНК, мРНК и полипептид покидают рибосому, рибосома распадается на субъединицы (необходим фактор IF3)

Трансляция– перевод последовательности нуклеотидов в последовательность аминокислот белка. мРНК АГУ У Ц А У Ц А А Г У а/к а/к а/ к У У Г А Ц У У Г Ц

Антикодон– триплет нуклеотидов на верхушке тРНК. Кодон– триплет нуклеотидов на и-РНК. мРНК АГУ У Ц А У Ц А А Г У а/ к а/к У У Г А Ц У У Г Ц Водородные связи между комплементарными нуклеотидами

мРНК АГУ У Ц А У Ц А А Г У а/к а/ к У У Г А Ц У У Г Ц Пептидная связь а/ к

И-РНК на рибосомах белок