Proteiinien synteesi solussa, biosynteettisten prosessien sekvenssi. Proteiinien synteesi ribosomeilla.

Elämä on prosessi proteiinimolekyylien olemassaolosta. Tämä on kuinka monta tutkijaa ilmaisee sen, joka on vakuuttunut siitä, että proteiini on kaikkien elinten perustana. Nämä tuomiot ovat täysin oikeita, koska solussa annetuilla aineilla on eniten perustoimintoja. Kaikki muut orgaaniset yhdisteet ovat energiasubstraattien roolia, ja energiaa tarvitaan uudelleen proteiinimolekyylien syntetisoimiseksi.

Kehon kyky syntetisoida proteiinia

Kaikki nykyiset organismit eivät kykene suorittamaan proteiinien synteesiä solussa. Virukset ja eräät bakteerityypit eivät voi muodostaa proteiineja, ja siksi ne ovat loisia ja vastaanottavat tarvittavat aineet isäntäsolusta. Jäljellä olevat organismit, mukaan lukien prokaryoottiset solut, kykenevät syntetisoimaan proteiineja. Kaikki ihmissolut, eläimet, kasvit, sienet, lähes kaikki bakteerit ja protisti elävät proteiinien biosynteesin kyvyn kustannuksella. Tämä on tarpeen rakenteen muodostavan, suojaavan, reseptorin, kuljetuksen ja muiden toimintojen toteuttamiseen.

Proteiinien biosynteesin vaihe

Proteiinirakenne koodataan nukleiinihapolla (DNA tai RNA) kodonien muodossa. Tämä on perinnöllistä tietoa, joka toistetaan joka kerta, kun solu tarvitsee uutta proteiini-ainetta. Biosynteesin alku on informaation siirtäminen ytimeen siitä, että tarvitaan uutta proteiinia syntetisoimalla jo määritellyillä ominaisuuksilla.

Vasteena tähän, nukleiinihappo- alue desirrifroituu , kun sen rakenne on koodattu. Tämä sivusto kopioidaan informaatio-RNA: lla ja siirretään ribosomeille. Ne ovat vastuussa polypeptidiketjun rakentamisesta matriisi-informaatio-RNA: n perusteella. Lyhyesti kaikki biosynteesin vaiheet esitetään seuraavasti:

• Transkriptio (DNA-osan kaksinkertaistaminen vaiheella, jossa on koodattu proteiinirakenne);
• Käsittely (informaation RNA muodostamisen vaihe);
• Käännös (synteesi proteiineja solussa, joka perustuu informaatio-RNA: han);
• Posttranslaatiomuutos (polypeptidin "kypsyminen", sen volumetrisen rakenteen muodostuminen).

Nukleiinihapon transkriptio

Kaikki proteiinien synteesi solussa suoritetaan ribosomeilla, ja molekyylien informaatio sisältyy nukleiinihappoon (RNA tai DNA). Se sijaitsee geeneissä: kukin geeni on tietty proteiini. Geenit sisältävät tietoa uuden proteiinin aminohapposekvenssistä. DNA: n tapauksessa geneettisen koodin poisto suoritetaan tällä tavalla:

• Nukleiinihapon vapautuminen histoneista alkaa, despiralisoituminen tapahtuu;
• DNA-polymeraasi kaksinkertaistaa DNA-osan, jossa proteiinigeeni on tallennettu;
• Kaksinkertainen kohta on informaatio-RNA: n esiaste, jota entsyymit käsittelevät koodaamattomien inserttien poistamiseksi (sen perusteella suoritetaan mRNA: n synteesi).

Informaatio-RNA: n perusteella tapahtuu mRNA: n synteesi. Se on jo matriisi, jonka jälkeen proteiinien synteesi solussa tapahtuu ribosomeilla (karkeassa endoplasmisessa verkkokalvossa).

Proteiinin ribosomaalinen synteesi

Informaatio-RNA: lla on kaksi päätä, jotka muodostetaan 3'-5`: ksi. Ribosomien proteiinien lukeminen ja synteesi alkaa 5'-päässä ja jatkuu introniin - paikkaan, joka ei kooda mitään aminohappoja. Näin tapahtuu seuraavasti:

• Informaatio-RNA "säikeet" ribosomissa kiinnittää ensimmäisen aminohapon;
• Ribosomi siirretään informaatio-RNA: n pitkin yhteen kodoniin;
• Liikenne-RNA tuottaa halutun (koodattu tietyn mRNA: n kodonin) alfa-aminohappo;
• Aminohappo on kiinnittynyt lähtöaminohappoon dipeptidin muodostamiseksi;
• Sitten mRNA siirretään uudelleen yhdeksi kodoniksi, alfa-aminohappo tuodaan ja liitetään kasvavaan peptidiketjuun.

Kun ribosomi saavuttaa intronin (ei koodaava insertti), informaatio RNA siirtyy yksinkertaisesti. Sitten, kun informaatio-RNA liikkuu, ribosomi saavuttaa jälleen eksonin - alueen, jonka nukleotidisekvenssi vastaa tiettyä aminohappoa.

Tästä lähtien proteiinimonomeerien lisääminen ketjuun alkaa uudelleen. Prosessi jatkuu, kunnes seuraava introni tai lopetuskodoni ilmestyy. Jälkimmäinen lopettaa polypeptidiketjun synteesin, jonka jälkeen proteiinin primaarinen rakenne katsotaan täydelliseksi ja molekyylin jälkisynteettisen (posttranslationaalisen) modifikaation vaihe alkaa.

Posttranslationaalinen modifikaatio

Käännöksen jälkeen proteiinien synteesi tapahtuu sileän endoplasmallisen verkkokalvon säiliöissä . Viimeksi mainittu sisältää pienen määrän ribosomeja. Joissakin soluissa ne eivät ehkä ole lainkaan RES: ssä. Tällaisia alueita tarvitaan muodostamalla toissijainen, sitten tertiäärinen tai, jos ohjelmoitu, kvaternäärinen rakenne.

Proteiinien koko synteesi solussa tapahtuu suurella ATP-energiankulutuksella. Siksi kaikki muut biologiset prosessit tarvitaan proteiinien biosynteesin ylläpitämiseksi. Lisäksi osa energiaa tarvitaan siirtämään proteiineja solussa aktiivisella kuljetuksella.

Monet proteiinit siirretään yhdestä soluasemasta toiseen modifikaatioon. Erityisesti posttranslationaalinen proteiinisynteesi esiintyy Golgi-kompleksissa, jossa hiilihydraatti- tai lipididomeeni kiinnitetään tiettyä rakennetta olevaan polypeptidiin.