Трансляция ДНК: что это такое и каковы его фазы

Трансляция ДНК - второй процесс синтеза белка. Это происходит у всех живых существ и происходит в цитоплазме, где находятся рибосомы, которые играют фундаментальную роль в этом процессе.

Перевод не бывает внезапным. Необходимо заранее сделать первый шаг - транскрипцию, при котором генетический материал в форме ДНК транскрибируется в вышеупомянутую молекулу РНК. Посмотрим, как это происходит и что для этого нужно.

• Статья по теме: "Различия между ДНК и РНК"

Что такое трансляция ДНК?

Хорошо известно, что ДНК, в частности его участки, гены, содержат генетическую информацию о том, как мы. Однако для того, чтобы гены могли кодировать информацию и синтезировать белки, необходимо весь процесс чтения и кодирования ДНК, РНК разных типов, помимо участия рибосомы.

Чтобы преобразовать информацию, скрытую в гене, в хорошо продуманный белок, необходимо выполнить два шага:

Первый - это транскрипция ДНК. Последовательность ДНК, то есть ген, состоит из нуклеотидов., которые представляют собой аденин, тимин, гуанин и цитозин (A, T, G и C соответственно).

Во время транскрипции фрагмент ДНК транскрибируется в молекулу РНК. (рибонуклеиновая кислота), которая отличается от ДНК тем, что вместо нуклеотида тимина (Т) она содержит урацил (U). A является дополнительным к T, а C - к U. Эта РНК обрабатывается и урезается, становясь информационной РНК (мРНК).

После транскрипции идет перевод, который этап, на котором РНК считывается с образованием полипептидной цепи, которая в основном представляет собой белок, но с очень линейной структурой. Чтобы это произошло, необходимо соединить аминокислоты, что будет зависеть от нуклеотидов в РНК.

Генетический код

Как мы уже говорили, во время трансляции информация, содержащаяся в мРНК, считывается с использованием как если бы они были инструкциями по формированию цепочки аминокислот, то есть полипептид. Именно на этой фазе будет получено то, что можно рассматривать как структуру, непосредственно предшествующую белку., который в основном представляет собой цепочку аминокислот, но с трехмерной структурой.

Каждая последовательность из трех нуклеотидов, называемых кодонами, мРНК (A, G, C и U) соответствует определенной аминокислоте или сигналу запуска или остановки. Триплеты, кодирующие конец синтеза полипептида, представляют собой UGA, UAG и UAA, в то время как кодон AUG кодирует стартовый сигнал, а также аминокислотный метионин.

Вместе кодон-аминокислотные отношения составляют генетический код.. Это то, что позволяет клеткам декодировать через мРНК цепочку нуклеотидов в цепочку аминокислот. Чтобы лучше понять это, ниже у нас есть цепь мРНК с нуклеотидами. Рядом с ним находятся аминокислоты, соответствующие каждому триплету нуклеотидов, а также сигналы запуска и остановки.

• 5'
• AUG - метионин / старт
• ГАГ - глутамат
• CUU - лейцин
• AGC - серин
• UAG - СТОП
• 3'

Роль рибосом и тРНК

Прежде чем вдаваться в подробности того, как происходит трансляция ДНК, мы собираемся поговорить о двух элементах, которые позволяют читать мРНК и синтезировать строку: рибосомы и транспортная РНК.

Трансферная РНК (тРНК)

Трансферная РНК (тРНК) - это тип РНК, которая служит молекулярным мостиком для соединения кодонов мРНК с аминокислотами, которые они кодируют. Без этого типа РНК было бы невозможно соотнести аминокислоту с триплетом нуклеотидов, присутствующих в мРНК..

В каждой тРНК есть один конец с последовательностью из трех нуклеотидов, называемый антикодоном, который комплементарен триплету нуклеотидов мРНК. На другом конце они несут аминокислоту.

Рибосомы

Рибосомы - это органеллы, состоящие из двух субъединиц, внешне похожие на две булочки для гамбургеров.: большая субъединица и малая субъединица. Кроме того, в рибосоме есть три полых места, где тРНК связывается с мРНК: сайты A, P и E. Именно в рибосомах строятся полипептиды.

Большие и маленькие субъединицы собираются вокруг мРНК и, благодаря ферментативному действию, рибосома катализирует химическую реакцию, которая объединяет аминокислоты тРНК в цепь полипептид.

• Вам может быть интересно: "Важнейшие части клетки и органеллы: обзор"

Трансляция ДНК: процесс

Каждую секунду наши клетки производят сотни белков. Именно по этой причине перевод является таким важным процессом для жизни, поскольку без него мы остались бы без возможности преобразовать информацию, содержащуюся в генах, во что-то полезное. Трансляция ДНК происходит в три стадии: инициация, удлинение и завершение.

Посвящение

Инициирование трансляции ДНК происходит в рибосоме.. Эта органелла собрана вокруг молекулы мРНК, из которой будет происходить тРНК.

Этот последний тип РНК должен нести аминокислоту метионин, кодируемую кодоном AUG, который является сигналом для инициации синтеза полипептидной цепи.

Этот комплекс рибосома-тРНК-мРНК-метионин известен как комплекс инициации и необходим для осуществления трансляции.

Удлинение

Относительное удлинение, как следует из названия, стадия, на которой аминокислоты добавляются к полипептидной цепи, делая ее все длиннее и длиннее. Чем больше транслируется нуклеотидных триплетов мРНК, тем больше аминокислот будет в полипептиде.

Каждый раз, когда открывается новый кодон, связывается соответствующая тРНК. Существующая цепь аминокислот присоединяется к аминокислоте тРНК посредством химической реакции. МРНК сдвигает кодон на рибосоме, открывая для чтения новый кодон.

Внутри удлинения можно выделить три стадии:

В первом - антикодон, то есть триплет тРНК, содержащий комплементарные основания триплету мРНК, «пары» с открытым кодоном мРНК на сайте A.

Пептидная связь образуется за счет каталитического действия аминоацил-тРНК синтетазы между вновь введенной аминокислотой и аминокислотой непосредственно перед ней. Новая аминокислота находится в участке A рибосомы, а старая - в участке P. После образования связи полипептид переносится с сайта P на сайт A.

Рибосома продвигает кодон в мРНК. ТРНК в сайте A, несущая полипептид, перемещается в сайт P. Затем он перемещается в сайт E и покидает рибосому.

Этот процесс повторяется много раз, столько, сколько новых аминокислот размещается, если сигнал не появился раньше, указывающий, что продолжение полипептидной цепи должно быть остановлено.

Прекращение

Обрыв - это момент, когда полипептидная цепь высвобождается и перестает расти. Он начинается, когда в мРНК появляется стоп-кодон (UAG, UAA или UGA). Этот, Когда он вводится в рибосому, он запускает серию событий, которые приводят к отделению нити от ее тРНК., позволяя ему плавать по направлению к цитозолю.

Может случиться так, что, несмотря на терминацию, полипептиду все же необходимо принять правильную трехмерную форму, чтобы он стал хорошо сформированным белком.

Хотя, по сути, белки представляют собой полипептидные цепи, их отличие от вновь производимых полипептидных цепей в комплексе рибосомной является то, что они имеют трехмерную форму, в то время как новая полипептидная цепь тринка представляет собой в основном очень линейную цепь из аминокислоты.

Библиографические ссылки:

• Памела С. Чамп, Ричард А. Харви и Дениз Р. Феррье (2005). Иллюстрированные обзоры Липпинкотта: биохимия (3-е изд.). Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. ISBN 0-7817-2265-9
• Дэвид Л. Нельсон и Майкл М. Кокс (2005). Принципы биохимии Ленингера (4-е изд.). W. ЧАС. Фримен. ISBN 0-7167-4339-6
• Hirokawa et al. (2006). Этап рециклинга рибосом: согласие или противоречие? Тенденции в биохимических науках, 31 (3), 143-149.