Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

20.22: Транскрипція та переклад

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    23339

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Хоча ДНК містить необхідні інструкції для синтезу всіх білків, необхідних для функціонування клітини, вона не бере участі безпосередньо в самому синтезі. Зрізи ланцюга ДНК спочатку копіюються в тип РНК, званий месенджерної РНК, мРНК. Цей процес відомий як транскрипція. У транскрипції РНК-полімераза відкриває ДНК і використовує послідовність базової пари однієї з ниток ДНК для синтезу молекули мРНК, яка доповнює нитку шаблону. Іншу пасмо називають кодує ниткою, оскільки вона має ту ж послідовність, що і утворюється молекула мРНК. Синтез мРНК регулюється послідовностями промоторів в ДНК, а також зв'язуванням білкових факторів, які можуть сприяти або пригнічувати транскрипцію. Такий контроль необхідний для того, щоб клітина виробляла правильні білки в потрібний час.

    Молекули мРНК відрізняються від ДНК трьома способами:

    1 РНК, як правило, зустрічається в одній формі нитки, замість подвійної спіралі структури ДНК.

    2 РНК має гідроксильну групу (альт) на 2' вуглецю, тоді як ДНК просто має водень.

    3 Основа урацил (U) замінює тимін (Т).

    Всі три відмінності відображені на рис \(\PageIndex{1}\). Інший аспект молекул мРНК полягає в тому, що вони також значно менші, ніж ДНК, містять креслення лише для кількох білків.

    альтальт
    \(\PageIndex{1}\)Малюнок Три основні відмінності між ДНК і РНК. РНК одножильний, РНК має групу -OH на 2' вуглецю, а урацил займає місце тиміну.

    Як випливає з назви, молекули мРНК використовуються для транспортування своїх закодованих інструкцій з ядра клітини, де знаходиться ДНК, до рибосом, де насправді відбувається процес синтезу білка.

    Коли молекула мРНК досягає рибосоми, відбувається процес, який називається трансляцією, в якому базова послідовність на молекулі мРНК використовується для створення білка за допомогою кодонового коду. У перекладі кожен кодон на парах основи мРНК з антикодонової базовою послідовністю на молекулі РНК називається переносною РНК, тРНК. Кожна молекула тРНК пов'язана з амінокислотою. Таким чином, кодон УУА з'єднається з антикодоном тРНК, пов'язаної з лейцином. Синтез самого білка здійснюється рибосомою, що представляє собою білково-РНК комплекс, але на відміну від інших ферментів каталітичну активність забезпечує порція РНК, а не білок. Таким чином, рибосому іноді називають рибозимом, щоб відрізнити її від звичайної концепції будь-якого ферменту з каталітичною активністю на основі білка. Малюнок \(\PageIndex{2}\)представляє цей процес у вигляді мультфільму.

    альт
    \(\PageIndex{2}\)Малюнок. Синтез білка в рибосомі. 1) мРНК зв'язується з рибосомою. Стартовий кодон AUG сидить у P або пептидному сайті на рибосомі, і зв'язує тРНК з Met, пов'язаним з ним. Другий кодон, GAA в цьому прикладі, пов'язує тРНК з Glu, пов'язаним у другому місці, A або аміноацил сайт. 2) Рибосома каталізує утворення пептидного зв'язку між амінокислотами в P і A ділянках, так що дипептид тепер прикріплений до тРНК в ділянці А. 3) ТРНК з дипептидом рухається на ділянку Р і інша тРНК приносить наступну амінокислоту в ділянку А. Інша пептидна зв'язок утворюється між другою і третьою амінокислотами. 4) Цей процес триває до тих пір, поки стоп-кодон на мРНК не потрапить на ділянку А. Потім мРНК і новий білок вивільняються з рибосоми, і білок може вільно складатися в свою рідну структуру.

    У мультфільмі коричнева структура представляє рибосому, сині літери представляють мРНК і її базову послідовність, кольорові гачки представляють тРНК, а амінокислоти представлені їх трьома літерними скороченнями. мРНК зв'язується в рибосому, яка знаходить початковий кодон, з якого слід почати переклад. Це починається з метіоніну, який пов'язаний з тРНК, який визнає кодон AUG. Наступна тРНК надходить на ділянці А. Рибосома каталізує реакцію конденсації між карбоксильним кінцем метіоніну та амінокінцем глутамату. Дипептид тепер пов'язаний з тРНК на ділянці А. ТРНК для метіоніну зміщується до місця виходу і залишає комплекс, тоді як дипептид і зв'язана тРНК рухаються до ділянки Р. Наступна активована тРНК, тобто тРНК має амінокислоту, пов'язану з нею, потрапляє в ділянку А, і процес повторюється до досягнення стоп-кодону.