protein sentezi- hücredeki ana metabolizma süreçlerinden biri. Bu matris sentezidir. Protein sentezi DNA, mRNA, tRNA, rRNA (ribozomlar), amino asitler, enzimler, magnezyum iyonları, ATP enerjisi gerektirir. Bir proteinin yapısının belirlenmesinde ana rol DNA'ya aittir.

Bir protein molekülündeki amino asit dizisiyle ilgili bilgiler DNA molekülünde kodlanmıştır. Bilgi kaydetme yöntemine kodlama denir. Genetik kod, haberci RNA'daki nükleotid dizisini kullanarak proteinlerdeki amino asit dizisi hakkında bilgi kaydetmek için bir sistemdir.

RNA'nın bileşimi 4 tip nükleotid içerir: A, G, C, U. Protein moleküllerinin bileşimi 20 amino asit içerir. 20 amino asidin her biri, üçlü veya kodon adı verilen 3 nükleotitlik bir dizi tarafından kodlanır. 4 nükleotitten 64 farklı 3 nükleotit kombinasyonu oluşturulabilir (4 3 = 64).

Genetik kodun özellikleri

1. Genetik kod üçlü:

2. Kod dejenere. Bu, her amino asidin birden fazla kodon (2'den 6'ya kadar) tarafından kodlandığı anlamına gelir:

3. Kod örtüşmeyen. Bu, ardışık kodonların sırayla düzenlenmiş üçlü nükleotidler olduğu anlamına gelir:

4. Evrensel tüm hücreler için (insan, hayvan, bitki).

5. Özel. Aynı üçlü, birkaç amino aside karşılık gelemez.

6. Protein sentezi başlangıç ​​(ilk) kodonundan başlar DIŞARI, hangi amino asit metionini kodlar.

7. Protein sentezi üçten biri ile biter kodonları durdur, kodlamayan amino asitler: UAT, UAA, UTA.

Genetik kod tablosu

Belirli bir proteinin yapısı hakkında bilgi içeren DNA bölümüne gen denir. Gen, protein sentezinde doğrudan yer almaz. Messenger RNA (mRNA), bir gen ile bir protein arasındaki aracıdır. DNA, hücre çekirdeğinde mRNA sentezi için bir şablon rolü oynar. Gen bölümündeki DNA molekülü gevşer. Bilgi, zincirlerinden birinden mRNA'ya, nükleik asitlerin azotlu bazları arasındaki tamamlayıcılık ilkesine göre yazılır. Bu süreç denir transkripsiyon. Transkripsiyon hücre çekirdeğinde RNA polimeraz enziminin katılımıyla ve ATP enerjisi kullanılarak gerçekleşir (Şekil 37).

Pirinç. 37. Transkripsiyon.

Protein sentezi, mRNA'nın bir şablon görevi gördüğü ribozomlardaki sitoplazmada gerçekleştirilir (Şekil 38). Bir mRNA molekülündeki bir dizi nükleotit üçlüsünün belirli bir amino asit dizisine çevrilmesine ne ad verilir? yayın yapmak. Sentezlenen mRNA, nükleer zarftaki gözeneklerden hücrenin sitoplazmasına çıkar, ribozomlarla birleşerek poliribozomları (polizomlar) oluşturur. Her ribozom, büyük ve küçük olmak üzere iki alt birimden oluşur. mRNA, magnezyum iyonlarının varlığında küçük alt birime bağlanır (Şekil 39).

Pirinç. 38. Protein sentezi.

Pirinç. 39.Protein sentezinde yer alan ana yapılar.

Transfer RNA'ları (tRNA'lar) sitoplazmada bulunur. Her amino asidin kendi tRNA'sı vardır. Halkalardan birindeki tRNA molekülü, mRNA (kodon) üzerindeki nükleotit üçlüsünün tamamlayıcısı olan üçlü bir nükleotit (antikodon) içerir.

Sitoplazmada bulunan amino asitler aktive edilir (ATP ile etkileşime girer) ve aminoasil-tRNA sentetaz enziminin yardımıyla tRNA'ya bağlanır. mRNA'nın ilk (başlangıç) kodonu - AUG - amino asit metionin hakkında bilgi taşır (Şekil 40). Bu kodon, tamamlayıcı bir antikodon içeren ve birinci amino asit metionini taşıyan bir tRNA molekülü ile eşleştirilir. Bu, ribozomun büyük ve küçük alt birimlerinin bağlantısını sağlar. İkinci mRNA kodonu, bu kodona tamamlayıcı bir antikodon içeren bir tRNA ekler. tRNA ikinci bir amino asit içerir. Birinci ve ikinci amino asitler arasında bir peptit bağı oluşur. Ribozom aralıklı olarak, üçlü üçlü, mRNA boyunca hareket eder. İlk tRNA, amino asidi ile birleşebileceği sitoplazmaya salınır ve salınır.

Ribozom mRNA boyunca hareket ettikçe, mRNA üçlülerine karşılık gelen amino asitler ve ithal tRNA'lar polipeptit zincirine eklenir (Şekil 41).

mRNA'da bulunan bilgilerin ribozomu tarafından "okunması", üç durdurma kodonundan (UAA, UGA, UAG) birine ulaşana kadar gerçekleşir. polipeptit zinciri

Pirinç. 40. Protein sentezi.

ANCAK- bağlayıcı aminoasil - tRNA;

B- metionin ve 2. amino asit arasında bir peptit bağının oluşumu;

AT- ribozomun bir kodon ile hareketi.

ribozomdan ayrılır ve bu proteinin yapı özelliğini kazanır.

Tek bir genin doğrudan işlevi, belirli çevresel koşullar altında meydana gelen bir biyokimyasal reaksiyonu katalize eden belirli bir protein-enzimin yapısını kodlamaktır.

Gen (DNA bölümü) → mRNA → protein-enzim → biyokimyasal reaksiyon → kalıtsal özellik.

Pirinç. 41. Yayın yapmak.

Otokontrol için sorular

1. Hücrede protein sentezi nerede gerçekleşir?

2. Protein sentezi ile ilgili bilgiler nereye kaydedilir?

3. Genetik kod hangi özelliklere sahiptir?

4. Protein sentezi hangi kodonla başlar?

5. Hangi kodonlar protein sentezini bitirir?

6. Gen nedir?

7. Transkripsiyon nasıl ve nerede gerçekleşir?

8. Bir mRNA molekülündeki nükleotid üçlülerine ne denir?

9. Yayın nedir?

10. Bir amino asit tRNA'ya nasıl bağlanır?

11. Bir tRNA molekülündeki üçlü nükleotitin adı nedir? 12. Hangi amino asit büyük ve

ribozomun küçük alt birimi?

13. Bir proteinin polipeptit zinciri nasıl oluşur?

“Protein sentezi” konusunun anahtar kelimeleri

azotlu bazlar alanin

amino asitler

antikodon

protein

biyokimyasal reaksiyon

valin

gen

genetik kod eylemi

DNA

kayıt bilgileri magnezyum iyonları

mRNA

kodlama

kodon

lösin

matris

metabolizma

metionin

kalıtsal özellik nükleik asitler peptit bağı döngüsü

poliribozom gözenek

ara sıra

ribozom tamamlayıcılık ilkesi

rRNA

serin

sentez

kombinasyon

yol

yapı

alt birim

transkripsiyon

yayın yapmak

üçlü

tRNA

komplo

fenilalanin

enzimler

zincir

sitoplazma

ATP enerjisi

Her bilim dalının kendi "mavi kuşu" vardır; sibernetikçiler "düşünen" makinelerin, fizikçilerin - kontrollü termonükleer reaksiyonların, kimyagerlerin - "canlı madde" - proteinin sentezinin hayalini kurarlar. Protein sentezi uzun zamandır bilimkurgu romanlarının konusu, kimyanın yaklaşan gücünün bir simgesi. Bu, proteinin canlılar dünyasında oynadığı muazzam rolle ve bireysel amino asitlerden karmaşık bir protein mozaiği "oluşturmaya" cesaret eden her gözüpek'in kaçınılmaz olarak karşılaştığı zorluklarla açıklanır. Ve proteinin kendisi bile değil, sadece peptitler.

Her ikisinin de moleküler zincirleri amino asit kalıntılarından oluşmasına rağmen, proteinler ve peptitler arasındaki fark sadece terminolojik değildir. Bir aşamada, nicelik kaliteye dönüşür: peptit zinciri - birincil yapı - zaten canlı maddenin özelliği olan ikincil ve üçüncül yapılar oluşturarak spiraller ve toplar halinde sarma yeteneği kazanır. Ve sonra peptit bir protein haline gelir. Burada net bir sınır yoktur - polimer zincirine bir sınır işareti konulamaz: şimdiye kadar - peptit, buradan - protein. Ancak örneğin 39 amino asit kalıntısından oluşan adranokortikotropik hormonun bir polipeptit olduğu ve iki zincir şeklinde 51 kalıntıdan oluşan insülin hormonunun zaten bir protein olduğu bilinmektedir. En basit, ama yine de protein.

Amino asitleri peptitlere birleştirme yöntemi, geçen yüzyılın başında Alman kimyager Emil Fischer tarafından keşfedildi. Ancak bundan sonra uzun bir süre kimyagerler sadece proteinlerin veya 39 üyeli peptitlerin sentezini değil, hatta çok daha kısa zincirleri ciddi olarak düşünemediler.

Protein sentezi süreci

İki amino asidi birbirine bağlamak için birçok zorluğun üstesinden gelinmesi gerekir. Her amino asidin, iki yüzlü Janus gibi iki kimyasal yüzü vardır: bir ucunda bir karboksilik asit grubu ve diğer ucunda bir amin bazik grubu. Bir amino asidin karboksilinden OH grubu alınırsa ve diğerinin amin grubundan hidrojen atomu alınırsa, bu durumda oluşan iki amino asit tortusu bir peptit bağı ile birbirine bağlanabilir. ve sonuç olarak, peptitlerin en basiti olan dipeptit ortaya çıkacaktır. Ve bir su molekülü ayrılacak. Bu işlemi tekrarlayarak peptidin uzunluğu arttırılabilir.

Bununla birlikte, görünüşte basit olan bu işlemin uygulanması pratik olarak zordur: amino asitler birbirleriyle birleşme konusunda çok isteksizdir. Onları kimyasal olarak harekete geçirmeli ve zincirin uçlarından birini (çoğunlukla karboksilik) “ısıtmalıyız” ve gerekli koşulları kesinlikle gözlemleyerek reaksiyonu gerçekleştirmeliyiz. Ama hepsi bu kadar değil: ikinci zorluk, sadece farklı amino asitlerin kalıntılarının değil, aynı asidin iki molekülünün de birbiriyle birleşebilmesidir. Bu durumda sentezlenen peptidin yapısı istenenden farklı olacaktır. Ayrıca, her amino asidin iki değil, birkaç "Aşil topuğu" olabilir - amino asit kalıntılarını bağlayabilen kimyasal olarak aktif yan gruplar.

Reaksiyonun verilen yoldan sapmasını önlemek için, bu yanlış hedefleri kamufle etmek gerekir - amino asidin biri hariç tüm reaktif gruplarını, reaksiyon süresi boyunca, bu şekilde bağlayarak "mühürlemek" gerekir. -Onlara koruyucu gruplar denir. Bu yapılmazsa, hedef yalnızca her iki uçtan değil, aynı zamanda yanlara doğru da büyüyecek ve amino asitler artık belirli bir dizide bağlanamayacak. Ama bu tam olarak herhangi bir yönlendirilmiş sentezin anlamıdır.

Ancak bu şekilde bir beladan kurtulan kimyagerler bir başkasıyla karşı karşıya kalırlar: sentezin bitiminden sonra koruyucu gruplar çıkarılmalıdır. Fischer'in zamanında, hidroliz ile ayrılan gruplar "koruma" olarak kullanılıyordu. Bununla birlikte, hidroliz reaksiyonunun genellikle ortaya çıkan peptit için çok güçlü bir "şok" olduğu ortaya çıktı: inşa edilmesi zor "yapısı", "iskele" - koruyucu gruplar - ondan çıkarılır çıkarılmaz dağıldı. Sadece 1932'de Fischer'in öğrencisi M. Bergmann bu durumdan bir çıkış yolu buldu: bir amino asidin amino grubunu, peptit zincirine zarar vermeden çıkarılabilen bir karbobenzoksi grubuyla korumayı önerdi.

Amino asitlerden protein sentezi

Yıllar boyunca, amino asitlerin birbirine "çapraz bağlanması" için bir dizi sözde yumuşak yöntem önerilmiştir. Ancak bunların hepsi aslında Fisher'in yönteminin temasının çeşitlemeleriydi. Bazen orijinal melodiyi yakalamanın bile zor olduğu varyasyonlar. Ama ilkenin kendisi aynı kaldı. Yine de hassas grupların korunmasıyla ilgili zorluklar aynı kaldı. Bu zorlukların üstesinden gelmek için tepkime aşamalarının sayısı artırılarak ödenmeliydi: bir temel eylem - iki amino asidin kombinasyonu - dört aşamaya bölündü. Ve her ekstra aşama kaçınılmaz bir kayıptır.

Her aşamanın %80'lik faydalı bir verimle geldiğini varsaysak bile (ve bu iyi bir verim), o zaman dört aşamadan sonra bu %80, %40'a "erir". Ve bu sadece bir dipeptitin sentezi ile! 8 amino asit varsa ne olur? Ve eğer 51, insülinde olduğu gibi? Buna, reaksiyonda sadece bir tanesine ihtiyaç duyulan amino asit moleküllerinin iki optik "ayna" formunun mevcudiyeti ile ilgili güçlükleri ekleyin, özellikle de bunların yan ürünlerinden elde edilen peptitleri ayırma problemlerini ekleyin. eşit derecede çözünürler. Toplamda ne olur: Hiçbir yere giden yol?

Yine de bu zorluklar kimyagerleri durdurmadı. "Mavi kuş" arayışı devam etti. 1954 yılında ilk biyolojik olarak aktif polipeptit hormonları olan vazopressin ve oksitosin sentezlendi. Sekiz amino asitleri vardı. 1963 yılında 39-mer ACTH polipeptidi, adrenokortikotropik hormon sentezlendi. Son olarak, Amerika Birleşik Devletleri, Almanya ve Çin'deki kimyagerler ilk proteini - insülin hormonu - sentezlediler.

Okuyucu, nasıl olur da, ortaya çıkan zor yolun hiçbir yere veya hiçbir yere gitmediğini, ancak birçok kuşak kimyagerin rüyasını gerçekleştirmeye gittiğini söyleyecektir! Bu bir dönüm noktası olayı! Aslında bu bir dönüm noktası olayıdır. Ancak sansasyondan, ünlem işaretlerinden ve aşırı duygulardan vazgeçerek ayık bir şekilde değerlendirelim.

Kimse tartışmıyor: insülin sentezi kimyagerler için büyük bir zafer. Bu, tüm hayranlığı hak eden devasa, titanik bir çalışmadır. Ama aynı zamanda ego, özünde eski polipeptit kimyasının tavanıdır. Bu yenilginin eşiğinde bir zaferdir.

Protein sentezi ve insülin

İnsülinde 51 amino asit vardır. Bunları doğru sırayla bağlamak için kimyagerlerin 223 reaksiyon gerçekleştirmesi gerekiyordu. İlkinin başlamasından üç yıl sonra, sonuncusu tamamlandığında, ürünün verimi yüzde yüzün altındaydı. Üç yıl, 223 aşama, yüzde yüzde biri - zaferin tamamen sembolik olduğunu kabul etmelisiniz. Bu yöntemin pratik uygulaması hakkında konuşmak çok zordur: uygulanmasıyla ilgili maliyetler çok yüksektir. Ancak son tahlilde, organik kimyanın görkeminin değerli kalıntılarının sentezinden değil, dünya çapında binlerce insanın ihtiyaç duyduğu hayati bir ilacın salınımından bahsediyoruz. Böylece klasik polipeptit sentezi yöntemi, ilk, en basit protein üzerinde kendini tüketmiştir. Yani "mavi kuş" yine kimyagerlerin elinden kayıp mı gitti?

Protein sentezi için yeni bir yöntem

Dünyanın insülin sentezini öğrenmesinden yaklaşık bir buçuk yıl önce, basında ilk başta fazla dikkat çekmeyen başka bir mesaj parladı: Amerikalı bilim adamı R. Maryfield, peptitlerin sentezi için yeni bir yöntem önerdi. Yazarın kendisi ilk başta yönteme uygun bir değerlendirme yapmadığından ve içinde birçok kusur olduğundan, ilk yaklaşımda mevcut olanlardan daha da kötü görünüyordu. Bununla birlikte, 1964 yılının başlarında, Maryfield 9 üyeli bir hormonun sentezini %70'lik faydalı bir verimle tamamlamak için kendi yöntemini kullanmayı başardığında, bilim adamları hayrete düştüler: Tüm aşamalardan sonra %70, her aşamada %9 faydalı verimdir. sentez.

Yeni yöntemin ana fikri, daha önce çözeltideki kaotik hareketin insafına bırakılan büyüyen peptit zincirlerinin artık bir uçta katı bir taşıyıcıya bağlanmasıdır - sanki zorlanmışlardı. çözümde demirlemek için. Maryfield katı bir reçine aldı ve bir peptit halinde birleştirilen ilk amino asidi karbonil ucundan aktif gruplarına "bağladı". Reaksiyonlar, bireysel reçine parçacıklarının içinde gerçekleşti. Moleküllerinin "labirentlerinde", gelecekteki peptidin ilk kısa sürgünleri ilk önce ortaya çıktı. Sonra ikinci amino asit kaba eklendi, karbonil uçları "bağlı" amino asidin serbest amino uçlarıyla bağlandı ve peptitin gelecekteki "yapısının" başka bir "zemini" parçacıklarda büyüdü. Böylece, tüm peptit polimeri aşama aşama yavaş yavaş oluşturuldu.

Yeni yöntemin şüphesiz avantajları vardı: her şeyden önce, her bir amino asidin eklenmesinden sonra gereksiz ürünlerin ayrılması sorununu çözdü - bu ürünler kolayca yıkandı ve peptit reçine granüllerine bağlı kaldı. Aynı zamanda, eski yöntemin ana belalarından biri olan büyüyen peptitlerin çözünürlüğü sorunu da dışlandı; daha önce, genellikle çökeldiler, pratik olarak büyüme sürecine katılmayı bıraktılar. Katı destekten sentezin tamamlanmasından sonra "çıkarılan" peptitler hemen hemen aynı boyut ve yapıda elde edildi, her durumda yapıdaki saçılma klasik yönteme göre daha azdı. Ve buna göre daha kullanışlı çıktı. Bu yöntem sayesinde, zahmetli, zaman alıcı bir sentez olan peptit sentezi kolayca otomatikleştirilir.

Maryfield, belirli bir programa göre, gerekli tüm işlemleri - reaktifleri sağlama, karıştırma, boşaltma, yıkama, bir doz ölçme, yeni bir porsiyon ekleme vb. - kendisi yapan basit bir makine yaptı. Eski yönteme göre, bir amino asit eklemek 2-3 gün sürdüyse, Maryfield makinesinde günde 5 amino asit bağladı. Fark 15 katı.

Protein sentezindeki zorluklar nelerdir?

Maryfield'ın katı faz veya heterojen olarak adlandırılan yöntemi, dünyadaki kimyagerler tarafından hemen benimsendi. Ancak kısa bir süre sonra, yeni yöntemin büyük avantajlarının yanı sıra bir takım ciddi dezavantajları da olduğu anlaşıldı.

Peptit zincirleri büyüdükçe, bazılarında, örneğin üçüncü “zemin” eksik olabilir - arka arkaya üçüncü amino asit: molekülü kavşağa ulaşmayacak, yapısal olarak yol boyunca bir yere sıkışıp kalacak. "vahşi" katı polimer. Ve sonra, dördüncüden başlayarak diğer tüm amino asitler uygun sırada sıralansa bile, bu artık durumu kurtarmaz. Bileşiminde ve dolayısıyla özelliklerinde ortaya çıkan polipeptit, elde edilen madde ile hiçbir ilgisi olmayacaktır. Bir telefon numarasını çevirirken olduğu gibi aynı şey olur; bir rakamı atlamaya değer - ve geri kalan her şeyi doğru yazmış olmamız artık bize yardımcı olmayacak. Bu tür sahte zincirleri “gerçek” zincirlerden ayırmak neredeyse imkansızdır ve ilacın safsızlıklarla tıkandığı ortaya çıkar. Ek olarak, sentezin herhangi bir reçine üzerinde gerçekleştirilemeyeceği ortaya çıktı - büyüyen peptidin özellikleri bir dereceye kadar reçinenin özelliklerine bağlı olduğundan, dikkatlice seçilmesi gerekir. Bu nedenle, protein sentezinin tüm aşamalarına mümkün olduğunca dikkatli yaklaşılmalıdır.

DNA protein sentezi, video

Ve son olarak, DNA moleküllerinde protein sentezinin nasıl gerçekleştiğine dair eğitici bir videoyu dikkatinize sunuyoruz.

İlk olarak, transkripsiyonla başlayarak protein biyosentezindeki adımların sırasını belirleyin. Protein moleküllerinin sentezi sırasında meydana gelen tüm süreç dizisi 2 aşamada birleştirilebilir:

1. Transkripsiyon.

2. Yayın yapmak.

Kalıtsal bilginin yapısal birimleri genlerdir - belirli bir proteinin sentezini kodlayan DNA molekülünün bölümleri. Kimyasal organizasyon açısından, pro- ve ökaryotların kalıtım malzemesi ve değişkenliği temelde farklı değildir. İçlerindeki genetik materyal, DNA molekülünde sunulur, kalıtsal bilgileri kaydetme ilkesi ve genetik kod da yaygındır. Pro ve ökaryotlardaki aynı amino asitler, aynı kodonlar tarafından şifrelenir.

Modern prokaryotik hücrelerin genomu nispeten küçük bir boyutla karakterize edilir, Escherichia coli'nin DNA'sı yaklaşık 1 mm uzunluğunda bir halka şeklindedir. Yaklaşık 4000 gen oluşturan 4 x 106 baz çifti içerir. 1961'de F. Jacob ve J. Monod, tamamen kodlayıcı nükleotid dizilerinden oluşan ve tamamen protein sentezi sırasında gerçekleştirilen prokaryotik genlerin sistronik veya sürekli organizasyonunu keşfettiler. Prokaryotların DNA molekülünün kalıtsal materyali, gen ekspresyonu için gerekli tRNA ve enzimlerin de bulunduğu hücrenin sitoplazmasında doğrudan bulunur.Ekspresyon, genlerin fonksiyonel aktivitesi veya gen ekspresyonudur. Bu nedenle, DNA ile sentezlenen mRNA, protein sentezinin translasyonu sürecinde hemen bir şablon görevi görebilir.

Ökaryotik genom çok daha fazla kalıtsal materyal içerir. İnsanlarda, diploid kromozom setindeki toplam DNA uzunluğu yaklaşık 174 cm'dir.3 x 109 baz çifti içerir ve 100.000'e kadar gen içerir. 1977'de ökaryotik genlerin çoğunun yapısında "mozaik" gen olarak adlandırılan bir süreksizlik keşfedildi. Kodlayıcı nükleotid dizilerine sahiptir. eksonik ve intron araziler. Protein sentezi için sadece ekzon bilgisi kullanılır. İntron sayısı farklı genlerde farklılık gösterir. Tavuk ovalbümin geninin 7 intron ve memeli prokollajen geni - 50 içerdiği tespit edilmiştir. Sessiz DNA - intronların işlevleri tam olarak aydınlatılamamıştır. Sağladıkları varsayılmaktadır: 1) kromatinin yapısal organizasyonu; 2) bazıları açıkça gen ekspresyonunun düzenlenmesiyle ilgilidir; 3) intronlar, değişkenlik için bir bilgi deposu olarak düşünülebilir; 4) mutajenlerin etkisini üstlenerek koruyucu bir rol oynayabilirler.

Transkripsiyon

Bir DNA molekülünün bir kısmından hücre çekirdeğindeki bilgilerin bir mRNA molekülüne (mRNA) yeniden yazılması işlemine denir. transkripsiyon(lat. Transkript - yeniden yazma). Genin birincil ürünü olan mRNA sentezlenir. Bu, protein sentezindeki ilk adımdır. DNA'nın ilgili bölümünde, RNA polimeraz enzimi, transkripsiyon başlangıcının işaretini tanır - Ön izleme Başlangıç ​​noktası, enzim tarafından RNA transkriptinde yer alan ilk DNA nükleotidi olarak kabul edilir. Kural olarak, kodlama bölgeleri AUG kodonu ile başlar, bazen bakterilerde GUG kullanılır. RNA polimeraz promotöre bağlandığında, DNA çift sarmalı yerel olarak bükülmez ve ipliklerden biri tamamlayıcılık ilkesine göre kopyalanır. mRNA sentezlenir, montaj hızı saniyede 50 nükleotide ulaşır. RNA polimeraz hareket ettikçe mRNA zinciri büyür ve enzim kopyalama bölgesinin sonuna ulaştığında - sonlandırıcı, mRNA şablondan uzaklaşır. Enzimin arkasındaki DNA çift sarmalı onarılır.

Prokaryotların transkripsiyonu sitoplazmada gerçekleşir. DNA'nın tamamen kodlayıcı nükleotid dizilerinden oluşması gerçeğinden dolayı, bu nedenle sentezlenen mRNA, translasyon için hemen bir şablon görevi görür (yukarıya bakın).

Ökaryotlarda mRNA'nın transkripsiyonu çekirdekte gerçekleşir. Büyük moleküllerin sentezi ile başlar - olgunlaşmamış veya nükleer RNA olarak adlandırılan öncüller (pro-mRNA).Pro-mRNA geninin birincil ürünü, kopyalanan DNA bölgesinin tam bir kopyasıdır, eksonları ve intronları içerir. Öncülerden olgun RNA moleküllerinin oluşum sürecine denir. işleme. mRNA olgunlaşması şu şekilde gerçekleşir: ekleme enzimler tarafından kesimler vardır kısıtlama intronlar ve ligaz enzimleri tarafından kopyalanmış ekson dizileri ile sitelerin bağlantısı. (Şek.) Olgun mRNA, pro-mRNA öncü moleküllerinden çok daha kısadır, içlerindeki intronların boyutu 100 ila 1000 nükleotit veya daha fazla değişir. İntronlar, tüm olgunlaşmamış mRNA'nın yaklaşık %80'ini oluşturur.

Şimdi bunun mümkün olduğu gösterildi alternatif birleştirme, burada nükleotid dizileri, farklı bölgelerindeki bir birincil transkriptten silinebilir ve birkaç olgun mRNA oluşturulacaktır. Bu tür ekleme, memelilerdeki immünoglobulin gen sisteminin özelliğidir ve bu, tek bir mRNA transkriptine dayalı olarak farklı tipte antikorlar oluşturmayı mümkün kılar.

İşleme tamamlandıktan sonra olgun mRNA çekirdekten ayrılmadan önce seçilir. Olgun mRNA'nın sadece %5'inin sitoplazmaya girdiği ve geri kalanının çekirdekte parçalandığı tespit edilmiştir.

Yayın yapmak

Çeviri (lat. Translatio - transfer, transfer) - mRNA molekülünün nükleotit dizisinde yer alan bilgilerin polipeptit zincirinin amino asit dizisine çevrilmesi (Şekil 10). Bu, protein sentezinin ikinci aşamasıdır. Olgun mRNA'nın nükleer zarfın gözeneklerinden transferi, RNA molekülü ile bir kompleks oluşturan özel proteinler üretir. mRNA taşınmasına ek olarak, bu proteinler mRNA'yı sitoplazmik enzimlerin zararlı etkilerinden korur. Translasyon sürecinde tRNA'lar merkezi bir rol oynar; amino asidin mRNA üçlüsünün koduna tam olarak uymasını sağlarlar. Translasyon-kod çözme işlemi ribozomlarda gerçekleşir ve 5'ten 3'e kadar gerçekleştirilir. MRNA ve ribozom kompleksine polisom denir.

Çeviri üç aşamaya ayrılabilir: başlatma, uzama ve sonlandırma.

Başlatma.

Bu aşamada, protein molekülünün sentezinde yer alan tüm kompleks birleştirilir. Belirli bir mRNA bölgesinde iki ribozom alt biriminin birleşimi vardır, ilk aminoasil - tRNA ona eklenir ve bu, bilgi okuma çerçevesini belirler. Herhangi bir mRNA molekülü, ribozomun küçük alt biriminin rRNA'sını tamamlayıcı olan ve özellikle onun tarafından kontrol edilen bir bölge içerir. Bunun yanında, amino asit metionini kodlayan başlatıcı başlangıç ​​kodonu AUG bulunur.

Uzama

- İlk peptit bağının oluştuğu andan son amino asidin eklenmesine kadar olan tüm reaksiyonları içerir. Ribozom, iki tRNA molekülünün bağlanması için iki bölgeye sahiptir. Amino asit metionin içeren ilk t-RNA, bir bölümde, peptidil (P) bulunur ve herhangi bir protein molekülünün sentezi ondan başlar. İkinci t-RNA molekülü, ribozomun ikinci bölgesine girer - aminoasil (A) ve kodonuna bağlanır. Metiyonin ile ikinci amino asit arasında bir peptit bağı oluşur. İkinci tRNA, mRNA kodonu ile birlikte peptidil merkezine doğru hareket eder. Polipeptit zinciri ile tRNA'nın aminoasil merkezinden peptidil merkezine hareketine, bir kodona karşılık gelen bir adımla ribozomun mRNA boyunca ilerlemesi eşlik eder. Metiyonini taşıyan tRNA sitoplazmaya geri döner ve amnoasil merkezi serbest bırakılır. Bir sonraki kodon tarafından şifrelenmiş bir amino asit ile yeni bir t-RNA alır. Üçüncü ve ikinci amino asitler arasında bir peptit bağı oluşur ve üçüncü tRNA, mRNA kodonu ile birlikte peptidil merkezine hareket eder.Uzama işlemi, protein zincirinin uzaması. Amino asitleri kodlamayan üç kodondan biri ribozoma girene kadar devam eder. Bu bir sonlandırıcı kodondur ve buna karşılık gelen bir tRNA yoktur, bu nedenle tRNA'ların hiçbiri aminoasil merkezinde yer alamaz.

Sonlandırma

- polipeptit sentezinin tamamlanması. Sonlandırma kodonlarından birinin (UAA, UAG, UGA) aminoasil merkezine girdiğinde spesifik bir ribozomal protein tarafından tanınması ile ilişkilidir. Ribozoma, ribozom alt birimlerinin ayrılmasını ve sentezlenen protein molekülünün salınmasını destekleyen özel bir sonlandırma faktörü eklenir. Peptidin son amino asidine su eklenir ve karboksil ucu tRNA'dan ayrılır.

Peptit zincirinin montajı yüksek hızda gerçekleştirilir. Bakterilerde 37°C sıcaklıkta, polipeptide saniyede 12 ila 17 amino asit eklenmesiyle ifade edilir. Ökaryotik hücrelerde, bir polipeptide bir saniyede iki amino asit eklenir.

Sentezlenen polipeptit zinciri daha sonra protein molekülünün inşasının tamamlandığı Golgi kompleksine girer (ikinci, üçüncü, dördüncü yapılar art arda görünür). Burada protein moleküllerinin yağlar ve karbonhidratlarla bir kompleksi var.

Protein biyosentezinin tüm süreci bir şema şeklinde sunulur: DNA ® pro mRNA ® mRNA ® polipeptit zinciri ® protein ® protein kompleksi ve bunların fonksiyonel olarak aktif moleküllere dönüştürülmesi.

Kalıtsal bilginin uygulama aşamaları da benzer şekilde ilerler: ilk önce mRNA'nın nükleotid dizisine kopyalanır ve daha sonra tRNA'nın katılımıyla ribozomlardaki polipeptidin amino asit dizisine çevrilir.

Ökaryotların transkripsiyonu, üç nükleer RNA polimerazın etkisi altında gerçekleştirilir. RNA polimeraz 1 çekirdekçikte bulunur ve rRNA genlerinin transkripsiyonundan sorumludur. RNA polimeraz 2 nükleer özde bulunur ve mRNA öncüsünün sentezinden sorumludur. RNA polimeraz 3, nükleer özde küçük rRNA'ları ve tRNA'ları sentezleyen küçük bir fraksiyondur. RNA polimerazları, transkripsiyon promotörünün nükleotid dizisini spesifik olarak tanır. Ökaryotik mRNA önce bir öncü (pro-mRNA) olarak sentezlenir, ekzonlardan ve intronlardan gelen bilgiler ona yazılır. Sentezlenen mRNA, çeviri için gerekenden daha büyüktür ve daha az kararlıdır.

MRNA molekülünün olgunlaşma sürecinde restriksiyon enzimleri yardımıyla intronlar kesilir ve ligaz enzimleri yardımıyla eksonlar birbirine dikilir. mRNA'nın olgunlaşmasına işleme denir ve ekzonların birleştirilmesine ekleme denir. Bu nedenle, olgun mRNA yalnızca ekzonlar içerir ve öncülü pro-mRNA'dan çok daha kısadır. İntron boyutları 100 ila 10.000 nükleotid veya daha fazla arasında değişir. Intonlar, tüm olgunlaşmamış mRNA'nın yaklaşık %80'ini oluşturur. Şu anda, nükleotid dizilerinin farklı bölgelerindeki bir birincil transkriptten silinebileceği ve birkaç olgun mRNA'nın oluşturulabileceği alternatif ekleme olasılığı kanıtlanmıştır. Bu tür ekleme, memelilerdeki immünoglobulin gen sisteminin özelliğidir ve bu, tek bir mRNA transkriptine dayalı olarak farklı tipte antikorlar oluşturmayı mümkün kılar. İşlemin tamamlanmasının ardından olgun mRNA, çekirdekten sitoplazmaya salınmadan önce seçilir. Olgun mRNA'nın sadece %5'inin girdiği ve geri kalanının çekirdekte parçalandığı tespit edilmiştir. Ökaryotik genlerin birincil transkriptonlarının, ekson-intron organizasyonlarıyla ilişkili olarak ve olgun mRNA'nın çekirdekten sitoplazmaya geçişi ile bağlantılı olarak dönüşümü, ökaryotların genetik bilgisinin gerçekleştirilme özelliklerini belirler. Bu nedenle, ökaryotik mozaik geni bir cistronom geni değildir, çünkü DNA dizisinin tamamı protein sentezi için kullanılmaz.

Hücrede protein sentezi

Genetiğin ana sorusu protein sentezi sorunudur. DNA ve RNA'nın yapısı ve sentezi hakkındaki verileri özetleyen Crick, 1960'ta. 3 hükümlere dayanan bir protein sentezi matris teorisi önerdi:

1. DNA ve RNA'nın azotlu bazlarının tamamlayıcılığı.

2. Bir DNA molekülündeki genlerin konumunun lineer dizisi.

3. Kalıtsal bilginin aktarımı sadece nükleik asitten nükleik aside veya proteine ​​olabilir.

Proteinden proteine, kalıtsal bilgilerin aktarımı imkansızdır. Bu nedenle, sadece nükleik asitler protein sentezi için bir şablon olabilir.

Protein sentezi şunları gerektirir:

1. Moleküllerin sentezlendiği DNA (genler).

2. RNA - (i-RNA) veya (m-RNA), r-RNA, t-RNA

Protein sentezi sürecinde aşamalar ayırt edilir: transkripsiyon ve translasyon.

Transkripsiyon- DNA'dan RNA'ya (t-RNA ve RNA, r-RNA) nükleik yapı hakkındaki bilgilerin sayımı (yeniden yazılması).

Kalıtsal bilgilerin okunması, promotör olarak adlandırılan belirli bir DNA bölümü ile başlar. Promotör, genin önünde bulunur ve yaklaşık 80 nükleotid içerir.

DNA molekülünün dış zincirinde, protein sentezi için bir matris görevi gören ve bu nedenle matris olarak adlandırılan i-RNA (ara madde) sentezlenir. DNA zincirindeki nükleotid dizisinin tam bir kopyasıdır.

DNA'da genetik bilgi (intronlar) içermeyen bölgeler vardır. DNA'nın bilgi içeren bölümlerine ekson denir.

Çekirdekte intronları kesen özel enzimler vardır ve ekson fragmanları katı bir sırayla ortak bir iplikte "birleştirilir", bu işleme "birleştirme" denir. Ekleme sırasında, protein sentezi için gerekli bilgileri içeren olgun mRNA oluşur. Olgun mRNA (matris RNA), nükleer zarın gözeneklerinden geçerek endoplazmik retikulum (sitoplazma) kanallarına girer ve burada ribozomlarla birleşir.

Yayın yapmak- i-RNA'daki nükleotit dizisi, sentezlenen protein molekülünde kesin olarak sıralanmış bir amino asit dizisine çevrilir.

Translasyon süreci 2 aşama içerir: amino asitlerin aktivasyonu ve bir protein molekülünün doğrudan sentezi.

Bir mRNA molekülü, polisomları oluşturmak için 5-6 ribozoma bağlanır. Protein sentezi, mRNA molekülü üzerinde, üzerinde hareket eden ribozomlarla gerçekleşir. Bu dönemde sitoplazmada bulunan amino asitler, mitokondri tarafından salgılanan enzimlerin salgıladığı özel enzimler tarafından aktive edilir ve her biri kendine özgü enzime sahiptir.

Neredeyse anında, amino asitler başka bir RNA tipine bağlanır - mRNA molekülü için bir amino asit taşıyıcısı görevi gören ve taşıma (t-RNA) olarak adlandırılan düşük moleküler ağırlıklı çözünür bir RNA. tRNA, amino asitleri ribozomlara, bu zamana kadar mRNA molekülünün bulunduğu belirli bir yere taşır. Daha sonra amino asitler peptit bağlarıyla birbirine bağlanır ve bir protein molekülü oluşur. Protein sentezinin sonunda, molekül yavaş yavaş mRNA'dan ayrılır.

Bir mRNA molekülünde 10-20 protein molekülü ve bazı durumlarda çok daha fazlası oluşur.

Protein sentezindeki en belirsiz soru, tRNA'nın getirdiği amino asidin bağlanması gereken uygun mRNA bölgesini nasıl bulduğudur.

Sentezlenen proteindeki amino asitlerin dizilişini belirleyen DNA'daki azotlu bazların dizilişi genetik koddur.

Aynı kalıtsal bilgi, nükleik asitlerde dört karakterle (azotlu bazlar) ve proteinlerde yirmi (amino asit) ile “kaydedildiğinden”. Genetik kod sorunu, aralarında bir yazışma kurmaya indirgenir. Genetikçiler, fizikçiler ve kimyagerler, genetik kodun deşifre edilmesinde önemli bir rol oynadılar.

Genetik kodu deşifre etmek için, her şeyden önce, bir amino asit oluşumunu belirleyebilecek (kodlayabilecek) minimum nükleotid sayısının ne olduğunu bulmak gerekiyordu. 20 amino asidin her biri bir baz tarafından kodlansaydı, DNA'nın 20 farklı baza sahip olması gerekirdi, ama aslında sadece 4 tane var. Açıkçası, iki nükleotidin kombinasyonu da 20 amino asidi kodlamak için yeterli değil. Sadece 16 amino asit 4 2 = 16 kodlayabilir.

Daha sonra kodun 3 nükleotid 4 3 = 64 kombinasyonu içerdiği ve bu nedenle herhangi bir proteini oluşturmak için yeterli amino asidi kodlayabildiği önerildi. Üç nükleotidin bu kombinasyonuna üçlü kod denir.

Kod aşağıdaki özelliklere sahiptir:

1. Genetik kod üçlüdür(her amino asit üç nükleotit tarafından kodlanır).

2. yozlaşma- bir amino asit birkaç üçlü tarafından kodlanabilir, istisna triptofan ve metionindir.

3. Bir amino asit için kodonlarda, ilk iki nükleotit aynıdır ve üçüncüsü değişir.

4.Örtüşmeyen– üçüzler birbiriyle örtüşmez. Bir üçlü diğerinin parçası olamaz; her biri bağımsız olarak kendi amino asidini kodlar. Bu nedenle, polipeptit zincirinde herhangi iki amino asit yakın olabilir ve bunların herhangi bir kombinasyonu mümkündür, yani. ABCDEFGHI baz dizisinde, ilk üç baz 1 amino asit (ABC-1), (DEF-2) vb. için kodlanır.

5.Evrensel, onlar. tüm organizmalarda belirli amino asitlerin kodonları aynıdır (papatyadan insanlara kadar). Kodun evrenselliği, dünyadaki yaşamın birliğine tanıklık eder.

6. diz çökmek- mRNA'daki kodonların düzenlenmesinin, sentezlenen polipeptit zincirindeki amino asitlerin sırası ile çakışması.

Bir kodon, 1 amino asidi kodlayan üçlü bir nükleotittir.

7. anlamsız Herhangi bir amino asit kodlamaz. Bu bölgede protein sentezi kesintiye uğrar.

Son yıllarda, mitokondride genetik kodun evrenselliğinin ihlal edildiği, mitokondrideki dört kodonun anlamlarını değiştirdiği, örneğin UGA kodonu - "DUR" yerine triptofana cevaplar - protein sentezinin kesilmesi . AUA - "izolösin" yerine metionine karşılık gelir.

Mitokondride yeni kodonların keşfi, kodun evrimleştiğinin ve hemen değişmediğinin kanıtı olabilir.

Bir genden bir protein molekülüne kalıtsal bilgilerin şematik olarak ifade edilebilmesine izin verin.

DNA - RNA - protein

Hücrelerin kimyasal bileşiminin incelenmesi, aynı organizmanın farklı dokularının, aynı sayıda kromozoma ve aynı genetik kalıtsal bilgiye sahip olmalarına rağmen, farklı bir dizi protein molekülü içerdiğini göstermiştir.

Aşağıdaki durumu not ediyoruz: tüm organizmanın tüm genlerinin her hücresinde bulunmasına rağmen, tek bir hücrede çok az gen çalışır - toplam sayının onda birinden yüzde birkaçına kadar. Alanların geri kalanı "sessiz", özel proteinler tarafından engelleniyor. Bu anlaşılabilir bir durumdur, örneğin hemoglobin genleri neden bir sinir hücresinde çalışır? Nasıl ki hangi genlerin sessiz, hangilerinin çalışacağını hücre dikte ediyorsa, hücrenin de, genlerin etkinliğini düzenleyen, hangi genlerin belirli bir anda etkin olması ve hangilerinin etkin olması gerektiğini belirleyen bir tür mükemmel mekanizmaya sahip olduğu varsayılmalıdır. etkin olmayan (baskıcı) bir durumda. Fransız bilim adamları F. Jacobo ve J. Monod'a göre böyle bir mekanizmaya indüksiyon ve baskı adı verildi.

indüksiyon- protein sentezinin uyarılması.

baskı- protein sentezinin inhibisyonu.

İndüksiyon, bir proteini veya enzimi sentezleyen ve hücrenin yaşamının bu aşamasında gerekli olan genlerin çalışmasını sağlar.

Hayvanlarda hücre zarı hormonları, gen düzenleme sürecinde önemli bir rol oynar; bitkilerde, çevre koşullarında ve diğer son derece uzmanlaşmış indüktörlerde.

Örnek: ortama tiroid hormonu eklendiğinde, iribaşların hızlı bir şekilde kurbağalara dönüşümü gerçekleşir.

E (Coli) bakterisinin normal çalışması için süt şekeri (laktoz) gereklidir. Bakterilerin bulunduğu ortam laktoz içermiyorsa, bu genler baskıcı durumdadır (yani işlev görmezler). Ortama eklenen laktoz, enzimlerin sentezinden sorumlu genleri içeren bir indüktördür. Laktozun ortamdan uzaklaştırılmasından sonra bu enzimlerin sentezi durur. Böylece, hücrede sentezlenen ve içeriği normu aşan veya tükenen bir madde tarafından bir baskılayıcı rolü oynayabilir.

Protein veya enzim sentezinde farklı tipte genler yer alır.

Tüm genler DNA molekülünde bulunur.

İşlevleri aynı değildir:

- yapısal Bir enzimin veya proteinin sentezini etkileyen genler, DNA molekülünde, sentez reaksiyonunun seyri üzerindeki etkilerine göre sırayla birbiri ardına yer alır veya yapısal genler de diyebilirsiniz - bunlar hakkında bilgi taşıyan genlerdir. amino asit dizisi.

- akseptör- genler, proteinin yapısı hakkında kalıtsal bilgi taşımazlar, yapısal genlerin çalışmasını düzenlerler.

Bir grup yapısal gen, onlar için ortak bir gen olmadan önce - Şebeke, ve onun önünde destekçi. Genel olarak, bu fonksiyonel grup denir tüylü.

Bir operonun tüm gen grubu sentez sürecine dahil edilir ve aynı anda ondan kapatılır. Yapısal genleri açıp kapatmak, tüm düzenleme sürecinin özüdür.

Açma ve kapama işlevi, DNA molekülünün özel bir bölümü tarafından gerçekleştirilir - gen operatörü Gen operatörü, protein sentezinin veya dedikleri gibi, genetik bilginin "okunması"nın başlangıç ​​noktasıdır. ayrıca aynı molekülde belirli bir mesafede bir gen bulunur - kontrolü altında baskılayıcı adı verilen bir proteinin üretildiği bir düzenleyici.

Yukarıdakilerin hepsinden, protein sentezinin çok zor olduğu görülebilir. Hücre genetik sistemi, baskı ve indüksiyon mekanizmalarını kullanarak, belirli bir enzimin sentezini başlatma ve bitirme ihtiyacı hakkında sinyaller alabilir ve bu işlemi belirli bir hızda gerçekleştirebilir.

Yüksek organizmalarda genlerin hareketini düzenleme sorunu, hayvancılık ve tıpta büyük pratik öneme sahiptir. Protein sentezini düzenleyen faktörlerin oluşturulması, ontogeniyi kontrol etmek, yüksek verimli hayvanlar ve ayrıca kalıtsal hastalıklara dirençli hayvanlar yaratmak için geniş olanaklar açacaktır.

Test soruları:

1. Genlerin özelliklerini adlandırın.

2. Gen nedir?

3. DNA'nın biyolojik önemi nedir, RNA.

4. Protein sentezinin aşamalarını adlandırın

5. Genetik kodun özelliklerini listeleyiniz.

Hayat, protein moleküllerinin var olma sürecidir. Proteinin tüm canlıların temeli olduğuna inanan birçok bilim adamı bunu böyle ifade ediyor. Bu yargılar kesinlikle doğrudur, çünkü hücredeki bu maddeler en fazla sayıda temel işleve sahiptir. Diğer tüm organik bileşikler, enerji substratlarının rolünü oynar ve protein moleküllerinin sentezi için tekrar enerjiye ihtiyaç vardır.

Protein biyosentezinin aşama karakterizasyonu

Bir proteinin yapısı, kodonlar şeklinde nükleik veya RNA'da kodlanır. Bu, bir hücrenin her yeni protein maddesine ihtiyaç duyduğunda yeniden üretilen kalıtsal bilgidir. Biyosentezin başlangıcı, zaten verilmiş özelliklere sahip yeni bir proteinin sentezlenmesi ihtiyacı ile ilgili çekirdektedir.

Buna yanıt olarak, yapısının kodlandığı bir nükleik asit bölgesi despiralize edilir. Bu yer, haberci RNA tarafından kopyalanır ve ribozomlara aktarılır. Bir matris - haberci RNA'ya dayalı bir polipeptit zinciri oluşturmaktan sorumludurlar. Kısaca biyosentezin tüm aşamaları şu şekilde sunulmaktadır:

• transkripsiyon (kodlanmış bir protein yapısına sahip bir DNA parçasını ikiye katlama aşaması);
• işleme (bilgi RNA oluşum aşaması);
• translasyon (mesajcı RNA'ya dayalı bir hücrede protein sentezi);
• translasyon sonrası modifikasyon ("polipeptidin olgunlaşması", yığın yapısının oluşumu).

nükleik asit transkripsiyonu

Bir hücredeki tüm protein sentezi ribozomlar tarafından gerçekleştirilir ve moleküller hakkındaki bilgiler nükleik veya DNA'da bulunur). Genlerde bulunur: her gen spesifik bir proteindir. Genler, yeni bir proteinin amino asit dizisi hakkında bilgi içerir. DNA durumunda, genetik kodun çıkarılması şu şekilde gerçekleştirilir:

• nükleik asit bölgesinin histonlardan salınması başlar, despiralizasyon meydana gelir;
• DNA polimeraz, protein için geni depolayan DNA bölümünü ikiye katlar;
• çift ​​bölüm, kodlamayan ekleri çıkarmak için enzimler tarafından işlenen haberci RNA'nın bir öncüsüdür (temelde mRNA sentezlenir).

Haberci RNA'ya dayanarak, mRNA sentezlenir. Zaten bir matristir, bundan sonra hücrede protein sentezi ribozomlarda (kaba endoplazmik retikulumda) meydana gelir.

ribozomal protein sentezi

Messenger RNA'nın 3'-5' şeklinde düzenlenmiş iki ucu vardır. Ribozomlardaki proteinlerin okunması ve sentezi 5' ucunda başlar ve amino asitlerin hiçbirini kodlamayan bir bölge olan introna kadar devam eder. Şu şekilde olur:

• haberci RNA, ribozom üzerinde "gerilir", ilk amino asidi bağlar;
• ribozom, haberci RNA boyunca bir kodon ile yer değiştirir;
• transfer RNA, istenen (verilen mRNA kodonu tarafından kodlanan) alfa-amino asidi sağlar;
• amino asit, bir dipeptit oluşturmak için başlangıç ​​amino asidine katılır;
• daha sonra mRNA tekrar bir kodon tarafından kaydırılır, bir alfa-amino asit getirilir ve büyüyen peptit zincirine bağlanır.

Ribozom introna (kodlayıcı olmayan ek) ulaştığında, haberci RNA basitçe hareket eder. Daha sonra, haberci RNA ilerledikçe, ribozom tekrar ekzona ulaşır - nükleotid dizisi belirli bir amino aside karşılık gelen bölge.

Bu noktadan itibaren zincire protein monomerlerinin eklenmesi yeniden başlar. İşlem, bir sonraki intron görünene veya durdurma kodonuna kadar devam eder. İkincisi, polipeptit zincirinin sentezini durdurur, ardından tamamlanmış kabul edilir ve molekülün post-sentetik (translasyon sonrası) modifikasyon aşaması başlar.

Çeviri sonrası değişiklik

Translasyondan sonra, düz sarnıçlarda protein sentezi gerçekleşir, ikincisi az sayıda ribozom içerir. Bazı hücrelerde, RES'de tamamen bulunmayabilirler. Bu tür alanlara, önce ikincil, sonra üçüncül veya programlanmışsa dörtlü bir yapı oluşturmak için ihtiyaç duyulur.

Hücredeki tüm protein sentezi, büyük miktarda ATP enerjisinin harcanmasıyla gerçekleşir. Bu nedenle, protein biyosentezini sürdürmek için diğer tüm biyolojik işlemlere ihtiyaç vardır. Ek olarak, aktif taşıma ile hücredeki proteinlerin transferi için enerjinin bir kısmına ihtiyaç vardır.

Proteinlerin çoğu, modifikasyon için hücredeki bir konumdan diğerine aktarılır. Özellikle, translasyon sonrası protein sentezi, belirli bir yapıya sahip bir polipeptide bir karbonhidrat veya lipit alanının eklendiği Golgi kompleksinde meydana gelir.