Codul genetic, activarea aminoacizilor
Majoritatea informațiilor genetice conținute în ADN-ul codifică o secvență de aminoacizi. Procesul de exprimare a informațiilor genetice include transcrierea unui "text" scris în "limbajul acidului nucleic" într-un text scris în "limba proteică". Aceasta este originea termenului de traducere (literal - traducere), folosit pentru a descrie procesul de biosinteză a proteinelor. Regulile urmate de traducere se numesc codul genetic.
Deoarece biosinteza implicat 20 de aminoacizi, numite proteinogenici „limbă“ de acid nucleic trebuie să cuprindă cel puțin 20 de cuvinte (codonii) Cu toate acestea, la aminoacidul „alfabet“, există doar patru „litere“ (A, G, C și U sau T [sau Transcrieri în limba engleză: A, G, C și U sau T *]), astfel încât fiecare cuvânt să conțină 20 de cuvinte diferite trebuie să conțină cel puțin trei litere. Codonii includ trei baze azotate (un triplet de nucleotide). Schema 1 prezintă codul ADN standard (secvența tripletelor într-un lanț ne-codificat), reprezentat ca un cerc. Modelul este citit din centru spre exterior, de exemplu, tripletul CAT codifică histidina de aminoacid. Codonii ADN sunt identici cu ARNm (mRNA), cu excepția faptului că timina (T) este substituită cu ARNm în locul uracilului (U), caracteristic ADN-ului.
Ca un exemplu de citire a codului din Schema 2, se prezintă secțiuni scurte ale genei normale și mutante #globin împreună cu secvențele ARNm și secvențele de aminoacizi corespunzătoare. Aici sunt arătate mutații punctuale relativ frecvent apărute, rezultând reziduul acidului glutamic din poziția 6 Lanțul este înlocuit cu valină. O astfel de hemoglobină mutantă în deoxiformă este predispusă la agregare, ceea ce cauzează deformarea eritrocitelor și reduce eficiența transportului de oxigen (anemia cu secera).
În codul genetic triplet există potențial 4 3 = 64 codoni pentru 20 de aminoacizi. Astfel, majoritatea aminoacizilor sunt înregistrați prin mai mulți codoni, adică, codul genetic este degenerat. În plus, există trei triplete, care indică sfârșitul transcrierii (codonii stop). Un alt codon special, codonul de pornire (inițiator), marchează începutul emisiunii. Codul genetic prezentat în figură este aproape universal. Acest standard nu este pe deplin compatibil cu numai mitocondriile (vezi pagina 212) și unele microorganisme.
B. Activarea aminoacizilor
Pentru fiecare dintre cei 20 aminoacizi are o ligază corespunzătoare aminoacil-ARNt, care face legătura între citoplasmă cu aminoacizi tPHK (ARNt) (vezi. P. 88). Acest proces de activare a aminoacizilor se desfășoară în două etape. Mai întâi, aminoacidul se leagă de enzimă și reacționează cu ATP (ATP), formând o anhidridă mixtă - aminoaciladenilat de tip macroergic. Reziduul aminoacil este apoi transferat la gruparea terminală 3'-OH a restului de riboză terminal al ARNm (o altă grupă de ligază a aminoacilului este transferată la gruparea 2'-OH). În aminoacil-tARN, gruparea carboxil a reziduului de aminoacid este esterificată cu restul de riboză al restului de adenozină 3'-terminal inclus în secvență. CCA-3 '.
Precizia traducerii depinde, în primul rând, de specificitatea substratului ligazelor aminoacil-tRNA. Mecanismul de corecție al centrului activ ligazic asigură îndepărtarea imediată a resturilor de aminoacizi atașate în mod eronat. În medie, există o singură eroare la 1 300 de reziduuri de aminoacizi - o precizie uimitor de mare de "muncă", dacă ne imaginăm cât de aproape sunt structurile unor aminoacizi.
B. Ligaza de Asp-tRNA (dimer)
Procesul de activare a aminoacizilor este exemplificat prin ligaza specifică pentru acidul aspartic. Moleculele enzimatice (colorate în portocaliu) sunt legate între ele în dimer, fiecare subunitate fiind asociată cu o moleculă tARN (albastru vopsit). Reziduul situs activ al ATP este prezent (colorat în verde) legat la capătul 3 'al altor domenii de proteine ARNt (stânga sus) este responsabil de „recunoaștere“ ARNt anticodon.
* Aceste scrisori desemnează baze care intră în nucleotide și derivate din numele lor engleză: adenina (A), guanina (G), citozina (C) și uracil (U) sau timină (T). - Notă. Ed.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: