Codul genetic și proprietățile sale

Codul genetic este o modalitate de codificare a secvenței de aminoacizi a proteinelor printr-o secvență de nucleotide.







ADN-ul folosit patru baze azotate - adenina (A), guanina (G), citozina (C), timină (T), care în literatura rusa notate cu literele A, G, C si T. Acestea constituie literele alfabetului ale codului genetic. Nucleotidele ARN folosind aceeași, cu excepția timină, care se înlocuiește cu o nucleotidă similară - uracil, care este notat cu litera U (Y în literatura rusă). În moleculele ADN și ARN, nucleotidele sunt aliniate în lanțuri și, astfel, se obțin secvențe de litere genetice.

Proteinele din aproape toate organismele vii sunt construite din aminoacizi de numai 20 de specii. Acești aminoacizi sunt numiți canonici. Fiecare proteină este un lanț sau mai multe lanțuri de aminoacizi, combinate într-o secvență strict definită. Această secvență determină structura proteinei și, prin urmare, toate proprietățile sale biologice.

Implementarea informației genetice în celulele vii (sinteza proteinelor, adică este codificată de gena) este realizată prin două procese de matrice: transcripție (adică sinteza ARNm în matriță de ADN) și traducerea codului genetic la secvența de aminoacizi (sinteză de lanț polipeptidic la mARN). Pentru a codifica 20 de aminoacizi, și un semnal de „stop“, care indică sfârșitul secvenței proteinei de trei nucleotide consecutive suficient. Un set de trei nucleotide este numit triplet. Acceptarea abrevierilor corespunzătoare aminoacizilor și codonilor este prezentată în figură.

1. Triplet - o unitate semnificativă de cod este o combinație de trei nucleotide (triplet sau codon).

2. Continuitate - nu există semne de punctuație între tripleți, adică informațiile sunt citite continuu.

3. disjuncția - una și nu pot avea loc simultan în două sau mai multe triplete aceeași nucleotidelor (nu au fost observate pentru unele gene suprapuse de virusuri, bacterii și mitocondrii, care codifică mai multe proteine ​​citește de schimbare de cadru).

4. Unicitatea (specificitatea) - anumite codon corespunde unui singur aminoacid (cu toate acestea, UGA codon la Euplotes crassus codifică doi aminoacizi - cisteina și selenocisteină) [1]

5. Degenerare (redundanță) - mai mulți codoni pot corespunde aceluiași aminoacid.

6. Versatilitate - codul genetic funcționează la fel în organisme de diferite nivele de complexitate - de la virusuri la om (pe baza acestor tehnici de inginerie genetică, există unele excepții, așa cum se arată în secțiunea „Variațiile în codul genetic standard de“ tabelul de mai jos).

7. Imunitatea - mutațiile de substituții ale nucleotidelor care nu conduc la o schimbare în clasa aminoacidului codificat sunt numite conservatoare; mutațiile în înlocuirea nucleotidelor, care conduc la o schimbare în clasa aminoacizilor codificați, se numesc radicali.

Biosinteza proteinei (transcripție). Mecanismul de transcriere.

Transcrierea (din transcripția latină - rescrierea) este procesul de sinteză a ARN folosind ADN ca matrice, care apare în toate celulele vii. Cu alte cuvinte, transferul de informații genetice de la ADN la ARN este transferat.







Transcripția este catalizată de către polimeraza ARN dependentă de enzima ADN. Procesul de sinteză a ARN are loc în direcția de la capătul 5 'la capătul 3', adică de-a lungul lanțului de matrice al ADN-ului, polimeraza ARN se mișcă în direcția 3 '-> 5' [1]

Transcrierea constă în etape de inițiere, alungire și terminare.

Inițiere. Secvența ADN transkribi-al într-un ARNm care începe promotor la capătul 5 'și se termină cu un terminator la capătul 3', și o unitate de transcriere corespunde Ency - Conceptul mennomu „gen“. Controlul expresiei genelor poate fi efectuat în stadiul de inițiere a transcripției. În această etapă, polimeraza ARN recunoaște un fragment de promotor cu lungimea de 41-44 bp. Transcripția ADN are loc în direcția 5'-3 ', sau de la stânga la dreapta. Se presupune că secvența TATA controlează selecția nucleotida de pornire și TSAAT - legarea inițială a ARN polimerazei la matrița de ADN.

Rezilierea. Transcrierea se termină într-o secțiune specifică a ADN-ului, care conține o secvență terminală. În celulele E. coli, a fost detectată o proteină specifică (factorul ro), care crește acuratețea terminării. Proteina se unește cu capătul 5 'al ARNm aflat în creștere și se mișcă de-a lungul acestuia, apropiindu-se treptat de ADN și, ca atare, urmărind polimeraza ARN. În momentul în care polimerul ARN se oprește la locul de terminare, enzima este captată de factorul ro și este aruncată din ADN. Terminatorul conține o secvență specială de baze, care este citită deopotrivă în ambele fire ADN, dar în direcții opuse. De exemplu,

17. Biosinteza proteinelor (traducere). Principalele etape ale traducerii: inițiere, alungire, terminare

Traducere (din latină translatio - translation) - procesul de sinteză a proteinelor din aminoacizi pe matricea ARN-ului de informație (matrice) (mRNA, mRNA), efectuată de ribozom.

Sinteza proteinei în majoritatea cazurilor începe cu codonul AUG care codifică metionina. Acest codon este denumit de obicei codonul de pornire sau inițializare. Inițierea translației implică recunoașterea ribozomului acestui codon și utilizarea inițiatorului aminoacil-tARN. Pentru inițierea translației este necesar ca prezența unor secvențe de acid nucleic lângă codonul start (secvența Shine - Dalgarno în procariote și eucariote ale secvenței Kozak). Un rol important în protejarea capătului 5 'al ARNm aparține 5'-capului. Existența secvenței care deosebește intern încep de august este absolut necesar, deoarece altfel inițierea sintezei proteinei ar apărea în mod aleatoriu pe toate AUG-codoni.

Procesul de inițiere este asigurat de factori specifici de inițiere a proteinelor (IF, factorii inițiatori ai eucariotelor sunt eIF, otangl., Eucariote).

Mecanismele de inițiere a translației în pro și eucariotelor sunt destul de diferite: ribozomii procariote sunt potențial capabili să găsească o august de pornire și să inițieze sinteza la orice site-uri de ARNm, în timp ce ribozomului eucariotă este de obicei atașat la ARNm în capacul și scanați-l în căutarea codonului de start.

În procesul de creștere a lanțului polipeptidic, doi factori de alungire a proteinei sunt implicați. Origine (eucariotelor EF1a, EF-Tu - procariote) poartă aminoacilat (aminoacid încărcat) în A ARNt (aminoacil) ribozom -site. Ribozom catalizează formarea legăturii peptidice transferul lanțului peptidic în creștere cu R-Site situat la ARNt în situsul A, o peptidă alungită cu un rest de aminoacid. Apoi, a doua proteină (EF2 în eucariote, EF-G în procariote) catalizează așa-numita translocație. Translocation - mișcarea ARNm ribozomului de un triplet, ceea ce a dus la peptidil-ARNt este din nou în P-ul, și ARNt „goale“ din P-ul se mută în E-ul (de la ieșirea cuvântului). Ciclul de alungire este finalizat atunci când un nou tARN cu anticodon dorit intră în situl A. [sursa nu este specificată 1309 zile]

Terminarea - sfârșitul sintezei proteinelor, se efectuează atunci când unul dintre codonii stop - UAG, UAA, UGA - apare în zona A a ribozomului. Din cauza lipsei de tARN. corespunzând acestor codoni, peptidil-tARN rămâne legat la situsul P al ribozomului. Aici, in proteine ​​specifice efect RF1 sau RF2, care catalizează deconectarea lanțului polipeptidic al ARNm, precum Rf3, care cauzează disocierea ARNm din ribozomului. RF1 recunoaște în A-site-ul UAA sau UAG; RF-2 - UAA sau UGA. Cu UAA, terminarea este mai eficientă decât în ​​cazul altor codoni stop.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: