Биосинтез белка- это сложный процесс создания сложных органических веществ, протекающий с помощью ферментов.
В этом процессе выделяют два основных этапа: транскрипцию и трансляцию.
Синтез каждого белка определяется участком ДНК (геном) с определенной последовательностью нуклеотидов.
Итак, что такое транскрипция?
Транскрипция - это переписывание генетической информации, записанной в виде последовательности нуклеотидов ДНК, в нуклеотидную последовательность РНК, которая определяет последовательность аминокислот соответствующей белковой молекулы.
Транскрипция осуществляется в ядре.
Информация о структуре белка, заключенная в ДНК, "переписывается" на информационную РНК. Они подвергаются в ядре процессингу, после чего транспортируются из ядра в цитоплазму, где и выполняют свои функции.
Процессинг - это совокупность реакций, в результате которых из первичных неактивных транскриптов образуются функционирующие молекулы. Синтез обеспечивается РНК.
Как это происходит?
Информационная РНК переносит информацию о нуклеотидной последовательности ДНК к рибосомам. Затем транспортные РНК присоединяют молекулу аминокислоты, транспортируют ее к рибосоме и узнают ее триплет, соответствующий этой аминокислоте в молекуле мРНК. В середине молекулы тРНК имеется группировка из трех азотистых оснований, называемая антикодоном. Он может связаться с определенной группировкой трех оснований на мРНК - с кодоном. После сближения молекул антикодон тРНК узнает кодон мРНК и спаривается с ним.
Генетический код обладает следующими свойствами:
-Он триплетен: три нуклеотида определяют присоединение к полипептидной цепи одной аминокислоты.
-Вырожден, т.е. один большинство аминокислот кодируются более чем одним триплетом.
-Генетический код не перекрывается. Например, в последовательности оснований UUGAUUGUU первые три основания кодируют одну аминокисоту, вторые три - следующую и т.д.
-Код универсален. Все живые организмы имеют один и тот же код.
Трансляция
Молекула транспортной РНК связывается с соответствующей аминокислотой, в результате чего образуется аминоацил-тРНК. Малая субъединица рибосомы связывается с инициаторной тРНК, несущей молекулу метилметионина. Этот комплекс присоединяется к инициаторному кодону мРНК (AUG). Затем к малой субъединице присоединяется большая субъединица рибосомы. Рибосомы, считывающие информацию, заложенную в мРНК, продвигаются вдоль нее по направлению 5" - 3". Рибосома связывает две молекулы тРНК. Обе тРНК связываются с соседними кодонами мРНК. К рибосоме подходит следующая аминоацил -тРНК, и образуется новая пептидная связь. Перемещаясь по цепи мРНК, рибосома присоединяет следующие аминокислоты, которые связываются между собой, а молекулы тРНК отделяются, чтобы вскоре присоединить новую аминокислоту.
Когда прекращается синтез?
При достижении рибосомой стоп-кодона синтез прекращается, потому что к стоп-кодонам нет соответствующих антикодонов ни у одной тРНК. Полипептидная связь отделяется от рибосомы.