Генетический код и его свойства.

Генетический код – система записи генетической информации в ДНК (РНК) в виде определенной последовательности нуклеотидов. Последовательность нуклеотидов определяет последовательность включения АК в синтезируемый белок. 3 нуклеотида – триплет – кодон – кодируют 1 АК. Совокупность триплетов и составляет генетический код.

Свойства генетического кода:

1) триплетность

2) вырожденность (избыточность – 1 АК кодируется несколькими триплетами)

3) специфичность (1 кодон кодирует только 1 АК)

4) однонаправленность (от 5’ к 3’ концу)

5) неперекрываемость (один нуклеотид входит в состав только одного кодона)

6) универсальность (у всех живых организмов одинаковые АК кодируются одинаковыми кодонами)

7) отсутствие знаков препинания внутри гена.

3.20. тРНК (10-15% от все РНК) - транспортируют АК к месту синтеза белка – на рибосомы, выполняет адапторную функцию. Имеет форму клеверного листа, содержит два основных центра:

а) антикодон – для связывания с кодоном на иРНК

б) участок для прикрепления АК (5’ и 3‘ концы)

Нуклеотидная цепь тРНК содержит всего 75—90 нуклеотидов. Особенностью тРНК является относительно высокое содержание нуклеотидов, включающих минорные азотистые основания.

Адапторная функция тРНК: каждая тРНК узнает в ходе рекогниции свою специфическую АК с помощью высокоспецифичных ферментов аминоацил-тРНК-синтетаз (АРСаз – 20 видов по количеству АК). Для одной и той же аминокислоты имеется несколько тРНК, которые называют изоакцепторными.

АРСаза отвечает за активирование АК (АК + АТФ ® ФФн + аминоацил-аденилат + тРНК ® АМФ + аминоацил-тРНК) и специфическое связывание АК с тРНК. ТРНК в ходе синтеза полипептидной цепи белка «узнает» специфическую аминоацил-тРНК-синтетазу, принимает от нее активированную аминокислоту, присоединяется к иРНК на рибосоме и тем самым обеспечивает строгую специфичность выбора и встраивания аминокислот в растущую молекулу белка; после образования пептидной связи между доставленной аминокислотой и уже построенной полипептидной цепью тРНК удерживает эту цепь на рибосоме.

В активном центре АРСаз 4 участка: для АК, для АТФ, для антикодона, для молекул воды. АРСаза способна проверять свою работу, в случае ошибки происходит гидролиз.

3.21. Рекогниция – процесс узнавания тРНК своей АК, происходящий при помощи фермента аминоацил-тРНК-синтетазы.

Трансляция – синтез полипептида с последовательностью АК, отвечающей последовательности триплетов нуклеотидов в молекуле и-РНК.

Субстраты и ферменты: и-РНК, рибосомы, аминоацилтРНК, активированные формы АК, ГТФ, факторы инициации, элонгации, терминации (аминоацил-тРНКсинтетаза, транслоказа, пептидилтрансфераза, рилизинг-ферменты).

Этапы трансляции:

1) инициация: перед началом синтеза белка рибосомы диссоциированы ® к малой субъединицы рибосомы 3’ концом присоединяется и-РНК ® к первому инициирующему кодону АУГ присоединяется аминоацил-тРНК, несущая метионин ® затем присоединяется к образованному комплексу большая субъединица рибосомы с затратой ГТФ и образованием инициирующего комплекса ® в рибосоме образуется два центра – аминоацильный и пептидильный

2) элонгация: в свободный А-центр поступает следующая аминоацил-тРНК ® фермент пептидилтрансфераза образует пептидную связь между карбоксигруппой первой АК и аминогруппой второй, дипептид остается в А-центре ® транслоказа перемещает рибосому на 1 кодон и-РНК ® дипептид при этом оказывается в П-центре ® в освободившийся А-центр поступает следующая АК.

3) терминация: наступает, когда в А-центре оказывается один из трех нонсенс-кодонов (стоп-кодонов): УАА, УАГ, УГА. Они не соответствуют ни одной тРНК, распознаются рилизинг-ферментами, которые вызывают отсоединение синтезированного белка и диссоциацию рибосомы.

Дата добавления: 2015-08-26