Трансляция.

В полипептидной цепи происходят расшифровка информации, закодированной с помощью генетического кода, и построение на матрице мРНК полипептидной цепи определённого белка. В этом процессе участвуют ещё два вида РНК – рибосомальная (рРНК) и транспортная (тРНК). Для обоих видов РНК в геноме имеются многочисленные гены, на матрице которых эти РНК синтезируются. Принципиально транскрипция для рРНК и тРНК ничем не отличается от только что описанной транскрипции мРНК. В то же время рРНК и тРНК являются конечными продуктами. Таким образом, в геноме, кроме генов, контролирующих синтез всех белков организма, существуют гены, кодирующие тРНК, рРНК и ряд других типов РНК; тРНК обеспечивает связь между кодонами мРНК и аминокислотами будущей полипептидной цепи. Для каждой из 20 аминокислот существует не менее одной тРНК. Различные тРНК отличаются по нуклеотидной последовательности и по содержанию некоторых редких нуклеотидов, которые возникают с помощью особой посттранскрипционной модификации молекулы тРНК. Все виды тРНК содержат около 80 нуклеотидов и на двухмерной изображении имеют форму клеверного листа. К 3’- концу тРНК ковалентно присоединяется её аминокислота. Внутренняя петля содержит 7 неспаренных оснований и антикодон – тройку нуклеотидов, комплементарных кодону мРНК. Комплементарность антикодона тРНК кодону мРНК является тем специфическим механизмом, который обеспечивает строгую реализацию последовательности кодонов мРНК и соответствующего гена, в последовательность аминокислот кодируемой им полипептидной цепи. Связывание аминокислоты с соответствующей тРНК обеспечивается особым ферментом, который называют аминоацил-тРНК-синтетазой. Для каждой аминокислоты имеется особая форма этого фермента. Фермент узнаёт свою аминокислоту и свою тРНК и ковалентно связывает их между собой. В результате образуется комплекс, который называют аминоацил-тРНК. Аминоацил-тРНК-синтетаза обеспечивает также контроль за правильностью соединения тРНК со своей аминокислотой и способна исправить ошибку в случае её возникновения.

Образование полипептидной цепи из последовательно доставляемых к мРНК тРНК с соответствующими аминокислотами происходит на рибосомах. Рибосомы представляют собой нуклеопротеидные структуры, в которые входят три вида рРНК и более 50 специфических рибосомных белков. Рибосомы состоят из малой и большой субъединиц. Инициация синтеза полипептидной цепи начинается с присоединения малой субъединицы рибосомы к центру связывания на мРНК и всегда происходит при участии метиониновой тРНК особого типа, которая связывается с метиониновым кодоном АУГ и прикрепляется к так называемому Р-участку большой субъединицы рибосомы. Следующий кодон мРНК, расположенный вслед за АУГ-инициирующим кодоном, попадает в А-учаток большой субъединицы рибосомы, где он «подставляется» для взаимодействия с аманоацил-тРНК, имеющей соответствуюий антикодон. После того, как подходящая тРНК связалась с кодоном мРНК, находящимся в А-участке, происходит образование пептидной связи с помощью пептидилтрансферазы, входящей в состав большой субъединицы рибосомы, и аминоацил-тРНК превращается в пептидил-тРНК. Это заставляет рибосому продвинуться на один кодон, переместить образованную пептидил-тРНК в Р-участок и освободить А-участок, который занимает следующий по порядку кодон мРНК, готовый к соединению с аминоацил-тРНК, имеющий подходящий антикодон. Происходит рост полипептидной цепи за счёт многократного повторения описанного процесса. Рибосома движется вдоль мРНК, высвобождая её инициирующий участок. На инициирующем участке происходит сборка следующего активного рибосомного комплекса и начинается синтез новой полипептидной цепи. Таким образом к одной молекуле мРНК может присоединиться несколько активных рибосом с образованием полисомы. Синтез полипептида продолжается до тех пор, пока в А-участке не окажется один из трёх стоп-кодонов. Стоп-кодон распознаётся специализированным белком терминации, который прекращает синтез и способствует отделению полипептидной цепи от рибосомы и от мРНК. Рибосома и мРНК также разъединяются и готовы начать новый синтез полипептидной цепи.

Дата добавления: 2015-07-12