Belangrijkste plaats van eiwit biosynthese. Stappen van eiwitbiosynthese

Eiwitsynthese - een zeer belangrijk proces. Hij was het die ons lichaam om te groeien en te ontwikkelen helpt. Het gaat om vele celstructuren. Immers, om te beginnen te begrijpen wat we gaan te synthetiseren.

Welk eiwit is nodig om voort te bouwen op het moment - het is verantwoordelijk voor de enzymen. Zij ontvangen signalen van de cellen van de noodzaak van een eiwit, waarna het begint synthese.

Wanneer de eiwitsynthese

In elke kooi hoofdplaats eiwit biosynthese - ribosoom. Het is een groot macromolecuul met een complexe asymmetrische structuur. Het bestaat uit messenger RNA (ribonucleïnezuur) en eiwitten. Ribosomen kunnen afzonderlijk worden geplaatst. Maar vaker ze worden gecombineerd met de EPS, waarop de volgende sorteren en transporteiwitten vergemakkelijkt. Als het endoplasmatisch reticulum sit ribosoom, wordt het genoemd ruw EPS. Wanneer translatie optreedt intensief een matrix kan meerdere ribosomen bewegen. Ze gaan achter elkaar en niet interfereert met andere organellen.

De eisen die eiwitsynthese

Voor het verloop van de werkwijze is het noodzakelijk dat alle belangrijke elementen van het proteïne-synthese systeem waren getroffen:

1. Het programma, dat de volgorde van de aminozuurresten in de keten, namelijk een mRNA dat deze informatie van het DNA naar ribosomen moet doorgeven.
2. Aminozuurmateriaal om de nieuwe molecule te bouwen.
3. tRNA, waarbij elk aminozuur zal leveren aan het ribosoom, nemen deel aan het ontcijferen van de genetische code.
4. Aminoacyl-tRNA synthetase.
5. Ribosomen - is de belangrijkste site van proteïne biosynthese.
6. Energy.
7. Magnesiumionen.
8. Eiwit factoren (voor elke fase van uw eigen).

Kijk nu eens naar elk van hen in detail en leer hoe je eiwitten te maken. biosynthese mechanisme is zeer interessant, alle componenten zijn uiterst soepel.

syntheseprogramma de zoekmatrix

Alle informatie over precies welke eiwitten ons lichaam kunnen opbouwen is opgenomen in het DNA. Deoxyribonucleïnezuur wordt gebruikt voor opslag van genetische informatie. Dat deze stevig verpakt in chromosomen en ligt in de celkern (bij eukaryoten) of drijft in het cytoplasma (bij prokaryoten).

Na studies van DNA en genetische erkenning van zijn rol, werd het duidelijk dat het niet alleen een sjabloon voor de vertaling. De waarnemingen hebben geleid tot de hypothese dat de eiwitsynthese verbonden RNA. De wetenschappers besloten dat het een bemiddelaar zou moeten zijn, om informatie van DNA naar de ribosomen, dienen als een sjabloon.

Tegelijkertijd openden ze het ribosoom RNA hun omvang van cellulair RNA. Om te controleren of het een matrijs voor eiwitsynthese, AN Belozersky en A.S. Spirin in 1956-1957. We voerden een vergelijkende analyse van de structuur van nucleïnezuren in een groot aantal micro-organismen.

Er werd aangenomen dat als het idee van een "DNA-rRNA-eiwit" regeling correct is en de samenstelling van totaal RNA wordt ook veranderd als DNA. Maar ondanks de enorme verschillen in de desoxyribonucleïnezuur in verschillende soorten, de samenstelling van de totale ribonucleïnezuren was gelijk in alle onderzochte bacteriën. Derhalve hebben wetenschappers vastgesteld dat de voornaamste cellulaire RNA (dat wil zeggen, ribosomaal) - dit is geen directe bemiddelaar tussen de drager van genetische informatie en eiwitten.

Het openen van mRNA

Later bleek dat een kleine fractie van RNA herhalingen van DNA en als intermediair kan dienen. In 1956 E. en F. Volkin Astrachan RNA synthese werd onderzocht in bacteriën die zijn geïnfecteerd met bacteriofaag T2. Nadat de cel binnentreedt, wordt overgeschakeld naar de synthese van faageiwitten. Het grootste deel van het RNA was niet veranderd. De cellen beginnen de synthese van een kleine fractie van metabolisch onstabiel RNA de sequentie van nucleotiden, waarbij de samenstelling kwam overeen met het faag-DNA.

In 1961, dit kleine fractie van RNA werd isolaat van het totaalgewicht RNA. Bewijs van de bedrijfsfunctie werden verkregen uit de experimenten. Na infectie met faag T4-cellen gevormd nieuwe mRNA. Het verbindt met de ribosomen van de oude gastheer (het ribosoom na nieuwe infectie wordt niet herkend), die de faag gesynthetiseerde eiwitten begonnen. Deze "DNA-achtig RNA" was complementair aan een van de ketens van het faag-DNA.

In 1961, F. J. Jacob en Monod sprak de gedachte dat dit RNA draagt informatie van genen naar het ribosoom en is een model voor de geordende verzameling van aminozuren tijdens eiwitsynthese.

De overdracht van informatie naar de site van de eiwitsynthese betrokken zijn bij mRNA. Het proces van het lezen van de informatie van DNA en RNA matrijs creatie transcriptie genoemd. RNA nadat het is blootgesteld aan een aantal aanvullende wijzigingen heet dit "processing". In bepaalde gebieden kan worden gesneden uit het tijdens het messenger ribonucleïnezuur. Volgende mRNA gaat naar een ribosoom.

Bouwstenen van eiwitten: aminozuren

Er zijn in totaal 20 aminozuren, sommige zijn essentieel, dat wil zeggen dat het lichaam niet synthetiseren. Als een zuur in de cel niet genoeg is, kan vertragen of zelfs uit te zenden een volledige stop proces. De aanwezigheid van elk aminozuur in voldoende mate - de belangrijkste eis goed voorbij eiwit biosynthese.

Algemene informatie over aminozuren, hebben wetenschappers in de XIXe eeuw. glycine, leucine, en - tegelijkertijd, in 1820, de eerste twee aminozuren werden geïsoleerd.

De sequentie van deze monomeren in het eiwit (de zogenaamde primaire structuur) bepaalt volledig de volgende niveaus van organisatie en derhalve de fysische en chemische eigenschappen.

aminozuren Transport: tRNA en aa-tRNA synthetase

Maar aminozuren alleen kan niet worden ingebouwd in de eiwitketen. Om voor hen om de belangrijkste site van de eiwitsynthese te krijgen, RNA nodig vervoer.

Elke aa-tRNA synthetase herkent alleen het aminozuur en tRNA alleen waar nodig te bevestigen is. Het blijkt dat in deze familie van enzymen omvat 20 variëteiten van synthetasen. Rest dat de aminozuren gebonden aan tRNA zeggen, meer bepaald zijn hydroxyl acceptor "staart". Elke zuurte moet overeenkomen met de overdracht RNA. Dit wordt gevolgd door de aminoacyl-tRNA synthetase. Het vergelijkt niet alleen de juiste aminozuurtransport, regelt tevens de vormingsreactie van de esterbinding.

Na succesvolle hechting reactie tRNA naar de plaats van proteïne synthese. Op dit het einde van de voorbereidende processen en de uitzending begint. De belangrijkste fasen van proteïne biosynthese:

• initiatie;
• rek;
• beëindiging.

synthesestap: initiatie

Hoe werkt het eiwit biosynthese en de regelgeving? Wetenschappers hebben geprobeerd om uit te vinden voor een lange tijd. Tal van hypotheses naar voren gebracht, maar werd het meer moderne apparatuur, hoe beter we de principes van de vertaling te begrijpen.

Ribosoom - hoofdkantoor eiwitbiosynthese - mRNA begint het lezen vanaf het punt waarop het begint deel dat codeert voor een polypeptideketen. Dit punt bevindt zich op afstand van het begin van het messenger RNA. Het ribosoom moet een punt op de mRNA vinden van waaruit te beginnen met lezen, en verbinding te maken.

Initiatie - een reeks van gebeurtenissen die het begin van de uitzending te bieden. Het gaat om eiwitten (initiatie factoren), en een speciale initiator tRNA initiator codon. In deze fase kleine subunit ribosomale eiwit-gekoppelde initiatie. Zij zijn niet toegestaan om contact op met een grote subunit. Maar zijn toegestaan om verbinding te maken met de initiatiefnemer tRNA en GTP.

Werd deze complex "zit" op het mRNA, is het gedeelte dat door een van startfactoren wordt herkend. Fouten kunnen niet worden, en het ribosoom begint zijn reis op de boodschapper-RNA, het lezen van haar codons.

Zodra het complex komt het initiatiecodon (augustus), subunit stopt beweging en met behulp van een ander eiwit factoren binden aan de grote ribosomale subeenheid.

synthesestap: rek

Lezen mRNA-synthese zijn opeenvolgende polypeptideketen van het eiwit. Het is door één aminozuur residuen achter elkaar aan het molecuul aanbouw.

Elke nieuwe aminozuurrest wordt toegevoegd aan het carboxyluiteinde van het peptide wordt de C-terminus groeien.

synthesestap: Beëindiging

Wanneer het ribosoom een stopcodon messenger RNA bereikt, de synthese van polypeptideketens beëindigd. In zijn aanwezigheid, kan een organel elke tRNA niet accepteren. In plaats daarvan, de oorzaak van de beëindiging factoren in te voeren. Zij geven de afgewerkte eiwit uit vastgelopen ribosomen.

Na het beëindigen van de vertaling, kan het ribosoom ofwel naar het mRNA, of blijven glijden langs het, niet uitzenden.

De zitting van het ribosoom met het nieuwe initiator codon (op hetzelfde circuit tijdens de voortzetting van de beweging of de nieuwe mRNA) zal leiden tot een nieuwe start.

Eenmaal klaar met het molecuul verlaat de voornaamste plaats van eiwit biosynthese, wordt het gemerkt en verzonden naar de bestemming. Welke functies zal het uit te voeren, afhankelijk van de structuur.

procescontrole

Afhankelijk van uw behoeften, zal de cel onafhankelijk controle van de uitzending. De regulering van proteïne biosynthese - een zeer belangrijke functie. Het kan worden gedaan op verschillende manieren.

Als de cel een soort verbinding niet nodig heeft, zal het de biosynthese van RNA te stoppen - eiwit biosynthese ook ophouden te voorkomen. Immers, het hele proces niet starten zonder een sjabloon. En de oude mRNA verval snel.

Er is nog een regulering van proteïne biosynthese cel maakt enzymen die het uitvloeien van de initiatiefase. Ze interfereren met de uitzending, zelfs als de matrix voor het lezen beschikbaar is.

De tweede werkwijze vereist in het geval dat de eiwitsynthese te sluiten nu. De eerste werkwijze omvat de voortzetting van trage uitzending enige tijd na het beëindigen van mRNA-synthese.

De cel is een zeer complex systeem waarin alles op de balans en de goede werking van elk molecuul wordt gehouden. Het is belangrijk om de principes van elk proces in de cel te leren kennen. Zo kunnen we beter begrijpen wat er gebeurt in de weefsels en het lichaam als geheel.