Биосинтез белка.

Биосинтез белка - важнейшая форма пластического обмена; создание молекулы белка на основе информации о последовательности аминокислот в его первично структуре, заключенной в структуре ДНК.

Многообразие свойств белков определяется их первичной структурой, то есть последовательностью аминокислот. Каждой аминокислоте в полипептидной цепочке соответствует комбинация из трех нуклеотидов – триплет.

Пример: участок цепи ДНК ТТТ соответствует аминокислоте лизину, отрезок АЦА – цистеину, и т.д.

Определенные сочетания нуклеотидов, и последовательность их расположения в молекуле ДНК, является кодом, несущим информацию о структуре белка, или генетическим кодом.

Свойства генетического кода:

1) Выраженность (избыточность). Каждая аминокислота зашифрована несколькими кодонами. Исключение – метионин и триптофан (кодируются одним кодоном). Для кодирования 20 аминокислот используются 61 комбинация нуклеотидов. Триплет АУГ, кодирующий метионин, называется стартовым. С него начинается синтез белка. Триплеты УАД, УГА, УАГ – стопкодоны (не кодируют аминокислоты), несут информацию о прекращении синтеза белка, их называют терминаторы.

2) Триплетность: одну аминокислоту кодирует последовательность из трех нуклеотидов. Пример: ЦУУ – лейцин, ГЦА – аланин.

3) Универсальность: одни и те же триплеты кодируют одинаковые аминокислоты у всех организмов на Земле (от бактерий до млекопитающих).

4) Специфичность: один и тот же триплет не может соответствовать нескольким аминокислотам.

5) Дискретность (неперекрываемость): кодовые триплеты никогда не перекрываются. То есть транслируются всегда целиком.

6) Колинеарность: последовательность аминокислот в синтезированной молекуле белка совпадает с последовательностью триплетов в иРНК (мРНК).

7) Однонаправленность: считывание информации с кодирующей цепочки ДНК идет в направлении 3'→ 5'.

Участок ДНК, содержащий информацию об аминокислотной последовательности одного белка, транспортной или рибосомальной РНК, называется геном. В эукариотических клетках гены находятся в хромосомах, расположенных в ядре клетки, отделенном от цитоплазмы ядерной оболочкой. Для того чтобы синтезировался белок, информация о последовательности нуклеотидов в его первичной структуре должна быть доставлена к рибосомам. Этот процесс включает несколько этапов.

Гены дискретны: кодирующие последовательности прерываются участками, не кодирующими информацию о синтезе белка (интроны). Интроны удаляются из иРНК, в результате чего образуется матричная РНК. На основании информации, находящейся в мРНК, осуществляется синтез белка в цитоплазме на рибосомах.