Лекция 10

Жоспары:

Белок биосинтезі.

1. Трансляция аппараты.

2. Транспортгық РНҚ. тРНҚ -ның бірінші, екінші жә не ү шінші реттік қ ұ рылымы.

3. Антикодон. Аминоацил тРНҚ -синтетаза қ ұ рылымы. Аминоацилдену механизмі. Аминоацилдену реакциясының арнайылығ ы.

4. Про- жә не эукариоттардағ ы рибосома қ ұ рылымы.

5. мРНҚ -ның прокариоттардағ ы трансляциясы, этаптары жә не оның механизмдері, реттелуі.

6. Бактериялардағ ы трансляция процесінің инициациясы жә не оның этаптары. Трансляция элонгациясы.

7. Элонгацияның белоктық факторлары. Трансляция процесінің терминациясы.

Лекция мә тіні:

Клетка белок синтезі ө те кү рделі жә не кө псатылы процесс. Бұ л процеске 20 тү рлі амин қ ышқ ылдары АТФ, ГТФ магнит ионы алуан тү рлі ферменттер Т-РНК-ң барлық тү рлері М – РНК, рибосома инициация, элонгация жә не терминация фак/ры қ атысады. Белок синтезі процессін шамамен 4 негізгі кезең ге бө луге болады.

1. Амин қ ышқ ылының белсенді жә не аминациаль Т-РНК –ң тү зілуі.
2. Белок синтезіне комплек/ң тү зілуі.
3. Полипеп/к тіз/ң синтезі.
4. Белоктың кең істік қ ұ рыл/ң тү з/уі.

1.Амин қ ышқ ылының белсенуі ү шін 20 тү рлі амин қ ышқ ылы 20 тү рлі аминоация Т-РНК синтетаза ферменттері.20 тү рлі т-РНК АТФ жә не Магний ионы к/к.

Амин қ ышқ ылдары 2 сатыдан тұ ратын реакция нә тижесінде белсенеді.

Реакцияның 1-ші сатысына амин қ ышқ ылы жә не АТФ қ атысады.

M H O

І кезең де R C COO +АТР - R C C + РР

NH NH АМР

Аминоацил аденилат.

Реакцияның 2-ші сатысында аминоация Т-РНК тү зіледі.

2) Аминоацияаденилат + тРНК син/за.

Аминоация тРНК-Ң + АМФ.

Аминоация т РНК қ ұ рылысы мынадай болады.

Белок синтезі/ң 2-ші кезең інде рибосома жә не МРНК-н белок синтездеуші комплекс тү зіледі. Бұ л процеске МРНК рибосоманың 30 S, 50S суббө ліктері инициялаушы аминоация ТРНК жә не Рибосомалар қ атысады. МРНК алдымен рибосоманың 30 S бө лігімен байланысады, сосын бұ ларғ а инициациялаушы аминоацил тРНК қ осылады. Прокариоттарда инициациялаушы аминоацил тРНК-ғ а формилмитионин тРНК, ал эукариодтарда митионнин тРНК жатады. Сонымен пайда болғ ан бастапқ ы комплементке рибасоманың 50S бө лігі байланысып белок синтездеуші комплекс тү зіледі.

Белок биосинтезінің ү шінші кезең і ең маң ызды процесс ол 3 сатыдан тұ рады.

1. Инициация- полипептид тізбек синтезінің басталуы.
2. Полипептид тізбегінің ұ заруы.
3. Терминация полипептид тізбегінің аяқ талуы.

Инициация процесі ү шін белок синтездеуші комплекс инициация факторлары i F-1, i F-2, i F-3 ГТФ жә не магни йоны керек рибасоманың Р учаскесінде формил метионин тРНК орналасады.

Белок синтездеуші комплекс ары қ арай элонгация процесін жү ргізеді оғ ан 20 тү рлі аминоацил тРНК элонгагация факторлары ЕF-TЦ ЕҒ -ТЦ пептидил трансфираза ферменті ГТФ магни иондары қ атысады. Элонгация процесі 3 кезең не тұ рады.

1. Аминоацил тРНК-ның рибасоманың А учаскесімен байланысуы.
2. Пептидік байланыстың тү зілуі.
3. Рибасоманың жылжуы (транслакация)

Терминация процесі ү шін терминациялаушы кодон, терминация факторлары RF-1, RF-2, RF-3 жә не АТФ керек. Терминациялаушы кадондарғ а УАФ; УАГ, УГА кадондары жатады. Одан соң полипептед тізбегі рибасоманы қ алдырып кетеді ал рибасома 30S жә не 50S бө ліктерге бө лініп жаң а тізбек синтездеуге дайын тұ рады. Белок биосинтезінің тө ртінші кезең інде белоктың конформациясы оның 2-3 –4-ші реттік қ ұ рылымдары қ алыптасады. Формил митионин жә не митионин амин қ ышқ ылдары белоктың N ұ шына аминопептитаза ферменті ә серінен қ ырқ ылып тасталады. Белок биосинтезінің реттелуі 2 дең гейде жү реді.

1. Транскрипция дең гейіндегі реттелу.
2. Трансляция дең гейіндегі реттелу.

Транскрипция дең гейіндегі реттелу гендердің белсенуі арқ асында жү реді. ДНК ө зі қ ұ лыптап тұ рғ ан белоктан босанады. Барлық гормондар транскрипция жылдамдығ ын арттырады. Трансляция дең гейіндегі реттілу инициация элонгация кезең дерінде жү реді. Бұ л реттелуде шектеуші фактор амин қ ышқ ылдары болып табылады.

БЕЛОК СИНТЕЗІНІҢ ГОРМОНДАРМЕН РЕТТЕЛУІ.

Ә р тү рлі жануарларда гормондар арқ ылы иРНҚ синтезінің реттелуі анық талғ ан. Мысалы, қ осқ анаттылардадаму гормоны бө лініп алынды. Оны личинкаларғ а енгізсе олар қ уыршақ кезең іне жылдам кө шеді. Сонымен қ атар

олардың иРНҚ синтезделетін пуфтары (тө мпешіктері)ө згерін, тү зілуі жылдамдайды. Егер ортағ а қ алқ анша бездің гормонын кіргізсе, метаморфоз жылдамдайды головастиктердің бақ аларғ а, аксолотльдің амблистомағ а айналуы тездейді, бұ л метаморфоз процесіне ә сер ететін

гендердің белсенділігін кө рсетеді. Ү йқ ы безінің гормоны қ андағ ы глюкоза мө лшерін қ алпына келтіреді. Глюкозаны пайдаланатын ферменттерді кодтайтын ү ш геннің белсенділігін инсулин қ оздыратынын Вебер анық тады (гликолиз жө не гликоген синтезі). Сонымен қ атар ол тө рт генге репрессорлық ә сер етеді, ол гендер глюконеогенезді (кө мірсулы емес заттардан глюкозаның синтезделуі) кодтайтын ферменттерді анық тайтындар.

Соң ғ ы жылдарда молекулалық биология ә дістерімен гистондар жә не гистон емес хромосомалық белоктардың, гендердің реттелуіндегі маң ызы зерттелуде. Зерттеулер нә тижесі гистондардың РНҚ синтезін тежейтінін кө рсетті. Гистондарғ а жатпайтын хромосомалық белоктар гистондар тежейтін процесті жоқ татпайтынын кө рсетті. Бірақ олардың реттеуші қ ызметі ә лі толық анық талмағ ан.

Белок синтезінің механизмдеріне кейіннен цитоплазмағ а тү сетін қ осымша ДНҚ молекуласының синтезделуі де жатады. Цитоплазмада ДНҚ молекуласында иРНҚ олардан клеткағ а қ ажет белоктар синтезделеді. Жоғ арғ ы организмдердегі гендер ө рекетінің реттелуінің мал шаруашылығ ы мен меди-цина ү шін ү шін маң ызы ө те зор. ДНҚ қ ұ рылымы белоктың химиялық қ ұ рылысы мен қ ызметін анық тайды. Даму процесінде жә не организм ө мірінде синтезделген белок мө лшерінің де маң ызы зор, ал ол гендер белсенділігінің реттелуіне байланысты болады. Белок синтезін реттеуші факторларды білсе, онтогенезді басқ аруда кө п мү мкіншілік берер еді, мысалы ө те жоғ ары ө німді жә не тү рлі тұ қ ым қ уатын ауруларғ а тө зімді малдарды шығ ару т.с.с.

Кө п клеткалы организмдердің кө пшілігінде, оның ішінде жоғ ары ө сімдіктер, малда жө не адамда геннен белгіге дейінгі аралык ө те кү рделі ө теді жө не ол ә лі зерттелмеген. Кө птеген зерттеулерге қ арағ анда жоғ ары организмдердің жеке даму сипаттамасы кө птеген гендердің ө зара ә сері, ядро мен цитоплазманың кү рделі қ арым-қ атынасы мен ә ртү рлі клеткалық жү йелердің гендерінің белсенділігі арқ ылы жү реді.