معلومة

12.17: خطوات الترجمة - علم الأحياء

12.17: خطوات الترجمة - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كما هو الحال مع تخليق mRNA ، يمكن تقسيم تخليق البروتين إلى ثلاث مراحل: البدء والاستطالة والإنهاء. هنا سوف نستكشف كيف تحدث الترجمة بكتريا قولونية، بدائيات النوى التمثيلية ، وتحديد أي اختلافات بين ترجمة بدائية النواة وترجمة حقيقية النواة.

بدء الترجمة

يبدأ تخليق البروتين بتكوين مركب البدء. في بكتريا قولونية، يتضمن هذا المركب الريبوسوم 30S الصغير ، قالب mRNA ، ثلاثة عوامل بدء (IFs ؛ IF-1 ، IF-2 ، IF-3) ، وعامل خاص البادئ tRNA، مسمى . يتفاعل البادئ tRNA مع كودون البدء AUG (أو نادرًا ، GUG) ، ويربط بميثيونين مُعدّل يسمى fMet ، ويمكنه أيضًا ربط IF-2. يتم إدخال ميثيونين الفورمالين بواسطة في بداية كل سلسلة بولي ببتيد توليفها بكتريا قولونية، ولكن عادة ما يتم قصها بعد اكتمال الترجمة. عندما يتم مصادفة AUG داخل الإطار أثناء استطالة الترجمة ، يتم إدخال ميثيونين غير مهيأ بواسطة Met-tRNA العاديالتقى.

في بكتريا قولونية mRNA ، وهو تسلسل في اتجاه المنبع من أول كودون AUG ، يسمى تسلسل Shine-Dalgarno (AGGAGG) ، يتفاعل مع جزيئات الرنا الريباسي التي تتكون منها الريبوسوم. يعمل هذا التفاعل على تثبيت الوحدة الفرعية الريبوسومية 30S في الموقع الصحيح على قالب الرنا المرسال. غوانوزين ثلاثي الفوسفات (GTP) ، وهو نيوكليوتيد ثلاثي الفوسفات البيورين ، يعمل كمصدر للطاقة أثناء الترجمة — في بداية الاستطالة وأثناء انتقال الريبوسوم.

في حقيقيات النوى ، أشكال معقدة بدء مماثلة ، تشمل mRNA ، 40S الوحدة الفرعية الريبوزومية الصغيرة ، IFs ، و nucleoside triphosphates (GTP و ATP). البادئ المشحون tRNA ، المسمى Met-tRNAi ، لا يربط fMet في حقيقيات النوى ، ولكنه يختلف عن Met-tRNAs الأخرى في أنه يمكن أن يربط IFs.

بدلاً من الإيداع في تسلسل Shine-Dalgarno ، يتعرف مجمع البدء حقيقية النواة على غطاء 7-methylguanosine في نهاية 5 ′ من الرنا المرسال. يساعد بروتين ربط الغطاء (CBP) والعديد من IFs الأخرى في حركة الريبوسوم إلى غطاء 5. بمجرد الوصول إلى الغطاء ، يتتبع مجمع البدء على طول mRNA في اتجاه 5 إلى 3 ، ويبحث عن كودون AUG. يتم ترجمة العديد من mRNAs حقيقية النواة من أول أغسطس ، ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا. وفق قواعد كوزاك، تشير النيوكليوتيدات حول AUG إلى ما إذا كان كودون البدء الصحيح. تنص قواعد Kozak على أن تسلسل الإجماع التالي يجب أن يظهر حول AUG لجينات الفقاريات: 5′-gccRccAUGG-3 ′. تشير R (للبيورين) إلى موقع يمكن أن يكون إما A أو G ، ولكن لا يمكن أن يكون C أو U. بشكل أساسي ، كلما اقترب التسلسل من هذا الإجماع ، زادت كفاءة الترجمة.

بمجرد تحديد AUG المناسب ، تنفصل البروتينات الأخرى و CBP ، وترتبط الوحدة الفرعية 60S بمجمع Met-tRNAi و mRNA والوحدة الفرعية 40S. تكمل هذه الخطوة بدء الترجمة في حقيقيات النوى.

الترجمة والاستطالة والإنهاء

في بدائيات النوى وحقيقيات النوى ، أساسيات الاستطالة هي نفسها ، لذلك سنراجع الاستطالة من منظور بكتريا قولونية. الوحدة الفرعية 50S الريبوسومية من بكتريا قولونية يتكون من ثلاث حجرات: موقع A (aminoacyl) يربط aminoacyl tRNAs المشحونة الواردة. يربط موقع P (peptidyl) tRNAs المشحونة التي تحمل الأحماض الأمينية التي شكلت روابط ببتيدية مع سلسلة polypeptide المتنامية ولكنها لم تنفصل بعد عن tRNA المقابل لها. يقوم موقع E (الخروج) بإطلاق الحمض النووي الريبي المنفصل بحيث يمكن إعادة شحنه بالأحماض الأمينية المجانية. هناك استثناء واحد لخط التجميع هذا من tRNAs: in بكتريا قولونية, قادر على الدخول إلى موقع P مباشرة دون الدخول أولاً إلى الموقع A. وبالمثل ، فإن Met-tRNAi حقيقيات النوى ، بمساعدة البروتينات الأخرى لمجمع البدء ، يرتبط مباشرة بموقع P (الشكل 1). في كلتا الحالتين ، يؤدي هذا إلى إنشاء مجمع بدء مع موقع مجاني جاهز لقبول الحمض الريبي النووي النقال المطابق للكودون الأول بعد AUG.

أثناء استطالة الترجمة ، يوفر قالب mRNA خصوصية. عندما يتحرك الريبوسوم على طول الرنا المرسال ، يتم تسجيل كل كودون مرنا ، ويتم ضمان الارتباط المحدد مع مضاد الكودون المشحون المقابل. إذا لم يكن الرنا المرسال موجودًا في مجمع الاستطالة ، فإن الريبوسوم سيربط الحمض النووي الريبي بشكل غير محدد.

يستمر الاستطالة بدخول الحمض النووي الريبي المشحون إلى الموقع A ثم الانتقال إلى موقع P متبوعًا بالموقع E مع كل "خطوة" من الكودون الفردي للريبوسوم. يتم إحداث خطوات الريبوسوم عن طريق التغييرات التوافقية التي تقدم الريبوسوم بثلاث قواعد في اتجاه 3. يتم التبرع بالطاقة لكل خطوة من خطوات الريبوسوم بواسطة عامل استطالة يحلل GTP. تتشكل روابط الببتيد بين المجموعة الأمينية للحمض الأميني المرتبط بـ tRNA في الموقع A ومجموعة الكربوكسيل من الحمض الأميني المرتبط بـ الحمض الريبي النووي النقال في موقع P. يتم تحفيز تكوين كل رابطة الببتيد بواسطة بيبتيديل ترانسفيراز، وهو إنزيم قائم على الحمض النووي الريبي (RNA) مدمج في الوحدة الفرعية الريبوزومية 50S. يتم اشتقاق الطاقة لكل تكوين رابطة ببتيد من التحلل المائي GTP ، والذي يتم تحفيزه بواسطة عامل استطالة منفصل. يرتبط الحمض الأميني المرتبط بـ P-site tRNA أيضًا بسلسلة البولي ببتيد المتنامية. عندما يخطو الريبوسوم عبر mRNA ، يدخل الحمض الريبي النووي النقال السابق لموقع P إلى موقع E ، وينفصل عن الحمض الأميني ، ويُطرد (الشكل 2). بشكل مثير للدهشة ، فإن بكتريا قولونية يستغرق جهاز الترجمة 0.05 ثانية فقط لإضافة كل حمض أميني ، مما يعني أنه يمكن ترجمة بروتين مكون من 200 حمض أميني في 10 ثوانٍ فقط.

أسئلة الممارسة

العديد من المضادات الحيوية تمنع تخليق البروتين البكتيري. على سبيل المثال ، يحجب التتراسيكلين الموقع A على الريبوسوم البكتيري ، ويمنع الكلورامفينيكول نقل الببتيدل. ما هو التأثير المحدد الذي تتوقعه لكل من هذه المضادات الحيوية على تخليق البروتين؟

يؤثر التتراسيكلين بشكل مباشر على:

  1. الحمض الريبي النووي النقال ملزم للريبوسوم
  2. التجمع الريبوسوم
  3. نمو سلسلة البروتين

[كشف الإجابة q = ”10129 ″]اظهر الاجابة[/ تكشف الجواب]
[إجابة مخفية أ = ”10129 ″] أجب أ. سيؤثر التتراسيكلين بشكل مباشر على ارتباط الحمض الريبي النووي النقال بالريبوسوم.

[/ إجابة مخفية]

سوف يؤثر الكلورامفينيكول بشكل مباشر

  1. الحمض الريبي النووي النقال ملزم للريبوسوم
  2. التجمع الريبوسوم
  3. نمو سلسلة البروتين

[كشف الإجابة q = ”10029 ″]اظهر الاجابة[/ تكشف الجواب]
[إجابة مخفية أ = ”10029 ″] إجابة ج. يؤثر الكلورامفينيكول بشكل مباشر على نمو سلسلة البروتين. [/ hidden-answer]

يحدث إنهاء الترجمة عند مصادفة كودون لا معنى له (UAA أو UAG أو UGA). عند المحاذاة مع الموقع A ، يتم التعرف على هذه الأكواد غير المنطقية من خلال عوامل الإطلاق في بدائيات النوى وحقيقيات النوى التي توجه peptidyl transferase لإضافة جزيء ماء إلى نهاية الكربوكسيل للحمض الأميني P-site. يجبر هذا التفاعل الحمض الأميني P-site على الانفصال عن الحمض الريبي النووي النقال الخاص به ، ويتم إطلاق البروتين المصنوع حديثًا. تنفصل الوحدات الفرعية الريبوسومية الصغيرة والكبيرة عن الرنا المرسال وعن بعضها البعض ؛ يتم تجنيدهم على الفور تقريبًا في مجمع بدء ترجمة آخر. بعد اكتمال ترجمة العديد من الريبوسومات ، يتحلل الرنا المرسال بحيث يمكن إعادة استخدام النيوكليوتيدات في تفاعل نسخ آخر.


الترجمة والاستطالة والإنهاء

في بدائيات النوى وحقيقيات النوى ، أساسيات الاستطالة هي نفسها ، لذلك سنراجع الاستطالة من منظور بكتريا قولونية. الوحدة الفرعية 50S الريبوسومية من بكتريا قولونية يتكون من ثلاث حجرات: موقع A (aminoacyl) يربط aminoacyl tRNAs المشحونة الواردة. يرتبط موقع P (peptidyl) بـ tRNAs المشحونة التي تحمل الأحماض الأمينية التي شكلت روابط ببتيدية مع سلسلة polypeptide المتنامية ولكنها لم تنفصل بعد عن tRNA المقابل لها. يقوم موقع E (الخروج) بإطلاق الحمض النووي الريبي المنفصل بحيث يمكن إعادة شحنه بالأحماض الأمينية المجانية. وبالمثل ، يرتبط Met-tRNA حقيقية النواة مباشرة بموقع P (الشكل 1). في كلتا الحالتين ، يؤدي هذا إلى إنشاء مجمع بدء مع موقع مجاني جاهز لقبول الحمض الريبي النووي النقال المطابق للكودون الأول بعد AUG.

الشكل 1. ترجمة الريبوسوم مرنا

أثناء استطالة الترجمة ، يوفر قالب mRNA خصوصية. عندما يتحرك الريبوسوم على طول الرنا المرسال ، يتم تسجيل كل كودون مرنا ، ويتم ضمان الارتباط المحدد مع مضاد الكودون المشحون المقابل. إذا لم يكن الرنا المرسال موجودًا في مجمع الاستطالة ، فإن الريبوسوم سيربط الحمض النووي الريبي بشكل غير محدد.

يستمر الاستطالة بدخول الحمض النووي الريبي المشحون إلى الموقع A ثم الانتقال إلى موقع P متبوعًا بالموقع E مع كل كودون مفرد & # 8220 خطوة & # 8221 من الريبوسوم. تتشكل روابط الببتيد بين المجموعة الأمينية للحمض الأميني المرتبط بـ tRNA في الموقع A ومجموعة الكربوكسيل من الحمض الأميني المرتبط بـ الحمض الريبي النووي النقال في موقع P. يتم تحفيز تكوين كل رابطة الببتيد بواسطة بيبتيديل ترانسفيراز، وهو إنزيم قائم على الحمض النووي الريبي (RNA) مدمج في الوحدة الفرعية الريبوزومية 50S. يرتبط الحمض الأميني المرتبط بـ P-site tRNA أيضًا بسلسلة البولي ببتيد المتنامية. عندما يخطو الريبوسوم عبر mRNA ، يدخل الحمض الريبي النووي النقال السابق لموقع P إلى موقع E ، وينفصل عن الحمض الأميني ، ويُطرد (الشكل 2). بشكل مثير للدهشة ، فإن بكتريا قولونية يستغرق جهاز الترجمة 0.05 ثانية فقط لإضافة كل حمض أميني ، مما يعني أنه يمكن ترجمة بروتين مكون من 200 حمض أميني في 10 ثوانٍ فقط.

ممارسة

الشكل 2. تبدأ الترجمة عندما يتعرف البادئ tRNA anticodon على كودون على mRNA. تنضم الوحدة الفرعية الريبوسومية الكبيرة إلى الوحدة الفرعية الصغيرة ، ويتم تجنيد الحمض الريبي النووي النقال الثاني. عندما يتحرك mRNA بالنسبة إلى الريبوسوم ، تتشكل سلسلة البولي ببتيد. يؤدي إدخال عامل التحرير إلى الموقع أ إلى إنهاء الترجمة وتنفصل المكونات.

العديد من المضادات الحيوية تمنع تخليق البروتين البكتيري. على سبيل المثال ، يحجب التتراسيكلين الموقع A على الريبوسوم البكتيري ، ويمنع الكلورامفينيكول نقل الببتيدل. ما هو التأثير المحدد الذي تتوقعه لكل من هذه المضادات الحيوية على تخليق البروتين؟

يؤثر التتراسيكلين بشكل مباشر على:

سوف يؤثر الكلورامفينيكول بشكل مباشر

يحدث إنهاء الترجمة عند مصادفة كودون لا معنى له (UAA أو UAG أو UGA). عند المحاذاة مع الموقع A ، يتم التعرف على هذه الأكواد غير المنطقية من خلال عوامل الإطلاق في بدائيات النوى وحقيقيات النوى التي توجه peptidyl transferase لإضافة جزيء ماء إلى نهاية الكربوكسيل للحمض الأميني P-site. يجبر هذا التفاعل الحمض الأميني P-site على الانفصال عن الحمض الريبي النووي النقال الخاص به ، ويتم إطلاق البروتين المصنوع حديثًا. تنفصل الوحدات الفرعية الريبوسومية الصغيرة والكبيرة عن الرنا المرسال ويتم تجنيدها عن بعضها على الفور تقريبًا في مجمع بدء ترجمة آخر. بعد اكتمال ترجمة العديد من الريبوسومات ، يتحلل الرنا المرسال بحيث يمكن إعادة استخدام النيوكليوتيدات في تفاعل نسخ آخر.


الأساس الجزيئي للوراثة

1. تفعيل الأحماض الأمينية. 2. نقل الحمض الأميني المنشط إلى الحمض الريبي النووي النقال. 3. الشروع في التوليف. 4. استطالة سلسلة عديد الببتيد.

1. تفعيل الأحماض الأمينية. في وجود ATP ، يتحد حمض أميني مع إنزيم معين يسمى aminoacyl tRNA synthetase. مطلوب Mg ++. ينتج مركب amino acyl adenylate synthetase.

2. نقل الحمض الأميني المنشط إلى الحمض الريبي النووي النقال (شحن الحمض النووي الريبي). ال

يتم نقل الحمض الأميني المنشط إلى الحمض الريبي النووي النقال الخاص به. يتم تكوين رابطة استر عالية الطاقة بين مجموعة الكربوكسيل من الأحماض الأمينية ومجموعة 3 و rsquo الهيدروكسيليك من الحمض الريبي النووي النقال الأدينوزين. يحتوي الحمض الريبي النووي النقال (tRNA) على موقعين للاختيار ، أحدهما للتعرف على تركيبة aminoacyl tRNA المحددة والآخر anticodon للتعرف على الكودون على mRNA.

3. بدء التوليف. يصبح مرنا مرتبطًا بوحدة فرعية أصغر. عوامل البدء المختلفة المطلوبة هي IF-1 و IF-2 و IF-3. في حقيقيات النوى ، لم يتم العثور على IF-2. المرفق هو مثل أن كودون بدء mRNA (AUG أو GUG) يأتي إليه في موقع P.

يصل مركب Aminoacyl t-RNA الخاص بكودون البدء (methionine-tRNA و valine tRNA و methionine formylated tRNA في بدائيات النوى) إلى موقع P. ينشئ Anticodon (UAC of met tRNA) روابط هيدروجينية مؤقتة مع كودون mRNA. يحدث تفاعل الكودون المضاد في وجود GTP و IF. الآن تتحد الوحدة الفرعية الأكبر للريبوسوم مع مركب الحمض الريبي النووي النقال (mRNA). يتعرض الموقع A على هذا النحو.

4. استطالة. (تشكيل سلسلة بولي ببتيد). يصل مركب الحمض الريبي النووي النقال أسيل الأميني إلى الموقع A ويرتبط بكودون الرنا المرسال بجانب كودون البدء. يتطلب GTP وعامل الاستطالة (EF). يتم إنشاء رابطة الببتيد بين NH2 مجموعة من / RNA المرفقة في موقع A مع مجموعة carboxyl (& mdashCOOH) على موقع P في وجود إنزيم peptidyl transferase.

في غضون ذلك ، ينقطع الرابط بين الحمض النووي الريبي (tRNA) والأحماض الأمينية في موقع P وينزلق الحمض النووي الريبي الحر. يحمل / RNA في الموقع A ثنائي الببتيد.

& acirc & # 150 & sup2 الشكل 2.12. خطوات الترجمة.

في الخطوة التالية ، يتم سحب t-RNA في الموقع A (تحمل ثنائي الببتيد) إلى موقع P جنبًا إلى جنب مع mRNA. في هذه العملية ، يتحرك الرنا المرسال بمقدار ثلاثة توائم وبالتالي كشف الكودون الجديد في الموقع A. يتم تنفيذ هذه العملية بواسطة إنزيم ترانسبوكاز وطاقة من GTP وتسمى ترانسلوكاز وطاقة شكل GTP ويطلق عليها الانتقال. يصل مركب amino acyl tRNA آخر إلى الموقع A وتتشكل الرابطة. يتم عرض كودون واحد تلو الآخر من mRNA في الموقع A ويتم فك تشفيره من خلال دمج الأحماض الأمينية في سلسلة الببتيد التي تستطيل وتقع في أخدود وحدة فرعية أكبر.

5. الإنهاء. ينتهي تركيب عديد الببتيد عندما تصل إشارة التوقف (UAA أو UAG أو UGA) إلى الموقع A. يتم تحلل الحمض الريبي النووي النقال في موقع P ويتم تحرير بولي ببتيد مكتمل في وجود عوامل إطلاق (RF). تنفصل أيضًا وحدتان فرعيتان من الريبوسومات.

في حالة polyribosomes السيتوبلازمية الحرة ، يتم إطلاق polypeptides في السيتوبلازم عند استخدامها لتخليق المزيد من السيتوبلازم والإنزيم ومكونات عضيات الخلية.


الكودونات

بالنظر إلى الأعداد المختلفة & # 8220letters & # 8221 في mRNA والبروتين & # 8220alphabets ، & # 8221 افترض العلماء أن مجموعات النيوكليوتيدات تتوافق مع الأحماض الأمينية الفردية. لن تكون مضاعفات النوكليوتيدات كافية لتحديد كل حمض أميني لأنه لا يوجد سوى 16 توليفة محتملة من اثنين من النيوكليوتيدات (42). في المقابل ، هناك 64 ثلاثي نيوكليوتيد محتمل (43) ، وهو عدد أكبر بكثير من عدد الأحماض الأمينية. افترض العلماء أن الأحماض الأمينية تم ترميزها بواسطة النوكليوتيدات الثلاثية وأن الشفرة الجينية كانت تتدهور. بمعنى آخر ، يمكن ترميز حمض أميني معين بأكثر من ثلاثي نيوكليوتيد واحد. تم تأكيد ذلك لاحقًا تجريبيًا استخدم فرانسيس كريك وسيدني برينر المغير الكيميائي بروفلافين لإدخال واحد أو اثنين أو ثلاثة نيوكليوتيدات في جين الفيروس. عندما تم إدخال واحد أو اثنين من النيوكليوتيدات ، تم إلغاء تخليق البروتين تمامًا. عندما تم إدخال ثلاث نيوكليوتيدات ، تم تصنيع البروتين وعمله. أظهر هذا أن ثلاثة نيوكليوتيدات تحدد كل حمض أميني. تسمى هذه النوكليوتيدات الثلاثية الكودونات. أدى إدخال واحد أو اثنين من النيوكليوتيدات إلى تغيير إطار القراءة الثلاثي تمامًا ، وبالتالي تغيير الرسالة لكل حمض أميني لاحق (الشكل 5). على الرغم من أن إدخال ثلاثة نيوكليوتيدات تسبب في إدخال حمض أميني إضافي أثناء الترجمة ، فقد تم الحفاظ على سلامة بقية البروتين.

الشكل 5. حذف اثنين من النيوكليوتيدات يغير إطار قراءة mRNA ويغير رسالة البروتين بأكملها ، مما يؤدي إلى تكوين بروتين غير وظيفي أو إنهاء تخليق البروتين تمامًا.

حل العلماء بشق الأنفس الشفرة الجينية عن طريق ترجمة mRNAs الاصطناعية في المختبر وتسلسل البروتينات التي حددوها (الشكل 6).

الشكل 6. يوضح هذا الشكل الكود الجيني لترجمة كل ثلاثي نيوكليوتيد في mRNA إلى حمض أميني أو إشارة إنهاء في بروتين ناشئ. (الائتمان: تعديل العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة)

بالإضافة إلى توجيه إضافة حمض أميني محدد إلى سلسلة بولي ببتيد ، تنهي ثلاثة من الكودونات الـ 64 تخليق البروتين وتحرر البولي ببتيد من آلية الترجمة. تسمى هذه الثلاثة توائم كودونات لا معنى لها ، أو كودونات توقف. كودون آخر ، AUG ، له أيضًا وظيفة خاصة. بالإضافة إلى تحديد ميثيونين الأحماض الأمينية ، فإنه يعمل أيضًا ككودون بدء لبدء الترجمة. يتم تعيين إطار القراءة للترجمة بواسطة كودون البدء AUG بالقرب من نهاية 5 ′ من mRNA.

الكود الجيني عالمي. مع استثناءات قليلة ، تستخدم جميع الأنواع تقريبًا نفس الكود الجيني لتخليق البروتين. يعني حفظ الكودونات أنه يمكن نقل mRNA المنقى الذي يشفر بروتين الغلوبين في الخيول إلى خلية خزامى ، وسيقوم الخزامى بتصنيع غلوبين الحصان. إن وجود رمز جيني واحد فقط هو دليل قوي على أن كل أشكال الحياة على الأرض تشترك في أصل مشترك ، خاصة إذا أخذنا في الاعتبار أن هناك حوالي 1084 توليفة محتملة من 20 حمضًا أمينيًا و 64 كودونًا ثلاثيًا.

يُعتقد أن الانحلال هو آلية خلوية لتقليل التأثير السلبي للطفرات العشوائية. عادةً ما تختلف الكودونات التي تحدد نفس الحمض الأميني بنوكليوتيد واحد فقط. بالإضافة إلى ذلك ، يتم ترميز الأحماض الأمينية ذات السلاسل الجانبية المتشابهة كيميائيًا بواسطة أكواد مماثلة. يضمن هذا الفارق الدقيق في الشفرة الجينية أن طفرة استبدال النوكليوتيدات المفردة قد تحدد إما نفس الحمض الأميني ولكن ليس لها تأثير أو تحدد حمض أميني مشابه ، مما يمنع البروتين من أن يصبح غير فعال تمامًا.


أوبيرون لاك

في lac operon (هنا يشير lac إلى اللاكتوز) ، يتم تنظيم الجين الهيكلي متعدد الكريات بواسطة محفز مشترك وجينات تنظيمية.

يتكون مشغل lac من جين تنظيمي واحد (الجين i - هنا المصطلح أنا لا يشير إلى المحرض ، بل مشتق من كلمة المانع) وثلاثة جينات هيكلية (z ، y ، و). رموز الجينات i لمانع أوبرون lac. أكواد الجين z لـ beta-galactosidase (ß-gal) ، المسؤولة بشكل أساسي عن التحلل المائي لثنائي السكاريد ، اللاكتوز في وحداته الأحادية ، الجالاكتوز والجلوكوز. رموز الجين y للتراخيص ، مما يزيد من نفاذية الخلية إلى ß-galactosides. يقوم الجين بتشفير ترانس أسيتيلاز. وبالتالي ، فإن جميع منتجات الجينات الثلاثة في أوبرون اللاكتوز مطلوبة لعملية التمثيل الغذائي للاكتوز. في معظم الأوبرا الأخرى أيضًا ، هناك حاجة إلى الجينات الموجودة في الأوبرون معًا لتعمل في نفس المسار الأيضي أو ذي الصلة.

اللاكتوز هو ركيزة إنزيم بيتا جالاكتوزيداز وهو ينظم تشغيل وإيقاف تشغيل الأوبرا. ومن ثم ، يطلق عليه المحرض. في حالة عدم وجود مصدر كربون مفضل مثل الجلوكوز ، إذا تم توفير اللاكتوز في وسط نمو البكتيريا ، يتم نقل اللاكتوز إلى الخلايا من خلال عمل بيرميز. ثم يحفز اللاكتوز الأوبرا بالطريقة التالية.

يتم تصنيع مثبط الأوبرون (طوال الوقت - بشكل أساسي) من الجين i. يرتبط بروتين المثبط بمنطقة المشغل في المشغل ويمنع بوليميريز الحمض النووي الريبي من نسخ الأوبون. في وجود محفز ، مثل اللاكتوز أو الأولاكتوز ، يتم تعطيل المكبِط بالتفاعل مع المحرض. هذا يسمح RNA بوليميريز بالوصول إلى المروج وعائدات النسخ.


ترجمة: توليف البروتينات (مع رسم بياني)

الترجمة هي الآلية التي يوجه بها التسلسل الأساسي الثلاثي للـ mRNA ربط تسلسل معين من الأحماض الأمينية لتكوين بولي ببتيد (بروتين) على الريبوسومات.

يتطلب تخليق البروتين الأحماض الأمينية والحمض النووي والحمض النووي الريبي والريبوزومات والإنزيمات. تتضمن آلية تخليق البروتين أربع خطوات. الخطوات الأربع هي: (1) تنشيط الأحماض الأمينية (2) شحن الحمض الريبي النووي النقال (3) تنشيط الريبوسومات و (4) تجميع الأحماض الأمينية (تكوين عديد الببتيد).

آلات تصنيع البروتين:

يتطلب تخليق البروتين الأحماض الأمينية والحمض النووي والحمض النووي الريبي والريبوزومات والإنزيمات.

أنا. أحماض أمينية:

البروتينات هي بوليمرات الأحماض الأمينية. لذلك ، تشكل الأحماض الأمينية المادة الخام لتخليق البروتين. تحتاج بروتينات الكائنات الحية إلى حوالي 20 من الأحماض الأمينية كوحدات بناء أو مونومرات. هذه متوفرة في المصفوفة السيتوبلازمية كمجمع من الأحماض الأمينية.

ثانيًا. الحمض النووي كعنصر تحكم في الخصوصية:

لكي تحافظ الخلية على خصائصها الخاصة ، يجب أن تصنع بروتينات مشابهة تمامًا لتلك الموجودة بالفعل فيها. وبالتالي ، يتطلب تخليق البروتين التحكم في الخصوصية لتوفير إرشادات حول التسلسل الدقيق الذي يجب فيه ربط الأرقام وأنواع الأحماض الأمينية للحصول على البولي ببتيدات المرغوبة.

يتم التحكم في الخصوصية بواسطة DNA من خلال تسلسلات mRNA المكونة من 3 قواعد نيتروجينية متتالية في الحلزون المزدوج للحمض النووي التي تشكل الكود الكيميائي الحيوي أو الشفرة الجينية. كل ثلاثة أضعاف قاعدة رموز لحمض أميني معين. نظرًا لأن الحمض النووي أكثر استقرارًا أو أقل ، فإن البروتينات المتكونة في الخلية تشبه تمامًا البروتينات الموجودة مسبقًا.

ثالثا. RNAs:

جزيء الحمض النووي الريبي عبارة عن بوليمر طويل غير متفرع أحادي الجديلة من الريبونوكليوتيدات (الشكل 7.12). تتكون كل وحدة نيوكليوتيد من ثلاثة جزيئات أصغر: مجموعة فوسفات ، و 5 سكر ريبوز كربوني ، وقاعدة تحتوي على نيتروجين. القواعد في الحمض النووي الريبي هي الأدينين والجوانين والبول والسيتوزين. المكونات المختلفة مرتبطة كما في الحمض النووي.

هناك ثلاثة أنواع من الحمض النووي الريبي في كل خلية: الرنا الرسول أو الرنا المرسال ، الرنا الريبوزومي أو الرنا الريباسي ونقل الرنا أو الرنا الريباسي. يتم نسخ الأنواع الثلاثة من الحمض النووي الريبي من مناطق مختلفة من قالب الحمض النووي ، وسلسلة الحمض النووي الريبي مكملة لشريط الحمض النووي الذي ينتجها. تلعب الأنواع الثلاثة من الحمض النووي الريبي دورًا في تخليق البروتين.

يقع الحمض النووي ، الذي يتحكم في تخليق البروتين ، في الكروموسومات داخل النواة ، بينما يتم وضع الريبوسومات ، التي يحدث فيها تخليق البروتين بالفعل ، في السيتوبلازم. لذلك ، لا بد من وجود نوع من الفاعلية لنقل التعليمات من الحمض النووي إلى الريبوسومات. هذه الوكالة موجودة في شكل مرنا.

يحمل mRNA الرسالة (المعلومات) من الحمض النووي حول تسلسل الأحماض الأمينية المعينة التي سيتم ضمها لتشكيل بولي ببتيد ، ومن هنا جاء اسمه. ويسمى أيضًا RNA المعلوماتي أو RNA النموذجي. يشكل الرنا المرسال حوالي 5٪ من إجمالي الحمض النووي الريبي للخلية. جزيءه خطي وهو الأطول بين جميع أنواع الحمض النووي الريبي الثلاثة. طوله مرتبط بحجم البولي ببتيد المراد تصنيعه بمعلوماته.

هناك مرنا محدد لكل عديد ببتيد. نظرًا لاختلاف الحجم في مجموعة mRNA في الخلية ، يُطلق على mRNA غالبًا اسم RNA النووي غير المتجانس ، أو hn RNA:

في حقيقيات النوى ، يحمل mRNA معلومات عن عديد ببتيد واحد فقط وهو أحادي (أحادي المنشأ) لأنه يُنسخ من سيسترون واحد (جين) وله كودون بادئ واحد وكودون فاصل واحد.

غالبًا ما يحمل الرنا المرسال البكتيري معلومات عن أكثر من سلاسل بولي ببتيد واحدة. يُقال أن هذا الرنا المرسال هو متعدد الجينات (متعدد الجينات) لأنه يُنسخ من العديد من الجينات المتجاورة (المجاورة). يحتوي مرنا متعدد الكريات على كودون بادئ وكودون فاصل لكل بولي ببتيد يتم تشكيله بواسطته.

يحتوي الحمض الريبي النووي النقال (tRNA) على العديد من الأصناف. يحمل كل نوع حمضًا أمينيًا معينًا من تجمع الأحماض الأمينية إلى mRNA على الريبوسومات لتكوين بولي ببتيد ، ومن هنا جاء اسمه. تشكل الحمض النووي الريبي حوالي 15٪ من إجمالي الحمض النووي الريبي للخلية. جزيء & # 8217 هو الأصغر بين جميع أنواع الحمض النووي الريبي.

جزيء الحمض الريبي النووي النقال له شكل ورقة البرسيم. لديها أربع مناطق:

هذا هو 3 & # 8242 نهاية الجزيء. هنا ينضم إليه حمض أميني محدد. في جميع الحالات ، يحتوي على CCA ثلاثي القاعدة مع & # 8211 OH عند الطرف. ينضم & # 8211 COOH من الأحماض الأمينية إلى & # 8211 OH.

إنه الطرف المقابل للجزيء. يحتوي على 3 ريبونوكليوتيدات غير متزاوجة. قواعد هذه الريبونوكليوتيدات لها قواعد تكميلية على سلسلة mRNA. يسمى الثلاثي الأساسي على سلسلة mRNA بـ codon ، ويطلق على القاعدة الثلاثية التكميلية على جزيء tRNA اسم anticodon. يقرأ Anticodon الكودون المناسب وينضم إليه مؤقتًا عن طريق روابط هيدروجين أثناء تخليق البروتين.

إنه موجود على جانب واحد من الجزيء. إنه مخصص لإنزيم شحن محدد يحفز اتحاد حمض أميني معين إلى جزيء الحمض الريبي النووي النقال.

إنه على الجانب الآخر من الجزيء. إنه مخصص للتعلق بالريبوسوم.

يتم لف جزيء الرنا الريباسي بشكل كبير. بالاقتران مع البروتينات ، تشكل الوحدات الفرعية الصغيرة والكبيرة من الريبوسومات ، ومن هنا جاء اسمها. يشكل حوالي 80 ٪ من إجمالي الحمض النووي الريبي للخلية. يبدو أيضًا أن الرنا الريباسي يلعب دورًا عامًا في تخليق البروتين.

(رابعا) الريبوسومات:

تعمل الريبوسومات كموقع لتخليق البروتين. تحدث الوحدات الفرعية الصغيرة والكبيرة من الريبوسومات بشكل منفصل عندما لا تشارك في تخليق البروتين. تشكل الوحدتان الفرعيتان ارتباطًا (الانضمام) عند بدء تخليق البروتين ، وتخضعان للتفكك (منفصلان) عند توقف تخليق البروتين. يصطف العديد من الريبوسومات على سلسلة الرنا المرسال أثناء تخليق البروتين. تسمى هذه المجموعة من الريبوسومات النشطة بـ polyribosome ، أو ببساطة polysome.

في polysome ، تكون الريبوسومات المجاورة متباعدة بحوالي 340. يرتبط عدد الريبوسومات في polysome بطول جزيء mRNA ، والذي يعكس طول polypeptide المراد تصنيعه. لقد ثبت أن البولي ببتيدات يتم تصنيعها في polysomes وليس في الريبوسومات الحرة المفردة كما هو الحال سابقًا. هذا صحيح لكل من بدائيات النوى وحقيقيات النوى وكذلك على عضيات الخلية مثل الميتوكوندريا والبلاستيدات.

يحتوي الريبوسوم على موقعي ارتباط لجزيئات الحمض النووي الريبي. أحدهما يسمى موقع A (متقبل أو aminoacyl) والآخر يسمى موقع P (peptidyl). تمتد هذه المواقع عبر الوحدات الفرعية الكبيرة والصغيرة للريبوسوم (الشكل 7.13). يستقبل الموقع A مركب الحمض الأميني tRNA. من موقع P ، يترك الحمض الريبي النووي النقال بعد ترك حمضه الأميني إلى عديد الببتيد المتكون. ومع ذلك ، فإن أول مركب حمض أميني tRNA يدخل مباشرة إلى موقع P للريبوسوم.

تتمثل وظيفة الريبوسوم في تثبيت mRNA و tRNA والإنزيمات المرتبطة به التي تتحكم في العملية حتى تتشكل رابطة الببتيد بين الأحماض الأمينية المجاورة.

آلية تخليق البروتين:

يتضمن التخليق الحيوي للبروتين اتباع الخطوات الرئيسية:

(ط) تنشيط الأحماض الأمينية:

يتفاعل الأحماض الأمينية مع ATP لتكوين الأحماض الأمينية - مركب AMP والبيروفوسفات. يتم تحفيز التفاعل بواسطة إنزيم معين منشط للأحماض الأمينية يسمى aminoacyl- tRNA synthetase في وجود Mg 2+. يوجد إنزيم aminoacyl منفصل & # 8211 tRNA لكل نوع من الأحماض الأمينية. يتم حجز الكثير من الطاقة الناتجة عن فصل مجموعات الفوسفات عن ATP في الأحماض الأمينية - مجمع AMP.

يظل المركب مرتبطًا مؤقتًا بالأنزيم. يسمى مجمع إنزيم الأحماض الأمينية AMP بالحمض الأميني المنشط (الشكل 7.14). يتحلل البيروفوسفات إلى 2Pi ، مما يؤدي إلى رد الفعل إلى اليمين.

(2) شحن الحمض الريبي النووي النقال:

ينضم مجمع إنزيم الأحماض الأمينية- AMP- إلى موقع ارتباط الأحماض الأمينية الخاص بـ tRNA الخاص به ، حيث ترتبط مجموعة COOH بمجموعة & # 8211 OH من مجموعة CCA ثلاثية القاعدة الطرفية. يتم تحفيز التفاعل بواسطة نفس إنزيم aminoacyl-tRNA synthetase.

يسمى مجمع الحمض الأميني tRNA الناتج بـ tRNA مشحون (الشكل 7.14). يتم تحرير AMP والإنزيم. يمكن للإنزيم المحرر تنشيط جزيء حمض أميني آخر وإرفاقه بجزيء tRNA آخر. يتم الاحتفاظ بالطاقة المنبعثة عن طريق تغيير ATP إلى AMP في مجمع الأحماض الأمينية-tRNA. تُستخدم هذه الطاقة لاحقًا لدفع تكوين رابطة الببتيد عندما ترتبط الأحماض الأمينية معًا على الريبوسومات.

ينتقل مركب الحمض النووي الريبي-الحمض الأميني إلى موقع تخليق البروتين ، الريبوسوم.

(3) تنشيط الريبوسومات:

يجب ضم الوحدات الفرعية الصغيرة والكبيرة من الريبوسومات معًا لتخليق البروتين. يحدث هذا عن طريق سلسلة mRNA. ينضم الأخير إلى الوحدة الفرعية الريبوسومية الصغيرة عن طريق الكودون الأول من خلال الاقتران الأساسي بالتسلسل المناسب على الرنا الريباسي. ويسمى الجمع بين الاثنين معقد البدء (الشكل 7.15). تنضم الوحدة الفرعية الكبيرة لاحقًا إلى الوحدة الفرعية الصغيرة ، وتشكل الريبوسوم النشط. يتطلب تنشيط الريبوسوم بواسطة mRNA تركيزًا مناسبًا من Mg 2+ (0.001 Molar conc.)

(4) تجميع الأحماض الأمينية (تشكيل بولي ببتيد):

إن الأحداث في تخليق البروتين معروفة في البكتيريا أكثر منها في حقيقيات النوى. على الرغم من أنه يُعتقد أن هذه متشابهة في المجموعتين ، إلا أن بعض الاختلافات تحدث. يشير الوصف التالي بشكل أساسي إلى تخليق البروتين في البكتيريا على ريبوسوم 70S. يتضمن تكوين عديد الببتيد 3 أحداث: بدء واستطالة وإنهاء سلسلة الأحماض الأمينية.

(أ) بدء سلسلة البولي ببتيد:

تحتوي سلسلة mRNA في نهايتها 5 & # 8242 على & # 8220initiator & # 8221 أو & # 8220start & # 8221 codon (AUG) الذي يشير إلى بداية تكوين عديد الببتيد. يقع هذا الكودون بالقرب من موقع P للريبوسوم. يبدأ الحمض الأميني فورميل ميثيونين (ميثيونين في حقيقيات النوى) العملية. يتم حمله بواسطة الحمض الريبي النووي النقال الذي يحتوي على مضاد كودون UAC الذي يرتبط بكودون AUG البادئ من mRNA بواسطة روابط الهيدروجين.

عوامل البدء (IF 1 و IF 2 و IF 3) و GTP تعزز عملية البدء. تنضم الوحدة الفرعية الريبوسومية الكبيرة الآن إلى الوحدة الفرعية الصغيرة لإكمال الريبوسوم. في هذه المرحلة ، يتحلل GTP إلى الناتج المحلي الإجمالي. يحتوي الريبوسوم على الحمض الريبي النووي النقال (tRNA) الحامل للفورميل ميثيونين (tRNA f Met) في موقع P (الشكل 7.15). في وقت لاحق ، يتم تغيير فورميل ميثيونين إلى ميثيونين طبيعي بواسطة إنزيم deformylase. إذا لم يكن مطلوبًا ، يتم فصل الميثيونين لاحقًا عن سلسلة البولي ببتيد بواسطة إنزيم أميني ببتيداز محلل للبروتين.

يتم استخدام عوامل البدء مرة أخرى لبدء سلاسل جديدة. كما تم تحديده بالفعل ، تتم ترجمة أكواد mRNA في الاتجاه 5 & # 8242 & # 8211 3 & # 8242 ، وبالتالي يتعرف موقع P والموقع على الريبوسومات على قطبية سلسلة mRNA.

في هذه المرحلة fmet- tRNAF يحتل جزيء met في مركب البدء 70S موقع P على الريبوسوم. الموقع الآخر لجزيء الحمض الريبي النووي النقال ، أي الموقع أ ، فارغ. fmet-tRNAF met يتم وضعه بطريقة تجعل أزواجها من anticodon مع كودون AUG (أو GUG) البادئ على mRNA. يتم تحديد إطار القراءة من خلال هذا التفاعل وعن طريق إقران التسلسل الغني بالبيورين المجاور بتسلسل غني بالبيريميدين في 16S rRNA.

تبدأ دورة الاستطالة في تخليق البروتين بإدخال aminoacyl tRNA في الموقع A الفارغ على الريبوسوم. تعتمد أنواع الحمض الريبي النووي النقال المراد إدخالها على كودون الرنا المرسال الموجود في الموقع أ. يتم نقل aminoacyl tRNA التكميلي إلى الموقع A بواسطة بروتين سيتوبلازمي محدد غير ريبوسومي يسمى عامل الاستطالة T (EF-T) الذي يرتبط بـ aminoacyl tRNA.

يحتوي العامل EF-T على وحدتين فرعيتين ، EF-Ts و EF-Tu. يحتوي EF-Tu مثل IF2 على نيوكليوتيد guanyl مرتبط ودورات بين GTP والناتج المحلي الإجمالي. إذا كان الكودون يطابق anticodon ، فإن GTP يتحلل بالماء ، ويضع aminoacyl tRNA في الموقع A وينفصل الناتج المحلي الإجمالي المرتبط بـ EF-Tu عن الريبوسوم. ينضم عامل الاستطالة الثاني EF-Ts إلى مجمع EF-Tu ويتم إزاحة الناتج المحلي الإجمالي من المجمع الذي يشكل مجمع EF-Tu-Ts.

أخيرًا ، يرتبط GTP بمجمع EF-Tu- EF-Ts ، مما يؤدي إلى إطلاق EF-Ts. EF-Tu التي تحتوي على GTP المرتبط جاهزة لالتقاط aminoacyl tRNA آخر وتسليمها إلى موقع A من الريبوسوم. تستمر دورة GTP-GDP هذه في التكرار. وتجدر الإشارة إلى أن EF-Tu لا تتعرف على البادئ fmet-tRNA ، وبالتالي لا يتم تسليم البادئ tRNA إلى الموقع A.

على العكس من ذلك ، قبل أن يرتبط fmet-tRNAet ، مثل كل aminoacyl tRNAs ، بـ EF-Tu. وهذا يفسر سبب عدم قراءة أكواد AUG الداخلية بواسطة البادئ tRNA. لقد لوحظ أن الارتباط السريع لـ EF-Tu مع aminoacyl-tRNA المنشط يمنع التحلل المائي ، ولكن بعد تكوين مركب H & # 8217-Tu-GTP-tRNA ، يسمح الفاصل الزمني لعدة أجزاء من الثانية بتوزيع عدم تطابق الكودون ومضاد الكودون بعيدًا (قبل التحلل المائي OTP).

تشكيل رابطة الببتيد والانتقال:

بمجرد أن يحتل البادئ fmet-tRNA موقع P ويحتل aminoacyl-tRNA التالي الموقع A ، يتم تكوين رابطة الببتيد بين الأحماض الأمينية المجاورة بواسطة إنزيم ، peptidyl transferase الذي ينتمي إلى الوحدة الفرعية 50S. الموقع النشط لـ peptidyl transferase هو 23 S rRNA. الحمض الريبي النووي النقال غير المشحونF met يحتل موقع P ويتم إرفاق ثنائي الببتيد المتكون بالحمض الريبي النووي النقال الثاني الذي يحتل الموقع A بعد تكوين رابطة الببتيد. يُطلق على ناتج تكوين رابطة الببتيد الأولى اسم dipeptidyl-tRNA المرتبط بالموقع A.

الخطوة التالية من دورة الاستطالة هي الانتقال ، والتي تتطلب عامل استطالة ثالث EF-G (يسمى أيضًا ترانسلوكاز) يسبب التحلل المائي لـ GTP.

تحدث ثلاث حركات مهمة:

(1) يترك fmet-tRNA غير المشحون الآن موقع P ،

(2) يتم نقل الحمض الريبي النووي النقال الثاني مع ثنائي الببتيد المرتبط إلى موقع P ، و

(3) يتحرك mRNA مسافة ثلاثة نيوكليوتيدات.

بعد الانتقال ، يتم فتح الموقع A لقبول aminoacyl-tRNA الوارد لمطابقة الكودون التالي ، الموجود الآن في الموقع A للجولة التالية من الاستطالة (الشكل 7.16). يسلم العامل EF-Tu aminoacyl-tRNA التالي للموقع A الفارغ.

تعتمد دقة تخليق البروتين على وجود aminoacyl-tRNA الصحيح في الموقع A عندما تتشكل رابطة الببتيد ، ومن ثم يتم فحص aminoacyl-tRNA الوارد بدقة بحيث يكون anticodon مكملًا ويطابق الكودون في الموقع A. قد يرتبط عدم تطابق aminoacyl- tRNA مع اثنين أو ثلاثة نيوكليوتيدات من الكودون بشكل مؤقت فقط ، ولكنه يغادر الموقع A قبل تكوين رابطة الببتيد. يستغرق الريبوسوم بضعة أجزاء من الثانية ليقرر ما إذا كان aminoacyl-tRNA الوارد هو الصحيح أم لا ويتم تحديد الفاصل الزمني بواسطة موقع GTPase الخاص بـ EF-Tu. لا يمكن تكوين رابطة الببتيد حتى يتم تحرير EF-Tu من aminoacyl-tRNA وتتطلب العملية التحلل المائي لـ GTP إلى الناتج المحلي الإجمالي و Pi.

شرطان ضروريان لإنهاء تخليق البروتين. أحدهما هو وجود كودون توقف يشير إلى انتهاء استطالة السلسلة ، والآخر هو وجود عوامل الإطلاق (RF) التي تتعرف على إشارة إنهاء السلسلة. هناك ثلاثة أكواد إنهاء ، UAA و UGA و UAG لا توجد لها tRNAs. يتم الإشارة إلى إنهاء سلسلة البولي ببتيد بواسطة أحد هذه الكودونات في الرنا المرسال. وراء كل هذا التعقيد حقيقة أنه بعد وصول سلسلة البولي ببتيد إلى طولها الكامل ، فإن نهايتها الكربوكسيلية لا تزال مرتبطة بمحول الحمض الريبي النووي النقال.

لذلك ، يجب أن يشمل الإنهاء تقسيم الحمض النووي الريبي الطرفي. يتم تعزيز إطلاق peptidyl tRNA من الريبوسوم من خلال ثلاثة عوامل إطلاق محددة ، RF1 و RF2 و RF3. يتعرف RF1 على ثلاثة توائم UAA و UAG ، بينما يتعرف RF2 على UAA و UGA. لا يمتلك العامل الثالث RF3 أي نشاط إطلاق خاص به ، ولكنه يرتبط بـ OTP ويحفز ارتباط RF1 و RF2 مع الريبوسوم.

في E. coli ، يعد 16S rRNA ضروريًا في قراءة كود الإيقاف. ترتبط عوامل الإطلاق بإيقاف الكودون لإحداث تحول في polypeptidyl-tRNA من موقع A إلى P (الشكل 7.17). ما إذا كان التحلل المائي لـ OTP مطلوبًا لإنهاء السلسلة لم يتم إثباته بشكل راسخ بعد ، على الرغم من أن RF3 ، الذي يبدو أنه يعزز الارتباط RF1 و RF2 مع الريبوسوم ، لا يرتبط بـ OTP.

ثم يتم تحلل رابطة الإستر بين سلسلة البولي ببتيد وآخر الحمض الريبي النووي النقال (tRNA). يؤدي ربط RF بالكودون النهائي إلى عمل الماء كمستقبل للببتيد المتنامي وليس حمض أميني آخر على tRNA يتبع إطلاق سلسلة polypeptide تفكك mRNA و tRNA. بعد ذلك يحدث تفكك للوحدات الفرعية 30S و SOS الريبوسوم مع الارتباط المصاحب للوحدة الفرعية IF3 إلى 30S لمنع إعادة التجميع في غياب mRNA و fmet-tRNA.

تعديل البولي ببتيد المفرج عنه:

يحتوي البولي ببتيد الذي تم إصداره للتو على بنية أساسية ، أي أنه جزيء خطي مستقيم. It is often called as nascent polypeptide. It may lose some amino acids from the end with the help of an exopeptidase enzyme, and then coil and fold on itself to acquire secondary and tertiary structure. It may combine with other polypeptides to have quaternary structure. The proteins synthesized on free polysomes are released into the cytoplasm and function as structural and enzymatic proteins. The proteins formed on the polysomes attached to ER pass into the ER channels and are exported as cell secretions by exocytosis after packaging in the Golgi apparatus.

Polysome Formation and Translational Amplification:

When the ribosome has moved sufficiently down the mRNA chain towards 3′ end, another ribosome takes up position at the initiator codon of mRNA, and starts synthesis of a second copy of the same polypeptide chain. At any given time, the mRNA chain will, therefore, carry many ribosomes over which are similar polypeptide chains of varying length, shortest near the initiator codon and longest near the stop codon.

A row of ribosomes joined to the mRNA molecule, is called a polyribosome, or simply a polysome. Synthesis of many molecules of the same polypeptide simultaneously from one mRNA molecule by a polysome is called translational amplification.

Inhibitors of Protein Synthesis in Prokaryotes:

Antibiotics are the bio-chemicals synthesized by bacteria and some fungi. Many antibiotics are known to block the bacterial translocation. This forms the basis of checking bacterial infection without harming the human host.


شاهد الفيديو: From DNA to protein - 3D (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Barthelemy

    انت لست على حق. أنا متأكد. يمكنني إثبات ذلك. اكتب في رئيس الوزراء ، سنناقش.

  2. Elvyn

    موضوع رائع جدا

  3. Frasier

    بشكل ملحوظ ، هذا الرأي الثمين

  4. Taher

    نعم ، هذا صعب

  5. Grorn

    أنا آسف ، ولكن ، في رأيي ، ترتكب أخطاء. نحن بحاجة إلى مناقشة.



اكتب رسالة