Výsledky Učení
- Popsat složení a role ribozomů v překladu, se zaměřením na rRNA
Obrázek 1. Peptidová vazba spojuje karboxylový konec jedné aminokyseliny s aminokyselinovým koncem druhého a vylučuje jednu molekulu vody. Pro jednoduchost v tomto obrázku jsou zobrazeny pouze funkční skupiny zapojené do peptidové vazby. Označení R A R se vztahují na zbytek každé struktury aminokyselin.,
syntéza proteinů spotřebovává více energie buňky než jakýkoli jiný metabolický proces. V pořadí, bílkoviny představují více hmoty než všechny ostatní součásti živých organismů (s výjimkou vody), a proteiny provádět prakticky všechny funkce buňky. Proces překladu nebo syntézy bílkovin zahrnuje dekódování zprávy mRNA do polypeptidového produktu. Aminokyseliny jsou kovalentně navlečeny propojením peptidových vazeb v délkách od přibližně 50 aminokyselinových zbytků po více než 1 000., Každá jednotlivá aminokyselina má aminoskupinu (NH2) a karboxylovou (COOH) skupinu. Polypeptidy se tvoří, když aminoskupina jedné aminokyseliny tvoří amidovou (tj. peptidovou) vazbu s karboxylovou skupinou jiné aminokyseliny (Obrázek 1). Tato reakce je katalyzována ribozomy a vytváří jednu molekulu vody.
Stroje na syntézu proteinů
kromě šablony mRNA přispívá k procesu překladu mnoho molekul a makromolekul., Složení každé složky se může u jednotlivých druhů lišit; například ribozomy mohou sestávat z různých čísel rRNA a polypeptidů v závislosti na organismu. Obecné struktury a funkce strojů pro syntézu proteinů jsou však srovnatelné od bakterií k lidským buňkám. Překlad vyžaduje zadání šablony mRNA, ribosomů, tRNAs a různých enzymatických faktorů.
polysomy
ještě předtím, než je mRNA přeložena, musí buňka investovat energii do vybudování každého ze svých ribozomů. V E., coli, v každé buňce je v daném okamžiku přítomno 10 000 až 70 000 ribozomů. Ribozom je komplexní makromolekula složená ze strukturních a katalytických RRN a mnoha odlišných polypeptidů. V eukaryotách je nukleolus zcela specializován na syntézu a montáž rRNA.
Ribozomy existují v cytoplazmě prokaryot a v cytoplazmě a drsné endoplasmatické retikulum u eukaryot., Mitochondrie a chloroplasty mají také své vlastní ribozomy v matrixu a stroma, které vypadají více podobná prokaryotické ribozomy (a podobné drogy citlivost) než ribozomy jen mimo jejich vnější membrány v cytoplasmě. Ribozomy disociují na velké a malé podjednotky, když nejsou syntetizovat proteiny a reassociate během zahájení překladu. U E. coli je malá podjednotka popsána jako 30S a velká podjednotka je 50S, celkem 70S (připomeňme, že jednotky Svedberg nejsou aditivní)., Savčí ribozomy mají malou podjednotku 40s a velkou podjednotku 60s, celkem 80s. malá podjednotka je zodpovědná za vazbu šablony mRNA, zatímco velká podjednotka postupně váže tRNA. Každá molekula mRNA je současně přeložen do mnoha ribozomy, všechny syntéze proteinu ve stejném směru: čtení mRNA od 5′ k 3′ a syntéze polypeptidu z N konec k C konci. Kompletní struktura mRNA / Poly-ribozomu se nazývá polysom.,
tRNAs
tRNAs jsou strukturální RNA molekul, které byly přepsány z genů pomocí RNA polymerázy III. V závislosti na druhu, 40 až 60 typů tRNAs existují v cytoplazmě. Přenos RNA slouží jako molekuly adaptéru. Každá tRNA nese specifickou aminokyselinu a rozpoznává jeden nebo více kodonů mRNA, které definují pořadí aminokyselin v proteinu. Aminoacyl-tRNA se vážou na ribozom a přidávají odpovídající aminokyselinu do polypeptidového řetězce. Proto jsou tRNA molekuly, které ve skutečnosti „překládají“ jazyk RNA do jazyka proteinů.,
Z 64 možných kodonů mRNA—nebo triplet kombinace A, U, G, a, C—tři zadat ukončení syntézy bílkovin a 61 zadat přídavek aminokyselin do polypeptidového řetězce. Z těchto 61, jeden kodon (AUG) také kóduje zahájení překladu. Každý tRNA anticodon může založit pár s jedním z kodonů mRNA a přidat aminokyselinu nebo ukončit překlad, podle genetického kódu., Například, pokud je sekvence ČZU došlo na mRNA šablony ve správné čtení rám, to by se vázat tRNA vyjádření komplementární sekvence, GAU, která by byla vázána na aminokyseliny leucinu.
jako adaptorové molekuly překladu je překvapivé, že tRNA se do tak malého balení vejde tolik specifičnosti. Zvažte, že tRNA musí interagovat se třemi faktory:
- musí být rozpoznány správnou aminoacylsyntetázou.
- musí být rozpoznány ribozomy.
- musí se vázat na správnou sekvenci v mRNA.,
Aminoacyl tRNA Synthetases
proces pre-tRNA syntézy RNA polymeráza III vytváří pouze RNA část adaptéru molekuly. Odpovídající aminokyselina musí být přidána později, jakmile je tRNA zpracována a vyvezena do cytoplazmy. Prostřednictvím procesu tRNA „nabíjení“ je každá molekula tRNA spojena se svou správnou aminokyselinou jednou ze skupin enzymů nazývaných aminoacyl tRNA syntetázy. Alespoň jeden typ aminoacyl tRNA syntetázy existuje pro každou z 20 aminokyselin; přesný počet aminoacyl tRNA synthetases se liší podle druhů., Tyto enzymy první vážou a rozpouštějí ATP katalyzovat high-energie vazby mezi amino kyseliny a adenosin monofosfát (AMP), pyrofosforečnan molekula je vyloučen v této reakci. Aktivovaná aminokyselina se pak přenese do tRNA a AMP se uvolní. Termín „nabíjení“ je vhodný, protože vysokoenergetická vazba, která váže aminokyselinu na její tRNA, se později používá k pohonu tvorby peptidové vazby. Každá tRNA je pojmenována pro svou aminokyselinu.
zkuste to
Přispějte!,
Vylepšete tuto stránku více