1 СГБОУ ПО Севастопольский медицинский колледж имени Жени

код. Биосинтез белка

нуклеиновых кислот к белку, но не в обратном направлении. Переход

генетической информации от ДНК к РНК и от РНК к белку является универсальным для всех без исключения клеточных организмов, лежит в основе биосинтеза макромолекул.

Реализация генетической информации – биосинтез белка

полимер из нуклеотидов, а белок из аминокислот.
?
Для того, чтобы 4

нуклеотида могли кодировать 20 аминокислот, они должны быть в определенных сочетаниях. Экспериментальным путем было выяснено, что это последовательность из трех нуклеотидов – триплет (или кодон). Разных триплетов из четырех по три будет 64, а аминокислот 20, следовательно, одна и та же аминокислота кодируется несколькими триплетами. И только метионин и триптофан кодируется одним триплетом.
Из 64 возможных триплетов 61 кодируют 20 аминокислот, а 3 (стоп - кодоны) кодируют окончание биосинтеза белка.

Генетический код

нуклеотида, шифрующих одну аминокислоту, на ДНК – кодоген.
Три нуклеотида, шифрующих

одну аминокислоту, на РНК – кодон.

А
У
Ц
А
Г
У
Ц
А
Г
Фен
Фен
Лей
У
Ц
А
Г
У
Ц
А
Г
Фен
Фен
система расположения нуклеотидов в ДНК, а также мРНК определяющая последовательность

расположения аминокислот в белке

– одну аминокислоту кодируют от 2 до 6

триплетов;

триплетность – одну аминокислоту кодируют 3 нуклеотида;

неперекрываемость – нуклеотид одного триплета не может
входить в состав соседнего триплета;

специфичность – один триплет кодирует строго
определенную одну аминокислоту;

однонаправленность – код читается только в одном
направлннии: – 3'- 5' (c ДНК) и 5'- 3' (с иРНК)

Свойства генетического кода

рибосомы

транскрипция
Биосинтез белка
Большая субъединица
рибосомы
Трансляция
Аминоацил-
ТРНК

Пептидная

связь

AУA AУA AAГ 3’
3’ TAT AAA ATA TTT

ГГГ TAT ATA TTT AЦA TAT TAT TTЦ 5’

5’ ATA TTT TAT AAA ЦЦЦ ATA TAT AAA TГT ATA ATA AAГ 3’

I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

ХЕЛИКАЗА

Этапы биосинтеза белка

I этап – транскрипция (протекает в ядре)

Синтез белка происходит на рибосоме, а информация о структуре белка зашифрована на ДНК в ядре. Передача информации о белке осуществляется иРНК, которая синтезируется на одной из цепей молекулы ДНК по принципу комплементарности.

Переписывание информации с ДНК на иРНК называется транскрипцией.

содержит в себе ряд бессмысленных участков – интронов. В результате

созревания иРНК, интроны с помощью фермента рестриктазы вырезаются, а оставшиеся экзоны – смысловые участки, несущие информацию о белке, сшиваются ферментом лигазой в цепочку.

Процессинг

Процесс сшивания иРНК в одну нить называется сплайсингом.

II этап – трансляция (в цитоплазме)
Трансляцией называют осуществляемый рибосомой синтез белка из аминокислот на матрице информационной (или матричной) РНК.

Синтез белка условно разделен на 5 стадий:

1.Стадия активизации аминокислот – аминокислоты присоединяются к ножке тРНК, образуя комплекс аминоацил -тРНК

Антикодон

аминоацил - тРНК

с малой субъединицей рибосомы.
Первый кодон у всех

мРНК – стартовый кодон АУГ к
которому присоединяется аминоацил- тРНК -метионин,
именуемый инициаторной тРНК, т.к.обеспечивает
связь малой субъединицы рибосомы с большой.

2. Стадия инициации –

рибосому и своим антикодоном (верхушка тРНК) соединяется с

кодоном мРНК временными водородными связями, согласно
принципу комплементарности.
Аминокислота на ножке тРНК соответствует кодону мРНК.
Между первой аминокислотой (метионином) и второй
образуется пептидная связь.
После образования пептидной связи первая тРНК
сбрасывается с рибосомы и пустая уходит в цитоплазму, а
рибосома перемещается на следующий триплет мРНК, к
которому приходит третья тРНК с аминокислотой, антикодон
которой соответствует кодону мРНК ,после чего между второй
и третьей аминокислотами вновь образуется пептидная связь,
вторая тРНК уходит, оставляя аминокислоту, а рибосома
делает “шажок “ на следующий триплет.
Дальнейшее удлинение пептидной цепи происходит путём
повторения предыдущих фаз.

характеризуется удлинением полипептидной цепи в строгом соответствии с порядком кодонов в молекуле мРНК.

3. Стадия элонгации –

в молекуле мРНК.
пептидная связь
3. Стадия элонгации -

биосинтеза белка
мРНК имеет участок, содержащий
один из стоп-

кодонов
При контакте рибосомы с этими
кодонами синтез прекращается
Синтезированная полипептидная
цепь отделяется от тРНК, а рибосома
распадается.

тРНК, образуя комплекс аминоацил - тРНК.
2.Стадия инициации – поступившая из

ядра в цитоплазму мРНК соединяется с малой субъединицей рибосомы, а затем
с большой.
3.Стадия элонгации – характеризующаяся удлинением полипептидной цепи в строгом соответствии с порядком
кодонов в молекуле мРНК
4.Стадия терминации – окончание биосинтеза белка на стоп-кодоне.
5.Конформационная стадия – биосинтез белка заканчивается формированием
II, III и, если надо, IV структур.

зрелая мРНК