Синтез белка — это сложный многоступенчатый процесс реализации генетической информации, который ученые называют центральной догмой молекулярной биологии. Он делится на два ключевых этапа: транскрипцию и трансляцию. 1. Транскрипция: Переписывание информации Транскрипция происходит в ядре клетки (у эукариот). Ее основная задача — переписать генетический код с молекулы ДНК на информационную РНК (иРНК), которая сможет покинуть ядро. Основные стадии транскрипции:
- Инициация: Фермент РНК-полимераза распознает специфический участок ДНК, называемый промотором. ДНК в этом месте расплетается, образуя транскрипционный пузырь.
- Элонгация: РНК-полимераза движется вдоль одной из цепей ДНК (матричной цепи) и строит молекулу иРНК по принципу комплементарности:
- Аденин (А) в ДНК Урацил (У) в РНК Тимин (Т) в ДНК Аденин (А) в РНК Цитозин (Ц) в ДНК Гуанин (Г) в РНК Гуанин (Г) в ДНК Цитозин (Ц) в РНК
- Терминация: Когда фермент достигает терминирующей последовательности (стоп-сигнала), синтез прекращается, и новообразованная РНК отделяется от матрицы.
Примечание: У эукариот получившаяся молекула (пре-иРНК) проходит процесс процессинга (созревания), в ходе которого удаляются неинформативные участки (интроны) и сшиваются значащие (экзоны).
2. Трансляция: Сборка белковой цепи Трансляция происходит в цитоплазме на специальных органоидах — рибосомах. Это процесс перевода последовательности нуклеотидов иРНК в последовательность аминокислот белка. Участники процесса:
- иРНК — матрица, содержащая инструкции.
- Рибосома — «сборочный цех», состоящий из малой и большой субъединиц.
- тРНК (транспортные РНК) — подносят аминокислоты к рибосоме. Каждая тРНК имеет антикодон, комплементарный кодону (триплету) на иРНК.
- Аминокислоты — строительные блоки будущего белка.
Стадии трансляции:
- Инициация: Малая субъединица рибосомы связывается с иРНК в области старт-кодона (обычно АУГ). К нему присоединяется первая тРНК с аминокислотой метионином, после чего прикрепляется большая субъединица.
- Элонгация: Рибосома шагает по иРНК по три нуклеотида (один кодон) за раз.
- Новая тРНК входит в рибосому.
- Между предыдущей аминокислотой и новой образуется пептидная связь.
- Отработанная тРНК покидает рибосому, и процесс повторяется.
- Терминация: Когда рибосома доходит до одного из стоп-кодонов (УАА, УАГ, УГА), для которых нет соответствующих тРНК, синтез прекращается.
- Фолдинг: Готовая полипептидная цепь отсоединяется от рибосомы и сворачивается в специфическую трехмерную структуру, превращаясь в функциональный белок.
Сводная таблица процессов
| Характеристика | Транскрипция | Трансляция |
|---|---|---|
| Место протекания | Ядро | Цитоплазма (рибосомы) |
| Матрица | ДНК | иРНК |
| Продукт | РНК | Белок (полипептид) |
| Словарь | Нуклеотиды Нуклеотиды | Нуклеотиды Аминокислоты |
Я могу составить для вас таблицу генетического кода или более подробно описать механизмы сплайсинга иРНК. Хотите, чтобы я это сделал?