Нуклеотидна и аминокиселинна "азбука"

Вероятно всеки е чувал, че информация за това как да се изгради тялото се съхранява в ДНК - един вид "библиотека" на жива клетка. Протеин - е основните молекулярни "работници" в клетката: те извършват трансформацията на материята и енергията, са отговорни за движението на клетките да образуват своя "скелет", участва в предаването на генетичната информация, извършване на много други функции. За умението му да живее във всеки един момент от време клетката използва само една малка част от генетичната информация. "Настоящите указания" са копирани от отделните ДНК сегменти под формата на кратки съобщения "" - иРНК молекули (месинджър РНК).

Рибозом - малък вътреклетъчен неправилна форма, съставена от две неравни "половини". Извършва много важна функция ", гласи" съобщение иРНК, и след това тези "доклади" синтезира протеинови молекули. Такъв процес, наречен превод. Предизвикателството пред рибозомата, че е много трудно. Тъй протеини не се състоят от нуклеотиди, но от фундаментално различни градивни елементи - аминокиселини. И само четири нуклеотиди и аминокиселини - двадесет.

Клетката съдържа хиляди рибозоми от около 25 пМ. Някои от тях са свързани към мембраните на ендоплазмения ретикулум, други - са локализирани в цитоплазмата.

Как може информацията, съдържаща се в четирите нуклеотида, амино киселина се превръща в код? Фактът, че всяка аминокиселина е кодирана от три букви "" - нуклеотиди. От четирите нуклеотидни букви от азбуката могат да направят 64 трибуквени думи "" - на кодони. Всеки кодон съответства на неговата специфична амино киселина. Тъй използване на кодон (64) е по-голяма от аминокиселината (20), някои аминокиселини са кодирани от няколко кодони. За дешифрирането на генетичния код, Маршал Ниренбърг, Гобинд Корана и Робърт Холи, Нобелова награда за медицина бе присъдена през 1968.

PLAY в рибозомата

На какво основание рибозомата признава кодоните, че "помни" всяка амино киселина кодон, който съответства? Парадоксално е, че самата рибозомата не "знае" нищо "помни". В клетката има специални малки РНК молекули, наречени тРНК или транспорт, които носят "върху себе си" и разпознават съответните аминокиселини на кодон аминокиселина на молекулата на иРНК. Всяка тРНК носи само "своите" аминокиселина. Идеята, че тРНК, може да бъде един вид "адаптер" между кодон и аминокиселина, е било предложено през петдесетте години от американския учен, бъдещ Нобелов лауреат Франсис Крик.

Превод на генетична информация в рибозомата се сбъдва. Специални ензими силна химична връзка "зашити" до съответната амино киселина тРНК молекула. Така тРНК гънки в структура, подобна на поничката или буквата G. В края на "поничката" се аминокиселина и така наречените на антикодон. Той разпознава антикодон съответстващ кодон в иРНК, като по този начин доставят до мястото на аминокиселина "сглобяването" на молекулата на протеин.

В действителност, клетъчна тРНК са "писмени" с нуклеотидната "език" на амино киселина. рибозоми работа се свежда до, за да вземете молекула тРНК, съответстваща на една аминокиселина, която е необходима за изграждането на протеинови вериги в момента. Този процес се нарича четене на информация за декодиране. Нейната следваща по-малък от две неравни subparticles състоящи рибозомата. На голямата субединица аминокиселини се появява в шева на веригата - нова протеинова молекула.

рибозом работа извършва в няколко стъпки: свързването на аминоацил-тРНК, пептиден транспорт от пептидил-тРНК на транслокацията на аминоацил-тРНК (преместване иРНК от един кодон и тРНК от А-сайт на мястото на P), грижа "празен" тРНК.

Как да се организира рибозомата. Началото на пътя

Както рибозомата да се справи с такъв огромен брой взаимодействащи молекули и как този процес на "фабрика"? От химична гледна точка, рибозомата е смес на РНК и протеин. Той се състои от три молекулни видове РНК, рибозомна РНК, свързан с множество рибозомни протеини. Бактерии от малката субединица се състои от 21 уникални протеин и голям - 33. Общата маса на рибозомата се измерва megadaltonami. За разлика сравнима маса рибозом все още няма вирусни частици са открити елементи на симетрия, което го прави изключително трудно да се проучи нейната структура.

Разгледайте рибозомата на устройството, учените са започнали много отдавна. Първоначално, този метод е бил използван за електронна микроскопия, която в Съветския съюз се използва успешно RAS член-кореспондент Николай Андреевич Киселев (ръководител на Института по кристалография лаборатория ,.

VA Shubnikova академия на науките) и професор Виктор Д. Василиев (Институт за изследвания на протеини RAS). Понастоящем се използва усъвършенствана техника, наречена криоелектронна микроскопия. С този метод, в края на 90-те години на XX век, двете водещи лаборатории - Марина Ван хълма в Англия и Йоахим Frank в САЩ - са преодолели прага на резолюцията от 20 ангстрьома. Сега позволи криоелектронна микроскопия подходи 5-7 ангстрьома. Това стана възможно да се "виждат" спиралата на РНК и отделни области на протеини, но все пак това не е достатъчно, за да разбере подробности за структурата на рибозомата.

В същото време преследва химични изследвания на рибозомата структура. Така, в академичните лаборатории Алексей Богданов, при проф Олга Anatolevny Dontsova (Отдел по химия MSU) чрез химична то омрежване е точно определена молекулна иРНК среда в рибозомата. В Германия, Ричард Brimakomb (Институт по молекулярна генетика. Макс Планк), сравняване на резултатите от криоелектронна микроскопия и химически кръстосано свързване, създаден модел на структурата на рибозомата, както се оказа по-късно, доста точна.

Нобеловата надпреварата за СТРУКТУРА

КАКВО ТРЯБВА ДА ЗНАЕТЕ структурата с рибозоми,

Е, рибозоми структура е трудно да се определи. Друг въпрос - дали в този никакъв смисъл. Безспорно е, че рибозомата структура не само обогатява нашето разбиране на взаимодействието между РНК и протеини, тя вдигна това разбиране на ново ниво. Той потвърди, че това, което учените отдавна се досетили: рибозомата не само структурно, но и всички други основни функции на РНК. Защо това е интересно? Това доказва, че рибозомите дойде при нас от dobelkovogo, т.нар РНК света.

Дълго време учените не разбират реда, в който всички механизми на предаване на генетичната информация в живите клетки. ДНК не може да се възпроизведе, за това тя се нуждае от протеиновите молекули. На свой ред, синтез на протеини, необходими за тяхната кодираща РНК към ДНК е четима чрез протеини. В резултат на това трите основни биомолекули са взаимосвързани причинно-следствени.

РНК свят идея е, че преди всички протеини и ДНК-късно, и каталитична функция и функцията на съхранение на генетична информация извършва РНК молекули. Сега, благодарение на откриването на нови носители на Нобелова награда стана ясно, че рибозомите дойде при нас от света на РНК. В действителност, неговия произход и бележи началото на света на протеин, защото рибозомата - е изграден на базата на РНК машина за производство на протеини.

Атомна структура на бактериалната рибозома. Молекулите на рибозомна РНК са оцветени портокал, малката субединица протеини - в синьо, голямата субединица протеини - в зелено. Антибиотик молекула (червено) химически взаимодейства с малката субединица. Проучването на такива сложни структури помага за разработване на нови ефикасни антибиотици.

Определяне на структурата на рибозомата на атомно резолюция - това е абсолютен пробив в областта на основната наука, както и уникална възможност за проектиране и създаване на нови лекарства. Можете отново да се насладите на това постижение на носители на Нобелова награда и им пожелаваме още открития.

На рибозоми РАБОТА: от мрежата, за да транслокация

механизъм за превод е доста сложно. Накратко, в операция рибозом тРНК преминава през междината между двете рибозомни субединици последователно попадащи в три тРНК свързващи "джоб". В първия "джоб" (А-място) свързва комплекс тРНК и аминокиселини (аминоацил-тРНК), втората "джоб" (R-част) е тРНК на рибозомата дойде при четене предходната кодон (пептидил-тРНК). С тази тРНК е свързана не само с "собствен" аминокиселина, но цялата молекула протеин синтезира в момента. Всъщност верига на аминокиселини омрежване процес за прехвърляне на зараждащата пептида от тРНК, при това само пристигнали за първи "джоб" на комплекс тРНК с амино киселина. В този новопристигнали тРНК се прикрепя към себе си синтезира цялата рибозома протеин. Това тРНК, която извършва на белтъчната молекула се превръща в "празно".

Обсъждане в социалните мрежи