BIOSYNTEZA BIAŁEK
1.Etap transkrypcji (przepisania)
- zachodzi na terenie jądra komórkowego i polega na przepisaniu informacji genetycznej z DNA na RNA
- zachodzi zgodnie z zasadą komplementarności.
- substratem do syntezy RNA są trifosfonukleotydy, odłączenie dwóch grup fosforanowych dostarcza energii potrzebnej do wytworzenia wiązań pomiędzy nukleotydami.
- syntezę RNA katalizuje polimeraza RNA
- powstały RNA nosi nazwę mRNA, który wywędrowuje z jądra do cytoplazmy, gdzie bierze udział w translacji.
Zapoczątkowanie procesu transkrypcji polega na związaniu się polimerazy RNA z odcinkiem pasma matrycowego DNA- promotorem. Wyszukanie miejsc inicjacji transkrypcji polega na tym, że polimeraza przeszukuje sekwencje nukleotydowi DNA. Jeśli natknie się na promotor, związuje się z tym rejonem i rozsuwa nici DNA. Następuje elongacja transkrypcji, czyli rozpoczęcie wstawiania odpowiednich nukleotydów i łączenia ich ze sobą. Substratami są trifosforany rybonukleozydów. Polimeraza RNA przedłuża się wzdłuż heliksu DNA i wydłuża łańcuch mRNA, zgodnie z zasadą komplementarności. Powstający kompleks DNA-RNA ulega rozpadowi, DNA powraca do swojej dwuniciowej struktury, a łańcuch powstającego mRNA oddziela się. Etap elongacji kończy się, gdy polimeraza RNA dotrze do sekwencji stanowiącej sygnał terminacji transkrypcji. Polimeraza zatrzymuje się, a kompleks enzym-DNA-RNA rozpada się.
U Eucaryota odcinek zawierający pełna informację o budowie danego polipeptydu ma zwykle dwa rodzaje naprzemiennie ułożonych obszarów: sekwencje kodującą, czyli egzony (fragmenty genu niosące konkretną informacje genetyczną) oraz sekwencje niekodującą, czyli introny ( nie zawierają informacji). Wykluczanie nadmiaru informacji odbywa się na dwa sposoby. Po pierwsze- polimeraza DNA przesuwa się po paśmie matrycowym, ale pomija introny. Drugim sposobem jest kopiowanie całej jednostki transkrypcyjnej, dopiero potem usuwanie z RNA intronów w czasie tzw. obróbki posttranskrypcyjnej ( w jądrach).
2. Etap translacji (odczytania, przetłumaczenia)
- zachodzi w rybosomach.
- biorą w nim udział cząsteczki tRNA.
- aminokwas łącząc się z cząsteczką tRNA ulega uaktywnieniu:
tRNA + aminokwas - aminoacylo tRNA
- cząsteczki mRNA umiejscawiają się między dwiema podjednostkami rybosomu.
- cząsteczki tRNA dostają się do rybosomu i jeśli maja antykodon komplementarny do kodonu w mRNA to zostawiają tam transportowany aminokwas.
- między aminokwasami powstają wiązania peptydowi, rybosom przesuwa się wzdłuż nici mRNA, a łańcuch peptydowy wydłuża się.
- translacja zaczyna się kodonem startowym- metionina (AUG), a kończy kodonem nonsensownym (UAA, UAG, ULG).
- translacja wymaga: udziału rybosomów, mRNA, dostatecznej ilości aminokwasów, energii, tRNA.
Translację dzieli się na trzy zasadnicze fazy: inicjacje, elongacje i terminacje. Inicjacja polega na połączeniu podjednostek rybosomowych i dołączeniu do nich mRNA. Elongacja rozpoczyna się, gdy w wolne miejsce w rybosomie wsunie się tRNA. Warunkiem dalszych wydarzeń jest zasada komplementarności kodonu z antykodonem.
Terminacja odbywa się, gdy w miejsce obok miejsca gdzie wsunął się tRNA nasunie się trójka nonsensowna. Uwalnia się łańcuch polipeptydowi, tRNA oddziela się od mRNA, a rybosom dysocjuje na podjednostki. W ten sposób translacja ulega zakończeniu.