Биосинтез белка и нуклеиновых кислот
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Под реализацией генетической информации, записанной в виде последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК, подразумевают синтез на основании этой последовательности молекул белка и РНК.
Под транскрипцией понимают синтез молекулы иРНК на матрице ДНК. Данный процесс происходит в ядре клетки при участии ферментов, основным из которых является РНК-полимераза. После синтеза молекулы иРНК она выходит из ядра через его поры в цитоплазму клетки, где связывается с рибосомой, и начинается процесс трансляции — синтеза молекулы белка на матрице иРНК.
Таким образом, упрощенно схему биосинтеза белка можно представить следующим образом:
ДНК → иРНК → белок
Транскрипция
Синтез молекулы иРНК происходит на одной из цепей ДНК, называемой матричной. РНК-полимеразы движутся в направлении 3’ → 5’ матричной цепи ДНК, иРНК синтезируется по принципу комплементарности (с заменой тимина на урацил).
Вторая цепь ДНК, которая не участвует в процессе транскрипции, называется смысловой. Полученная в ходе транскрипции иРНК является копией смысловой цепи (с точностью до замены Т на У).
![](https://znzn-image-hub.storage.yandexcloud.net/questions-images/67ad040c-25f4-448a-9aa2-4ca517491798.jpg)
Строго говоря, процесс транскрипции включает в себя 3 основных стадии: инициацию, элонгацию и терминацию.
Далее начинается процесс
Завершается процесс стадией
Далее молекула пре-иРНК модифицируется (это называется процессингом): к ее 5’-концу добавляется модифицированный гуаниновый нуклеотид, называемый кэп (это помогает иРНК покинуть ядро и защищает ее от быстрой деградации в цитоплазме); к 3’-концу добавляется несколько сотен адениновых нуклеотидов (процесс полиаденилирования); также происходит вырезание (сплайсинг) участков РНК, не несущих информацию — некодирующих областей (интронов).
Таким образом, после процессинга получается полноценная молекула иРНК, содержащая кэп, полиА-хвост и включающая в себя только участки, кодирующие белок (экзоны). Именно эта молекула и будет участвовать в процессе трансляции.
![](https://znzn-image-hub.storage.yandexcloud.net/questions-images/f63a9960-1caf-4c14-8ebc-6d5a37a7dba2.jpg)
Трансляция
Трансляция начинается со связывания рибосомы с иРНК, затем происходит последовательное считывание информации, закодированной в триплетах иРНК (кодонах), и присоединение аминокислот, доставляемых к месту сборки молекулами тРНК.
В молекуле тРНК выделяют 2 основных участка: сайт связывания, к которому присоединяется аминокислота, и антикодон — особый триплет тРНК, комплементарный кодону иРНК.
![](https://znzn-image-hub.storage.yandexcloud.net/questions-images/faec07de-b88c-4c44-aa05-36eb87c3eebe.png)
В процессе трансляции рибосома считывает кодон иРНК и подбирает тРНК с комплементарным антикодоном, несущую необходимую аминокислоту. Так происходит наращивание белковой цепи. Запомнить, что рибосома движется от 5’-конца иРНК к ее 3’-концу.
![](https://znzn-image-hub.storage.yandexcloud.net/questions-images/5256dafe-aec8-49ce-b833-418645c6902b.png)
В строении рибосомы принято выделять два участка: донорный и акцепторный.
У большинства эукариот процесс трансляции начинается со связывания рибосомы с кодоном АУГ, кодирующим аминокислоту Мет («старт-кодон»). Соответствующая тРНК попадает сразу в донорный участок рибосомы.
Затем рибосома считывает следующий кодон (находящийся в акцепторном участке).
тРНК с соответствующим антикодоном попадает в акцепторный участок. После этого происходит присоединение (акцепция) растущей полипептидной цепи к аминокислоте, находящейся на тРНК, расположенной в акцепторном участке (тРНК, находящаяся в донорном участке, напротив, от этой ноши освобождается и готова покинуть рибосому).
На последнем этапе рибосома смещается по цепи иРНК на один кодон, освобождая акцепторный участок для следующей тРНК, после чего процесс повторяется.
![](https://znzn-image-hub.storage.yandexcloud.net/questions-images/db7000d2-77f6-4324-b383-c31b304b327b.jpg)
Синтез белковой молекулы прекращается, когда рибосома находит на иРНК один из кодонов: УАА, УАГ, УГА. Это так называемые «стоп-кодоны», которые сигнализируют о том, что синтез белка закончен. После окончания синтеза белка молекула иРНК разрушается с помощью ферментов рибонуклеаз.
Стоит отметить, что зачастую в синтезе белка принимают участие более чем одна рибосома. Такое образование называется
![](https://znzn-image-hub.storage.yandexcloud.net/questions-images/ae2b5082-e146-4c78-be1b-8dc20fc8ad41.png)