Cum începe sinteza proteinelor?
Cercetătorii de la Universitatea de Stat din Moscova au clarificat imaginea semnalelor moleculare în stadiile inițiale ale sintezei proteinelor.
Suntem cunoscuți pentru aproximativ 65% din apă, dar după apă există proteine care reprezintă 20% din greutatea corporală. Informații despre proteinele codificate in ADN-ul, sub forma unei secvențe de „scrisori“ (baze azotate adenină, timină, guanină și citozină) patru chimice și la informație a devenit o moleculă de proteină reală, mai degrabă de lucru complexe moleculare trebuie făcut.
Schema moleculară a ribozomului: ARN-ul ribozomal (linii albastre), aproape ascuns sub moleculele proteinelor ribozomale. (Illustration Evolution Tale / Flickr.com.)
Ribozomul se deplasează de-a lungul matricei ARN în căutarea punctului la care va începe să sintetizeze proteina. (Ilustrația lui Serghei Dmitriev / Institutul de Biologie Fizico-Chimică numit după AN Belozersky, Universitatea de Stat din Moscova)
Ribozomii care sintetizează moleculele de proteină pe o bandă de ARN matriceală. (Foto de Dr. Donald Fawcett Kiseleva / Visuals Unlimited / Corbis.)
Reprezentarea schematică a subparticulelor ribozomale mari și mici. (Foto de Cecilia Stevens / Flickr.com.)
Dacă celula nevoie de proteine, ea face mai întâi o copie a acelei porțiuni a ADN-ului, în care se înregistrează proteina dorită - pe molecula de ADN este sintetizat matrice sau informații, piesa necesară de ARN genetic „text“. Vorbind în limbajul biologiei moleculare, apare transcriere și esența ei, aproximativ vorbind, de a face cu ADN-ARN xerox.
Și apoi vine rândul sintezei proteinelor reale sau translației: un agregat mare și complex numit ribozom este atașat la banda de ARN. Acesta este numele complexului supramolecular format de mai multe molecule de ARN speciale și o grămadă de proteine asociate cu aceste ARN-uri. Activitatea ribozomilor poate fi comparată cu o mașină care, conform instrucțiunii genetice, colectează de la monomerii de aminoacizi o moleculă de proteine polimerice. Dar, ca în orice caz, trebuie să știți de unde să începeți și ce să finalizați.
Cum merge? Sunt necesare detalii moleculare noi: ribozomul constă, de fapt, din două module de subtitrare, mari și mici, care se separă înainte de a sta pe banda ARN. Mai întâi, o mică subparticolă se așează pe ARN și apoi începe să caute punctul de plecare. În acest sens, aceasta ajută la intreaga companie de proteine speciale, numite factori, de inițiere a translației, sau, cu alte cuvinte, molecule de proteine care servesc la începutul sintezei proteinelor. Ele sunt destul de mult, și pentru claritate, acestea pot fi comparate cu dispozitivele de piloți, care într-un film science fiction este alimentat un imens vine să aterizeze nava la locul de aterizare corectă - cu diferența că acum nava în altă parte merge mai departe pământ și piloți va trebui să o conducă mai departe.
Sev la ARN, mici ribozomal subunitatea începe scanarea în căutarea unei secvențe specifice de litere genetice care indica „start“ (și în același timp, de altfel, care codifică primul aminoacid al proteinei viitoare molecula). Cu toate acestea, astfel de „start“ în modul de echitatie pe un mic ARN subunitate ribozomale nu poate fi una, nu două, ci chiar printre ei - doar unul. Se crede că "pornirea" corectă - este mai "atractivă", se împiedică, mecanismele moleculare de scanare sunt ușor întârziate.
Și acum este cunoscut cuvântul de plecare necesar și ce se întâmplă în continuare? Una dintre proteinele-pilot (adică, a factorilor de inițiere) deține o moleculă GTP (guanozin trifosfat), care este foarte des folosită ca variantă de reacții moleculare ca semnal. Când vine timpul, un reziduu de acid fosforic este detașat de GTP. Descompunerea GTP forteaza blocurile de molecule de proteine sa se schimbe relativ reciproc - masina moleculara este reconstruita si devine gata pentru urmatoarele sarcini. În general, într-o anumită măsură, colapsul, GTP poate fi comparat cu o rachetă de semnal.
Dar ce semnale atunci „bordurare“? Aici trebuie să vă amintiți din nou cu privire la inițierea factors proteine piloți. Dezintegrarea, hidroliza GTP dependentă de prezența a două proteine, iar dacă unele dintre ele lipsesc, nu va fi nici o „racheta de semnal.“ Cu alte cuvinte, există o verificare pentru prezența factorilor de inițiere, și, în cazul în care acestea sunt toate acolo, în cantitate suficientă, atunci puteți sta aproape de punctul de plecare, atașați subunitatea mare, și așa mai departe. D.
Dacă căutăm o semnificație biologică globală, atunci avem de-a face cu un control suplimentar, un punct de control suplimentar, un punct de control suplimentar într-un proces extrem de important și extrem de complex molecular-celular. (Se știe că cu cât procedura este mai complexă, cu atât mai bine va fi din nou reasigurată și, din nou, verificați dacă totul merge așa cum ar trebui.)
În general, inițierea - este începutul - traducere în eukariote este foarte limitată, în aceste cele mai multe proteine pilot și pe ribozomi converg o multitudine de lanț de semnal: înainte de începerea sintezei proteinelor, celula trebuie să înțeleagă în mod clar că este necesar pentru proteină și în ce cantitate. Ei bine, și importanța informațiilor noi clarifică imaginea de radiodifuziune, este ușor de imaginat, dacă ne amintim că multe procese oncologici începe doar cu probleme in sinteza proteinelor, atunci când, de exemplu, orice moleculă, constrâng celula de a diviza, dintr-o dată devine o cușcă prea mult.