Биологиялық ғылымдарың зерттеу объектісі және қасиеттері бойынша тізімдеңіз

Трансляция (латын тілінен translatio – «тасымалдау, қозғалыс») – ақпараттық (матрицалық) РНҚ (мРНҚ, мРНҚ) матрицасында рибосома жүзеге асыратын амин қышқылдарынан ақуыз синтезі процесі; генетикалық ақпаратты жүзеге асыру

Трансляция процесі бөлінеді

инициация – рибосоманың бастапқы кодонды тану және синтездің басталуы.

ұзарту – ақуыз синтезінің өзі.

терминация – терминациялық кодоны (тоқтату кодонын) тану және өнімді бөлу.

Прокариоттарда

Прокариоттардағы трансляция инициациясының схемасы.

Бастапқы кезең шағын рибосомалық суббірліктің (30S) мРНҚ-мен байланысуын қамтиды. Бұл екі жолмен болуы мүмкін: алдымен рибосомалық суббірлігі бар кешен мРНҚ-ға (1)қосылады, содан кейін IF2 және GTP (2) бар кешендегі тРНҚ оған тартылады немесе 30S суббірлігі бастапқыда тРНҚ, содан кейін ғана мРНҚ-ға отырады (3). Қалыптасқан кешенге үлкен (50S) рибосомалық суббірлік (4) келіп түседі, инициаторлық факторлар 30S суббірлігінен ажырайды, ол IF2 протеинімен (5) ГТФ гидролизімен жүреді, ал жиналған рибосома тізбекті ұзарта бастайды ( 6). Төменгі оң жақ бұрышта прокариоттық мРНҚ-ның инициация аймағының диаграммасы берілген. Молекуланың 5 «және 3» ұштары белгіленген. RBS - рибосоманың байланысу орны, SD - Shine - Далгарно тізбегі, AUG - инициация кодоны

Прокариоттардың шағын рибосомалық суббірлігі (30S), егер ол қазіргі уақытта трансляцияға қатыспайтын болса, IF1, IF3 және кейбір жағдайларда IF2 инициаторлық факторларымен кешенді түрде болады. Осы белоктардың негізгі қызметтерін қарастырайық:

30S суббірлігімен байланысқан IF3 рибосоманың үлкен (50S) суббірлігімен байланысын болдырмайды, осылайша хабаршы РНҚ-мен байланысқанға дейін оның бос күйін сақтайды. Бұл ақуыз мРНҚ мен тРНҚ, сонымен қатар IF2 байланысуына да қатысады.

IF2 тРНҚ-мен әрекеттеседі, сонымен қатар GTP-ны ыдырату мүмкіндігіне ие.

IF1, шамасы, IF2 және IF3 үшін шағын суббірліктің жақындығын арттыратын қосымша фактор (кейбір түрлерде ол жоқ).

Инициаторлық факторлары бар 30S суббірлігінің кешені рибосомаларды байланыстыру алаңы (RBS) деп аталатын арнайы мРНҚ тізбектерін тануға қабілетті. Бұл аймақтарда, біріншіден, инициатор AUG, екіншіден, рибосомалық 16S РНҚ комплементарлы байланысатын арнайы Shine-Dalgarno тізбегі бар. Shine-Dalgarno тізбегі AUG инициаторын метионинді кодтайтын ішкі кодондардан ажыратуға қызмет етеді. 30S суббірлігі мРНҚ-мен байланысқаннан кейін инициатор аминоацил-тРНҚ және IF2, егер олар кешенге әлі қосылмаған болса, оған тартылады. Содан кейін 50S-суббірлігі қосылады, GTP гидролизі және инициатор факторларының диссоциациясы жүреді. Жиналған рибосома полипептидтік тізбекті синтездей бастайды.

Эукариоттарда

Эукариоттарда рибосома арқылы бастапқы AUG табудың екі негізгі механизмі бар: қалпаққа тәуелді (сканерлеу) және қақпаққа тәуелсіз (ішкі инициация).

Сканерлеу механизмінде рибосома (дәлірек айтсақ, оның кіші суббірлігі) қақпақ аймағындағы мРНҚ-ның 5'-ұшында отырады және инициаторға сүрінгенше, бір кодонды бірінен соң бірін «сканерлеу» арқылы мРНҚ молекуласы бойымен қозғалады. ТАМЫЗ. Рибосоманы мРНҚ-ның 5'-ұшына тарту үшін мРНҚ-ның 5'-соңғы нуклеотидіне бекітілген қақпақ, 7-метилгуанин арнайы құрылым қажет.

Эукариоттардағы IRES-тәуелді механизм деп те аталатын ішкі инициация механизмімен рибосома IRES (ішкі рибосомалық кіру алаңы) деп аталатын мРНҚ-ның ішкі аймағында орналасады – бұл оған бағыттауға мүмкіндік беретін айқын қайталама құрылымы бар мРНҚ аймағында. рибосомалар AUG бастап. IRES-тәуелді механизм бойынша синтез жасушалық мРНҚ-ның аз ғана бөлігінде, сондай-ақ кейбір вирустардың РНҚ-да басталады [2].

Негізгі инициация механизмдерінен басқа, бастапқы кодонның алдында поли (А) -лидер болған жағдайда (мысалы, шешек вирустарының мРНҚ-да) стандартты емес инициация механизмі жүзеге асырылады. Бұл жағдайда инициаторлық кешенде IF3 және eIF4F факторлары болмайды, ал 5'-трансляцияланбаған аймақта жинақталғаннан кейін ол мРНҚ-ны дәйекті сканерлеуді емес, деп аталатынды орындайды. ATP-тәуелсіз «фазасыз саяхат». Бұл жағдайда инициация классикалық сканерлеу механизміне қарағанда әлдеқайда жылдам жүреді.[3]

Сондай-ақ эукариоттарда трансляцияның қайта басталуы мүмкін, егер трансляция аяқталғаннан кейін белок факторлары бар рибосома мРНҚ-дан диссоциацияланбайды, бірақ мРНҚ-ның 3 «5» ұшына секіреді және қайтадан инициацияны бастайды. . Бұл деп аталатынның арқасында мүмкін болды. цитоплазмадағы мРНҚ циклизациясы, яғни арнайы белоктар көмегімен бастапқы және тоқтату кодондарының физикалық конвергенциясы.