Temat: Biosynteza białek

Temat: Biosynteza białek
1. Definicja – biosynteza białek to proces powstawania białek w każdej żywej komórce na
podstawie informacji zapisanej w kwasie DNA.
2. Etapy biosyntezy białek:
a) TRANSKRYPCJA – to proces poprzedzający właściwą biosyntezę białka. Zachodzi na
terenie jądra komórkowego i polega na przepisaniu informacji z kreślonego fragmentu kwasu
DNA na RNA. W czasie tego procesu dochodzi do syntezy RNA - matrycowego z udziałem
polimerazy RNA. Powstały kwas rybonukleinowy nazywany jest mRNA. Kwas ten umożliwia
przeniesienie informacji od DNA z jądra komórkowego na obszar cytoplazmy. W cytoplazmie
zachodzi tzw. "obróbka" mRNA, polegająca na wycięciu sekwencji, które nie kodują żadnej
informacji (introny) i pozostawieniu tylko fragmentów zawierających informacje o budowie
białka (egzony).
Przebieg transkrypcji:



Zapoczątkowanie procesu transkrypcji(inicjacja)- polega na związaniu się polimerazy
RNA z odcinkiem pasma matrycowego DNA- promotorem. Jeśli polimeraza natknie
się na promotor, związuje się z tym rejonem i rozsuwa nici DNA.
Elongacja transkrypcji, czyli rozpoczęcie wstawiania odpowiednich nukleotydów i
łączenia ich ze sobą. Polimeraza RNA przesuwa się wzdłuż helisy DNA i wydłuża
łańcuch mRNA, zgodnie z zasadą komplementarności. Powstający kompleks DNARNA ulega rozpadowi, DNA powraca do swojej dwuniciowej struktury, a łańcuch
powstającego mRNA oddziela się.
Zakończenie transkrypcji (terminacja) -polimeraza RNA dociera do sekwencji
stanowiącej sygnał terminacji transkrypcji. Polimeraza zatrzymuje się, a kompleks
enzym-DNA-RNA rozpada się.
U organizmów eukariotycznych 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 .
b) TRANSLACJA – to proces właściwej biosyntezy białka, polegający na przetłumaczeniu
informacji zapisanej w mRNA na kolejność ułożenia aminokwasów w łańcuchu białkowym.
Zachodzi w rybosomach.
Przebieg translacji




Translacja poprzedzona jest aktywacją aminokwasów polegającą na połączeniu się
aminokwasu z cząsteczką tRNA i wytworzenie kompleksu aminoacylo tRNA. Cząsteczki
tRNA odpowiadają za dostarczenie aminokwasów do rybosomu w odpowiedniej
kolejności
Zapoczątkowanie translacji – inicjacja polega na połączeniu podjednostek
rybosomowych i dołączeniu do nich mRNA. Rybosom rozpoznaje na mRNA tzw, trójkę
startową nukleotydów AUG, która koduje aminokwas zwany metioniną. To pierwszy
aminokwas w powstającym łańcuchu białkowym
Elongacja- wydłużanie łańcucha aminokwasów – rybosom przesuwa się po nici m RNA i
odczytuje kolejne trójki nukleotydów. Zgodnie z informacją zapisana na mRNA z
cytoplazmy przywędrowują cząsteczki tRNA z określonymi aminkwasami. Aminokwasy
łączą się ze sobą za pomocą wiązań peptydowych. Wolne tRNA (po zostawieniu
aminokwasu) wracają do cytoplazmy a rybosom przesuwa się o kolejna trójkę
nukleotydów. Przyłącza się kolejne tRNA z kolejnym aminokwasem i proces powtarza się
cyklicznie.
Zakończenie translacji - terminacja odbywa się, gdy w rybosom natrafi na kodony STOP –
trójki nonsensowne: AUU, UAG, UGA, niekodujące żadnego aminokwasu. Uwalnia się
łańcuch polipeptydowy, tRNA oddziela się od mRNA, a rybosom rozpada się na
podjednostki.
Etapy biosyntezy białka