Белки: синтез, краткие сведения
Экспрессия генов, то есть синтез белка на основе генетической информации, осуществляется в несколько этапов. Вначале на матрице ДНК синтезируется мРНК . Этот процесс называется транскрипцией . Последовательность пуриновых и пиримидиновых оснований мРНК комплементарна основаниям так называемой некодирующей цепи ДНК: аденину ДНК соответствует урацил РНК, цитозину ДНК - гуанин РНК, тимину ДНК - аденин РНК и гуанину ДНК - цитозин РНК.
Таким образом, триплеты ДНК транскрибируются в комплементарные триплеты РНК. Например, триплету аденин-аденин-аденин (ААА) некодирующей цепи ДНК соответствует триплет тимин-тимин-тимин (ТТТ) кодирующей цепи ДНК или урацил-урацил-урацил (УУУ) мРНК, который является кодоном для аминокислоты фенилаланина ( рис. 65.3 ).
В ядре каждая мРНК подвергается существенным изменениям, в частности удаляются интронные последовательности ( сплайсинг ). Затем она выходит через ядерную оболочку в цитоплазму, где используется в качестве матрицы для синтеза белка ( трансляции ). Для этого мРНК присоединяется к рибосоме , которая состоит из рРНК и большого числа белков.
Чтобы занять соответствующее место в молекуле белка, каждая из 20 аминокислот вначале прикрепляется к своей тРНК . Одна из петель каждой тРНК имеет триплет нуклеотидов - антикодон, комплементарный одному из кодонов мРНК. Например, фенилаланин прикрепляется к тРНК, антикодон которой содержит последовательность ААА, комплементарную кодону УУУ мРНК.
С участием цитоплазматических факторов ( фактора инициации , фактора элонгации и фактора терминации ) между аминокислотами, выстраивающимися в цепь согласно последовательности кодонов мРНК, образуются пептидные связи. По достижении терминирующего кодона синтез прекращается, и полипептид отделяется от рибосомы.
Соответствие между нуклеотидной последовательностью ДНК и аминокислотной последовательностью белка называют колинеарностью . Это означает, что изменение последовательности нуклеотидов в гене отражается на последовательности аминокислот в белке.
