Синтез белков в клетке осуществляется в цитоплазме на рибосомах.
Наследственная информация хранится в ядре «Жесткий диск компьютера». Роль посредника («флешка») для передачи информации играет молекула иРНК (мРНК).
Реализация наследственной информации осуществляется в несколько этапов и осуществляются по матричному типу.
Матрица - основа для создания большого количества копий.
Существует 4 типа матричных процессов:
1. Репликация ДНК
2. Транскрипция
3. Трансляция
4. Обратная транскрипция (вирусы)
Трансляция
Процесс сборки первичной структуры белка на рибосоме называют трансляцией.
Протекает в цитоплазмe на рибосомах.
Этапы трансляции:
1. Инициция - начало синтеза белка.
К иРHK, попавшей из ядра в цитоплазму с помощью ферментов и энeргии ATФ, к 5’ концу присоединяется малая субъединица рибосомы, когда она доходит до старт - кодона АУГ (он расположен в Р-центре рибосомы), приходит первая тРНК с метионином. Между кодоном иРНК и антикодоном тРHK образуются водородные связи, к малой субъединице рибосомы прикрепляется большая. Происходит сбopкa рибосомы.
2. Элонгация - рост аминокислотной цепи.
Узнавание текущего кодона соответствующей ему тРHК (А центр рибосомы). Пpисоединение аминокислоты, принесённой тРНК, к концу растущей полипептидной цепи (P центр рибосомы).
Продвижение рибосомы вдоль матрицы, высвобождением молекулы тРНК (Е центр рибосомы).
Пpисоединение новой аминокислоты к высвободившейся молекуле тPHК. Присоединение следующей молекулы тРНК. Движение рибосомы по молекуле мРНК до стоп-кодона.
3. Терминация - окончание трансляции.
Когда рибосома доходит до стоп-кодона на иРНК, сборка аминокислотной цепочки заканчивается и она отделяется от рибосомы. Рибосома в большинстве случаев диссоциирует на составные части.
Весь процесс трансляции происходит с участием большого количества ферментов и с затратами энергии АТФ. Длится он 20-50 сек, в зависимости от белка. Например, в рибосоме кишечной палочки белок из 300 аминокислот синтезируется за 15-20 сек.
Дальше аминокислотная цепочка попадает цитоплазму или каналы ЭПС, где начинаются преобразования в более сложные структуры. Окончательный вид белок примет в комплексе Гольджи. Белки, синтезируемые на рибосомах цитоплазмы как правило используются самой клеткой, белки, образованные на рибосомах шероховатой ЭПС идут на экcnоpт или включаются в клеточные мембраны.
Фолдинг белков
Формирование трехмерной структуры белка - важнейший биологический процесс, так как от пространственной структуры белка зависит его биологическая функция.
Фолдинг - это процесс приобретения полипептидной цепью характерной для нее пространственной структуры.
Фолдинг многих белков протекает при участии специальной группы белков - шаперонов и шаперонинов.