BIOSYNTEZA BIAŁKA

BIOSYNTEZA BIAŁKA

DNA

DNA

jest nośnikiem informacji genetycznych

jest nośnikiem informacji genetycznych

przenoszonych za pośrednictwem mRNA do

przenoszonych za pośrednictwem mRNA do

rybosomów, gdzie służy jako

rybosomów, gdzie służy jako

zapis

zapis

kolejności

kolejności

przyłączanych przy

przyłączanych przy

budowie

budowie

białka

białka

aminokwasów.

aminokwasów.

Współzależność zapisu w kolejnych

Współzależność zapisu w kolejnych

fragmentach mRNA i kolejności

fragmentach mRNA i kolejności

aminokwasów w wytwarzanym łańcuchu

aminokwasów w wytwarzanym łańcuchu

peptydowym jest określany jako

peptydowym jest określany jako

alfabet

alfabet

genetyczny

genetyczny

lub

lub

kod genetyczny.

kod genetyczny.

Fragment sekwencji nukleotydów na mRNA

Fragment sekwencji nukleotydów na mRNA

określa

określa

jeden aminokwas

jeden aminokwas

, jest nazwany

, jest nazwany

kodonem.

kodonem.

Litery A, G, T i C odpowiadają nukleotydom

Litery A, G, T i C odpowiadają nukleotydom

występującym w DNA; są one

występującym w DNA; są one

zorganizowane w 3-literowy kod zwany

zorganizowane w 3-literowy kod zwany

kodonem

kodonem

, a zbiór tych kodonów obejmuje

, a zbiór tych kodonów obejmuje

kod genetyczny

kod genetyczny

.

.

Kod genetyczny

Kod genetyczny

jest ciągły, system

jest ciągły, system

jego działania jednak jest

jego działania jednak jest

wyposażony w

wyposażony w

znaki przestankowe

znaki przestankowe

,

,

tzn. zawiera informacje o rozpoczęciu

tzn. zawiera informacje o rozpoczęciu

i zakończeniu syntezy łańcucha

i zakończeniu syntezy łańcucha

polipeptydowego.

polipeptydowego.

Mechanizm

Mechanizm

inicjowania syntezy białka

inicjowania syntezy białka

wiąże

wiąże

się z pojawieniem się na początku zapisu w

się z pojawieniem się na początku zapisu w

mRNA kodonu

mRNA kodonu

AUG

AUG

, kodującego

, kodującego

Met

Met

lub

lub

GUG

GUG

kodującego

kodującego

Val

Val

.

.

Znakami przerywającymi syntezę białka są

Znakami przerywającymi syntezę białka są

kodony pomocnicze

kodony pomocnicze

(kończące - UAA, UAG i

(kończące - UAA, UAG i

UGA).

UGA).

Gdy w przesuwającym się przez rybosom

Gdy w przesuwającym się przez rybosom

łańcuchu mRNA pojawi się jeden z tych

łańcuchu mRNA pojawi się jeden z tych

kodonów, następuje

kodonów, następuje

zakończenie syntezy

zakończenie syntezy

łańcucha

łańcucha

polipeptydowego i odłączenie go

polipeptydowego i odłączenie go

od rybosomu, gdyż te

od rybosomu, gdyż te

3 kodony nie kodują

3 kodony nie kodują

żadnego aminokwasu, co powoduje przerwę

żadnego aminokwasu, co powoduje przerwę

w dobudowie aminokwasów do

w dobudowie aminokwasów do

wydłużanego łańcucha peptydowego.

wydłużanego łańcucha peptydowego.

Dla pełnego bezpieczeństwa układ kończący

Dla pełnego bezpieczeństwa układ kończący

stanowią zwykle co najmniej

stanowią zwykle co najmniej

dwie trójki

dwie trójki

kończące

kończące

.

.

Składniki komórkowe:

Składniki komórkowe:

DNA, mRNA, tRNA,

DNA, mRNA, tRNA,

aminokwasy i rybosomy

aminokwasy i rybosomy

współdziałają w złożonym

współdziałają w złożonym

procesie wytwarzania łańcuchów polipeptydowych.

procesie wytwarzania łańcuchów polipeptydowych.

Jest on nazywany

Jest on nazywany

translacją

translacją

, gdyż odbywa się w

, gdyż odbywa się w

nim tłumaczenie informacji zawartych w genomie w

nim tłumaczenie informacji zawartych w genomie w

postaci tripletów nukleotydów, na informacje o

postaci tripletów nukleotydów, na informacje o

strukturze białka w postaci sekwencji aminokwasów

strukturze białka w postaci sekwencji aminokwasów

w łańcuchu peptydowym.

w łańcuchu peptydowym.

Sekwencja tripletów w łańcuchach DNA warunkuje

Sekwencja tripletów w łańcuchach DNA warunkuje

sekwencję aminokwasów w łańcuchach

sekwencję aminokwasów w łańcuchach

polipeptydowych, z których utworzone są białka.

polipeptydowych, z których utworzone są białka.

Synteza białka jest trójfazowa:

Synteza białka jest trójfazowa:

1.

1.

inicjacja

inicjacja

– pojawienie się w mRNA

– pojawienie się w mRNA

kodonu AUG lub GUG;

kodonu AUG lub GUG;

2.

2.

elongacja

elongacja

– wydłużanie łańcucha, tj.:

– wydłużanie łańcucha, tj.:

-

przyłączenie tRNA pasującego do kodonu,

przyłączenie tRNA pasującego do kodonu,

niosącego aktywny aminokwas następny w

niosącego aktywny aminokwas następny w

łańcuchu polipeptydowym;

łańcuchu polipeptydowym;

-

wytworzenie wiązania peptydowego;

wytworzenie wiązania peptydowego;

-

translokacja peptydylo-tRNA i uwolnienie tRNA

translokacja peptydylo-tRNA i uwolnienie tRNA

z rybosomu;

z rybosomu;

-

przemieszczenie mRNA o jeden kodon do

przemieszczenie mRNA o jeden kodon do

przodu, w celu umieszczenia nowego kodonu;

przodu, w celu umieszczenia nowego kodonu;

3. terminacja

3. terminacja

-

przerwanie translacji (pojawienie się

przerwanie translacji (pojawienie się

kodonów

kodonów

kończących - UAA, UAG, UGA);

kończących - UAA, UAG, UGA);

-

uwolnienie łańcucha polipeptydowego z

uwolnienie łańcucha polipeptydowego z

rybosomu;

rybosomu;

-

wytworzenie struktury wtórnej białka.

wytworzenie struktury wtórnej białka.

Podsumowanie składników i etapów

Podsumowanie składników i etapów

biosyntezy białka

biosyntezy białka

1 – DNA
2 – mRNA jądrowy
2a – mRNA dojrzały
(po opuszczeniu
jądra)
3 – błona jądrowa
4 – rybosom
5 – tRNA
6 – aminokwas
7 – aminoacylo-tRNA
8 – wytworzone białko