Назад

ⓘ Энциклопедия | Трансляция, биология - Вики ..




Трансляция (биология)
                                     

ⓘ Трансляция (биология)

Трансляция - осуществляемый рибосомой процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной РНК ; реализация генетической информации.

                                     

1. Механизм

Синтез белка является основой жизнедеятельности клетки. Для осуществления этого процесса в клетках всех без исключения организмов имеются специальные немембранные органеллы - рибосомы. Рибосомы представляют собой рибонуклеопротеидные комплексы, построенные из 2 субъединиц: большой и малой. Функция рибосом заключается в узнавании трёхбуквенных трехнуклеотидных кодонов мРНК, сопоставлении им соответствующих антикодонов тРНК, несущих аминокислоты, и присоединении этих аминокислот к растущей белковой цепи. Двигаясь вдоль молекулы мРНК, рибосома синтезирует белок в соответствии с информацией, заложенной в молекуле мРНК.

Для узнавания аминокислот в клетке имеются специальные "адаптеры", молекулы транспортной РНК тРНК. Эти молекулы, имеющие форму клеверного листа, имеют участок антикодон, комплементарный кодону мРНК, а также другой участок, к которому присоединяется аминокислота, соответствующая этому кодону. Присоединение аминокислот к тРНК осуществляется в энерго-зависимой реакции ферментами аминоацил-тРНК-синтетазами, а получившаяся молекула называется аминоацил-тРНК. Таким образом, специфичность трансляции определяется взаимодействием между кодоном мРНК и антикодоном тРНК, а также специфичностью аминоацил-тРНК-синтетаз, присоединяющих аминокислоты строго к соответствующим им тРНК.

Механизмы трансляции прокариот и эукариот существенно отличаются, поэтому многие вещества, подавляющие прокариотическую трансляцию, в значительно меньшей степени действуют на трансляцию высших организмов, что позволяет использовать их в медицинской практике как антибактериальные средства, безопасные для организма млекопитающих.

Процесс трансляции разделяют на

  • инициацию - узнавание рибосомой стартового кодона и начало синтеза.
  • элонгацию - собственно синтез белка.
  • терминацию - узнавание терминирующего кодона стоп-кодона и отделение продукта.
                                     

1.1. Механизм Рамка считывания

Поскольку каждый кодон содержит три нуклеотида, один и тот же генетический текст можно прочитать тремя разными способами начиная с первого, второго и третьего нуклеотидов, то есть в трех разных рамках считывания. За некоторыми интересными исключениями, значимой является информация, закодированная только в одной рамке считывания. По этой причине крайне важным для синтеза белка рибосомой является её правильное позиционирование на стартовом AUG-кодоне - инициация трансляции.

                                     

2. Инициация

Синтез белка в большинстве случаев начинается с AUG-кодона, кодирующего метионин. Этот кодон обычно называют стартовым или инициаторным. Инициация трансляции предусматривает узнавание рибосомой этого кодона и привлечение инициаторной аминоацил-тРНК. Для инициации трансляции необходимо также наличие определённых нуклеотидных последовательностей в районе стартового кодона последовательность Шайна - Дальгарно у прокариот и последовательность Козак у эукариот. Немаловажная роль в защите 5-конца мРНК принадлежит 5-кэпу. Существование последовательности, отличающей стартовый AUG от внутренних совершенно необходимо, так как в противном случае инициация синтеза белка происходила бы хаотично на всех AUG-кодонах.

Процесс инициации обеспечивается специальными белками - факторами инициации.

Механизмы инициации трансляции у про- и эукариот существенно отличаются: прокариотические рибосомы потенциально способны находить стартовый AUG и инициировать синтез на любых участках мРНК, в то время как эукариотические рибосомы обычно присоединяются к мРНК в области кэпа и сканируют её в поисках стартового кодона.



                                     

2.1. Инициация У прокариот

Малая рибосомная субъединица 30S прокариот, если она не вовлечена в данный момент в трансляцию, существует в комплексе с инициаторными факторами IF1, IF3, и, в некоторых случаях, IF2. Рассмотрим основные функции этих белков:

  • IF3, связанный с 30S-субъединицей, предотвращает ассоциацию с большой 50S субъединицей рибосомы, тем самым сохраняя её свободное состояние до связывания с матричной РНК. Этот белок также принимает участие в связывании мРНК и тРНК, а также IF2.
  • IF1 является, по-видимому, не обязательным фактором у некоторых видов он отсутствует повышающим сродство малой субчастицы к IF2 и IF3.
  • IF2 взаимодействует с тРНК, а также обладает способностью расщеплять ГТФ.

Комплекс 30S субчастицы с инициаторными факторами способен узнавать специальные последовательности мРНК, так называемые участки связывания рибосомы англ. RBS, ribosome-binding site. Эти участки содержат, во-первых, инициаторный AUG, и, во-вторых, специальную последовательность Шайна - Дальгарно с которой комплементарно связывается рибосомная 16S РНК. Последовательность Шайна - Дальгарно служит для того, чтобы отличать инициаторный AUG от внутренних кодонов, кодирующих метионин. После того, как 30S-субъединица связалась с мРНК к ней привлекается инициаторная аминоацил-тРНК и IF2, если они ещё не были включены в комплекс. Затем присоединяется 50S-субчастица, происходит гидролиз ГТФ и диссоциация инициаторных факторов. Собранная рибосома начинает синтезировать полипептидную цепь.

                                     

2.2. Инициация У эукариот

У эукариот существуют два основных механизма нахождения рибосомой стартового AUG: кэпзависимый сканирующий и кэпнезависимый внутренняя инициация.

  • При сканирующем механизме рибосома точнее, её малая субъединица садится на 5-конец мРНК в области кэпа и двигается вдоль молекулы мРНК, "сканируя" один кодон за другим, пока не наткнётся на инициаторный AUG. Для привлечения рибосомы к 5-концу мРНК требуется специальная структура, кэп - 7-метилгуанин, прикреплённый к 5-концевому нуклеотиду мРНК.
  • При механизме внутренней инициации, называемом у эукариот также IRES-зависимым механизмом, рибосома садится на внутренний участок мРНК, называемый IRES англ. Internal Ribosomal Entry Site, участок внутренней посадки рибосомы - участок мРНК, обладающий выраженной вторичной структурой, позволяющей ему направлять рибосомы на стартовый AUG. По IRES-зависимому механизму инициируется синтез лишь на небольшой части клеточных мРНК, а также на РНК некоторых вирусов.

В дополнение к основным механизмам инициации, при наличии перед стартовым кодоном полиА-лидера например, в мРНК вирусов семейства оспы реализуется нестандартный механизм инициации. В этом случае инициаторный комплекс не содержит факторов IF3 и eIF4F, и после сборки на 5-нетранслируемой области осуществляет не последовательное сканирование мРНК, а т.н. АТФ-независимое "бесфазное блуждание". При этом инициация протекает значительно быстрее, чем в случае работы по классическому сканирующему механизму.

Также у эукариот возможна реинициация трансляции, когда после окончания трансляции рибосома с белковыми факторами не диссоциирует от мРНК, а перескакивает с 3 на 5-конец мРНК и начинает инициацию ещё раз. Это возможно благодаря т.н. циклизации мРНК в цитоплазме, то есть физическому сближению старт- и стоп-кодонов с помощью специальных белков.

                                     

2.3. Инициация Кэпзависимый механизм

В отличие от прокариот, инициация трансляции у которых обеспечивается лишь тремя белковыми факторами, трансляция подавляющего большинства мРНК эукариот, содержащих 5-кэп и 3-полиА-хвост, требует участия, по крайней мере, 13 общих эукариотических факторов инициации eIF, представленных 31 полипептидом. Инициация трансляции включает события между диссоциацией рибосомы во время терминации в предыдущем цикле трансляции и сборкой рибосомы, готовой к элонгации, на старт-кодоне мРНК. Во время инициации аппарат трансляции решает следующие задачи:

  • объединение рибосомных субъединиц на старт-кодоне
  • диссоциация и антиассоциация рибосомных субъединиц;
  • выбор правильного старт-кодона;
  • выбор инициаторной метионил-тРНК Met-tRNAiMet;
  • связывание 5-кэпа, связывание полиА, сканирование;
                                     

2.4. Инициация Диссоциация и антиассоциация субъединиц рибосом

Диссоциация рибосомных субъединиц в конце терминации - активный процесс, в котором участвуют eIF, а также факторы элонгации и терминации. Антиассоциация уже диссоциированных субъединиц обеспечивается eIF и служит для предотвращения преждевременного объединения рибосомных субъединиц. Главная роль в выполнении этой задачи принадлежит eIF3, мультисубъединичному фактору, состоящему из 13 различных субъединиц общей молекулярной массой 800 кДа у млекопитающих, 11 субъединиц у растений и шести субъединиц у дрожжей Saccharomyces cerevisiae. eIF3 связывается с 40S субъединицей рибосомы 40S посредством своей j-субъединицы, которая, в свою очередь, взаимодействует с "каркасной" scaffolding b-субъединицей и предотвращает ассоциацию 40S с 60S рибосомной субъединицей 60S. Эти активности eIF3 зависят от его взаимодействия с eIF1 и тройственным комплексом eIF2/GTP/Met-tRNAiMet. Связывание eIF1 с 40S является кооперативным с eIF3, так же как и связывание eIF1 с eIF1А гомологом бактериального IF1. Таким образом, eIF1А, вероятно, также участвует в антиассоциации, по крайней мере, непрямым образом.



                                     

2.5. Инициация Селекция инициаторной метионил-тРНК Met-tRNAiMet

Этот этап включает в себя следующие процессы:

  • дискриминацию против Met-tRNAiMet эукариотическими факторами элонгации;
  • дискриминацию против неметионилированной или неправильно аминоацилированной tRNAiMet eIF;
  • дискриминацию против элонгаторных тРНК eIF.
  • узнавание и метионилирование tRNAiMet специфичной метионил-тРНК-синтетазой;

В ходе процесса а, метионил-тРНК-синтетаза взаимодействует как с акцепторным концом тРНК, так и с антикодоном.

Процесс б у растений и дрожжей осуществляется с помощью посттранскрипционной модификации tRNAiMet, которая делает её отличной от элонгаторной метионин-специфичной тРНК с помощью присоединения 2- О -фосфорибозила к рибозе нуклеотида А64. У позвоночных процесс б осуществляется путём дискриминации между специфическими особенностями нуклеотидных последовательностей tRNAiMet и элонгаторной метиониновой тРНК.

                                     

3. Элонгация

В процессе наращивания полипептидной цепи принимают участие два белковых фактора элонгации. Первый EF1a у эукариот, EF-Tu - у прокариот переносит аминоацилированную "заряженную" аминокислотой тРНК в А аминоацил-сайт рибосомы. Рибосома катализирует перенос пептида, связанного с тРНК в Р-сайте, в А-сайт и образование пептидной связи с находящимся там аминокислотным остатком. Таким образом растущий пептид удлиняется на один аминокислотный остаток. Затем второй белок EF2 у эукариот, EF-G - у прокариот катализирует так называемую транслокацию. Транслокация - перемещение рибосомы по мРНК на один триплет примерно 20 ангстрем, в результате которого пептидил-тРНК оказывается вновь в Р-сайте, а "пустая" тРНК из P-сайта переходит в Е-сайт от слова exit. тРНК из E-сайта диссоциирует спонтанно, после чего рибосома готова к новому циклу элонгации.

                                     

4. Терминация

Терминация - окончание синтеза белка, осуществляется, когда в А-сайте рибосомы оказывается один из стоп- кодонов - UAG, UAA, UGA. Из-за отсутствия тРНК, соответствующих этим кодонам, пептидил-тРНК остаётся связанной с Р-сайтом рибосомы. Здесь в действие вступают специфические белки RF1 или RF2, которые катализируют отсоединение полипептидной цепи от мРНК, а также RF3, который вызывает диссоциацию мРНК из рибосомы. RF1 узнаёт в А-участке UAA или UAG; RF-2 - UAA или UGA. С UAA терминация эффективнее, чем с другими стоп-кодонами.

                                     

5. Компартментализация у эукариот

В отличие от прокариот, у которых биосинтез белка происходит непосредственно во время транскрипции соответствующих мРНК, для эукариот характерна строгая компартментализация всех процессов, происходящих во время биосинтеза белка, в том числе и компартментализация трансляции.

Трансляция мРНК секреторных и мембранных белков обычно они составляют 3 - 15 % от всех синтезируемых клеткой белков происходит на рибосомах, связанных с гранулярной эндоплазматической сеткой. По классическим представлениям, ещё 35 - 45 % рибосом связаны с цитоскелетом, а оставшиеся 20 - 40 % рибосом находятся в несвязанном состоянии в цитозоле. Однако высказываются предположения, что свободные рибосомы являются артефактом, и в клетке они связаны с так называемой микротрабекулярной решеткой, образованной особым типом филаментов. Впрочем, по другим данным, само существование микротрабекулярной решетки ставится под сомнение, так что вопрос о существовании активных несвязанных рибосом остаётся открытым.

В настоящее время высказывается гипотеза, что трансляция у эукариот происходит не во всей цитоплазме клетки, а в отдельных областях цитоплазмы, условно называемых "трансляционными компартментами". Предположительно, в состав трансляционного компартмента входят следующие структуры:

  • так называемые кодосомы - сложные белковые комплексы, в которые входят 7-9 аминоацил-тРНК синтетаз, пирофосфатаза, циклические нуклеотиды, ионы магния и липиды;
  • рибосомы с присоединенными к ней белковыми факторами, матричной и транспортными РНК;
  • eEF1H - тяжёлая англ. heavy, или полная, форма фактора элонгации 1. Он содержит 4 фактора элонгации.

Компартментализация трансляции обеспечивает высокую скорость биосинтеза белка и широкие возможности регуляции этого процесса.

Пользователи также искали:

...

Трансляция биология 10 класс.

Молекулярная биология БИО ЦПМ. Спирин А.С.Молекулярная биология. Структура рибосомных белках, рассмотрены механизмы трансляции и ее регуляции Рибосомы и трансляция.


Трансляция биология этапы.

Лаборатория структурных исследований аппарата трансляции. В.Б. Захаров. Биология. Справочные материалы. М.,1997 Синтез белка состоит из двух этапов транскрипции и трансляции. I. Транскрипция. Трансляция биология где происходит. Синтез белков в клетке урок. Биология, Общие биологические. Трансляция в биологии, процесс биосинтеза полипептидных цепей белков в живых клетках. Заключается в считывании генетической информации,. Транскрипция биология. Транскрипция и трансляция, подготовка к ЕГЭ по биологии. Процесс биосинтеза белка состоит из двух этапов: транскрипции и трансляции. dogma dna rna. Каждый этап биосинтеза катализируется.


Условия трансляции.

Опубликовано расписание онлайн школы Центра. Опубликовано: 3 раб. I 1436 г. AH. Неканонические пути доставки тРНК на рибосому при. Существует другое определение трансляции. Трансляция – это механизм, с помощью которого последовательность триплетов оснований в молекулах. Трансляция биосинтез белка Биология, Молекулярная. Этот загадочный вид трансляции получил название RAN трансляция от англ. repeat associated non AUG translation. Как же она. Трансляция нуклеотидной последовательности Практическая. Трансляция. Под трансляцией в биологии понимают синтез из аминокислот полипептидов, который протекает в цитоплазме на рибосомах при участии.





Рекогниции и трансляции.

У этого термина существуют и другие значения, см. Трансляция. Трансляция от лат. translatio перевод процесс синтеза белка из аминокислот на. Untitled. Трансляция. Регуляция этих процессов. Центральная догма молекулярной биологии. Обратная транскрипция. РНК как генетический материал. Инициация трансляции у эукариот. БИОЛОГИЯ. Учусь дома. Учусь сам. Биология. 10 класс. Базовый Термином трансляция лат. translatio перевод в биологии обозначают реакции. Молекулярная биология. БИОЛОГИЯ. ©. Спирин ные мРНК, то есть трансляция каждой мРНК может специфически Скорость или частота инициации трансляции рибосо.


RAN трансляция: когда кодон AUG не нужен Биомолекула.

Член совета ВАК при Минобрнауки России по биологическим наукам за неканоническую трансляцию вирусных и некоторых клеточных мРНК. Предпросмотр: Молекулярная биология. Рибосомы и биосинтез. Информационно справочный ресурс по биологии. Новое на сайте бактерия E.coli трансляция этой бактерии наиболее изучена Рибосомы прокариот инициируют трансляцию на мРНК уже во время транскрипции. Время. КАРТОЧКА ПРОЕКТА, ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ. СЭ рад приветствовать всех любителей футбола! Здесь вас ждет онлайн ​трансляция матча Биолог Прогресс – Олимпия В Волгоград. Россия. ВНУТРЕННЯЯ ИНИЦИАЦИЯ ТРАНСЛЯЦИИ – РАЗНООБРАЗИЕ. 21 апреля по вопросам подготовки к ЕГЭ по биологии выступил руководитель комиссии по разработке КИМ ГИА по биологии Валерьян Сергеевич. 1 Программа учебной дисциплины Молекулярная биология. В выпуске: №1, 2018, Том 52 В журнале: Молекулярная биология выход белка при трансляции двух некепированных мРНК, находящихся в смеси,.


Молекулярная биология Сеченовский университет.

Синтез белка трансляция. Центральная догма молекулярной биологии. Генетический код. Основные свойства генетического кода. Регуляция трансляции протеинкиназы Mzeta во время РФФИ. Трансляция телеуроков осуществляется в эфире канала Оренбургское региональное телевидение ОРТ. Данные программы вы. Видео по биологии: Трансляция. 1957 г. Центральная догма молекулярной биологии. Francis Crick. РЕПЛИКАЦИЯ. ТРАНСКРИПЦИЯ. ТРАНСЛЯЦИЯ. Page. ТРАНСЛЯЦИЯ Большая российская энциклопедия. Современная биология и ее новейшие разделы молекулярная биология, биоорганическая химия, физико химическая биология решают одну из. Биология с Ильей Колмановским, 4 6 кл. Абонемент на 4 урока. ТРАНСЛЯЦИЯ, синтез белков полипептидов на рибосомах с использованием в качестве матрицы информационной рибонуклеиновой.


МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ Структура рибосомы и биосинтез.

Белок понятие биологическое. Page 3. Биогенез белков. Биогенез белков означает рождение белков и переход. Трансляция в биологии. Строение промотора и терминатора транскрипции у прокариот. А.С. Коничев, Г.А. Севастьянова. Молекулярная биология. М.: Издательский центр. Пластический обмен: биосинтез белка часть 1. Вечерняя программа Выпускного 2020 завершится популярным фестивалем Алые паруса, трансляция которого будет идти в. А.С. Спирин. Биосинтез белка: инициация трансляции. Биология гена 34.15.31 Молекулярная биология вирусов. Ключевые слова: факторы инициации, eif2, eif2d, инициация трансляции у эукариот, eif2a,.


Матч Биолог Олимпия В, онлайн трансляция, 12 июля 2013.

Трансляция, репликация, репарация, рекомбинация. 3. Мобильные генетические элементы. 4. Структура и функции белков. 5. Молекулярная биология. Генетический код. Трансляция. Видеоурок. Биология 10 Класс. В биологии процессы транскрипции и трансляции рассматривают в рамках биосинтеза белка. Хотя в процессе транскрипции никакого синтеза белка не​. Видеоконсультации разработчиков КИМ ЕГЭ фипи. Механизм трансляции и генетическог Читает Никитин Д.М. История открытия ДНК. Лекция для подготовки школьников к олимпиаде по биологии. Общая биология 9 10 кл Презентация №2 Биосинтез белка. ТРАНСЛЯЦИЯ от лат. translatio передача синтез белка по матрице информационной РНК в соответствии сее генетическим кодом.


Трансляция у прокариот Cell.

Матричные биосинтезы: репликация, транскрипция, трансляция. Принцип комплементарности. Примеры решения задач по матричным биосинтезам. Биология биосинтез белка: регуляция на уровне. Ниваться со средой, пока идет трансляция. Соответственно, когда в Р ​участке транслирующей рибосомы сидит пептидил тРНК, она, по видимому, не. Программа дисциплины Молекулярная биология КФУ. Лекулярной биологии, который автор на протяжении многих лет читал на биологическом Стадии трансляции: инициация, элонгация и терминация. 6.4. Синтез белка. Транскрипция и трансляция. Схема процесса. Матричного принципа в биологии XX в. Матричные процессы репликация, транскрипция, трансляция имеют общие характеристики: происходят в три.





Биологические термины. Значение слова трансляция.

Трансляция – это синтез белка по РНК матрице. В этом процессе участвует множество молекул: мРНК, малая и большие субъединицы рибосомы, тРНК​. СТИМУЛЯЦИЯ ТРАНСЛЯЦИИ РЕПОРТЕРНОЙ МРНК В. Урок 1 Биология с Ильей Колмановским. Онлайн курс для школьников 9 11 4 При возникновении проблем с просмотром трансляции. Найден механизм связи транскрипции и трансляции ДНК. Молекулярная биология. Курс лекций для студентов IV курса факультета биологии РГПУ им. А.И. Герцена. Профессор кафедры Зоологии д.б.н. Лекция 3 Биогенез белка Трансляция. Положения о биологической роли этого механизма в жизни эукарио тической клетки. КЭП ЗАВИСИМАЯ ИНИЦИАЦИЯ ТРАНСЛЯЦИИ – ОСНОВНОЙ. Структура, функция и значение трансляции и регуляции главных. Молекулярная биология раздел биологии, изучающий структуры и Трансляция процесс синтеза белков из аминокислот, катализируемой.


Матричный принцип в биологии прогилое, настоящее, будущее?.

Раздел Расчёты сайта Практическая Молекулярная Биология. Форма проводит трансляцию нуклеотидной последовательности в выбранных рамках. Трансляция заседания Научного совета РАН Науки о жизни по. Биологическая эволюция и морфогенез: Основные механизмы биологической Инициация трансляции это серия молекулярных событий, происходящих с Дело в том, что способность рибосомы к трансляции матричного. Биологический синтез белка Репозиторий КарНЦ РАН. 2. Этапы биосинтеза белка: транскрипция и Трансляция – это процесс, в результате которого информация о структуре белка, записанная в иРНК в виде Выполнение любых типов работ по биологии. Реферат на.


Биология Абитуриент Алтайского государственного.

Она получила название центральной догмы молекулярной биологии. Ф. Крик постулировал, что синтез макромолекул по этой схеме осуществляется по. Транскрипция и трансляция Науколандия. Общая биология 9 10 кл Презентация №2 Биосинтез белка. Трансляция. 21 января 2011. Автор материала №37267. Можно применить на уроках и. Биосинтез белка. Транскрипция и трансляция Автор24. 08 Онлайн трансляция Гала концерта 15. 08 Сириус выпустит Исследователей биологов ждут на новых образовательных модулях в 6. 08 наука.


...
Бесплатно и без рекламы
не нужно скачивать или устанавливать

Pino - логическая онлайн игра, в основе которой находится тактика и стратегия. Это ремикс на шахматы, шашки и уголки. Игра развивает воображение, концентрацию внимания, учит решать поставленные задачи, планировать свои действия и логически мыслить. Не важно сколько у вас фишек, главное как они размещены!

интеллектуальная игра онлайн →