Введение - Биосинтез белков. Ген и его роль в синтезе белков

Способность клеток поддерживать высокую упорядоченность своей организации в хаотичной Вселенной зависит от генетической информации, которая реализуется, сохраняется, воспроизводится, а иногда совершенствуется в четырех генетических процессах - синтезе РНК и белка, репарации ДНК, репликации ДНК и генетической рекомбинации.

Белки - это сложные органические соединения, состоящие из углерода, кислорода и азота. В некоторых белках содержится еще и сера. Часть белков образует коплексы с другими молекулами, содержащими фосфор, железо, цинк и медь. Молекулы белков - цепи, построенные из аминокислот, - очень велики; это макромолекулы, молекулярная масса которых колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов. В природных белках встречаются двадцать различных аминокислот. Потенциально разнообразие белков безгранично, поскольку каждому белку свойственна особая аминокислотная последовательность, генетически контролируемая, то есть закодированная в ДНК клетки, вырабатывающей данный белок.

Белки могут быть структурными или играть функциональную роль. Именно набор содержащихся в данной клетке ферментов определяет, к какому типу клеток она будет относиться. "Инструкции", необходимые для синтеза этих ферментов и всех других белков, заключены в ДНК, которая почти вся находится в ядре; однако, как было показано в начале пятидесятых годов, синтез белка фактически происходит в цитоплазме и в нем участвуют рибосомы. Стало ясно, что должен существовать какой-то механизм, переносящий генетическую информацию из ядра в цитоплазму. В 1961 году два французских биохимика Жакоб и Моно, исходя из теоретических соображений, постулировали существование особой формы РНК, выполняющей в синтезе белка роль посредника; впоследствии этот посредник получил название мРНК.

Биосинтез белка -- сложный многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи из аминокислот, происходящий на рибосомах с участием молекул мРНК и тРНК. Иными словами, это перевод четырехбуквенного (по числу нуклеотидов) "языка" нуклеиновых кислот на двадцати буквенный (по числу протеиногенных аминокислот) "язык" белков. Перевод осуществляется в соответствии с правилами генетического кода. На долю белков приходится обычно более половины сухой массы клетки и синтез белков играет главную роль в таких процессах, как рост и дифференцировка клеток, поддержание их структуры и функций. Синтез белка зависит от совместного действия нескольких классов молекул РНК и ему предшествует ряд подготовительных этапов. Особенности молекулярного аппарата и механизм биосинтеза белка изучены в основном на прокариотических объектах (бактериях и бактериофагах), однако есть все основания считать, что основные принципы биосинтеза белка реализуются и в эукариотических клетках, в которых в то же время более развиты механизмы регуляции белкосинтезирующей системы.

Похожие статьи




Введение - Биосинтез белков. Ген и его роль в синтезе белков

Предыдущая | Следующая