Лекция: Трансляция.

Трансляция – синтез полипептидных цепей белков по матрице м–РНК на рибосомах.Аминокислоты, из которых синтезируются белки, доставляются к рибосомам с помощью специальных транспортных РНК (т–РНК). Молекулы т–РНК, состоящие из 85–100 нуклеотидов, способны сворачиваться таким образом, что напоминают по форме лист клевера. В клетке присутствует около 40 молекул т–РНК. На вершине «листа» т–РНК имеется триплет, называемый антикодоном. Он комплементарен нуклеотидам кодона м–РНК. К основанию молекулы т–РНК присоединяется соответствующая аминокислота, та, которую кодирует триплет, комплементарный антикодону. Этот процесс осуществляется с помощью фермента – кодазы, с затратой энергии, получаемой при расщеплении молекулы АТФ.

Трансляция состоит из трех последовательных фаз – инициации, элонгации и терминации.

1. Инициация.На этом этапе происходит сборка всего комплекса, участвующего в синтезе молекулы белка.Последовательно объединяются м–РНК, малая субъединица рибосомы, первая т–РНК со своей аминокислотой, специальные ферменты, называемые факторами инициации, и большая субъединица рибосомы.

2. Элонгация. В молекуле любой м–РНК есть участок, комплементарный р–РНК – малой субъединицы рибосомы и специфически ею управляемый. Рядом с ним находится инициирующий стартовый код он АУТ, кодирующий аминокислоту метионин. На рибосоме имеются два участка для связывания двух молекул т–РНК. В одном участке, называемым пептидильным, уже находится первая т–РНК. Это всегда одна и та же т–РНК, несущая аминокислоту метионин (I). С него начинается синтез любой молекулы белка. Во второй участок рибосомы — аминоацильный — поступает вторая молекула т–РНК и присоединяется к своему кодону (II). Между метионином и второй аминокислотой образуется пептидная связь. Вторая т–РНК перемещается вместе со своим кодоном м–РНК в пептидильный центр. Перемещение т–РНК с полипептидной цепочкой из аминоацильного участка в пептидильный сопровождается продвижением рибосомы по м–РНК на шаг, соответствующий одному кодону. Этот этап требует затраты энергии. Т–РНК, доставившая метионин, возвращается в цитоплазму. Аминоацильный центр освобождается. В него поступает новая т–РНК, связанная с аминокислотой, зашифрованной очередным кодоном (III). Между третьей и второй аминокислотами образуется пептидная связь, и третья т–РНК вместе с кодоном м—РНК вновь перемещается в пептидильный центр. Таким образом, в растущей белковой молекуле аминокислоты оказываются соединенными в той последовательности, в которой расположены шифрующие их кодоны в м–РНК. Процесс элонгации, удлинения белковой цепи, продолжается до тех пор, пока в рибосому не попадет один из трех кодонов, не кодирующих аминокислоты. Это триплеты терминации: УАА, У ГА, УАГ. Ни одна из т–РНК не может занять место в аминоацильном центре.

3. Терминация – завершение синтеза белковой молекулы. В клетке не существует т–РНК с антикодонами, комплементарными триплетам терминации. К рибосоме присоединяется специальный фактор терминации, который способствует разъединению субъединиц рибосомы и освобождению синтезированной молекулы белка. Для увеличения производства белков по одной молекуле м–РНК перемещается сразу много рибосом. Такую структуру, объединенную одной матрицей (молекулой м–РНК), называют полирибосомой.