සෛලය තුළ ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය පිළිබඳ මාතෘකාව පිළිබඳ පණිවිඩයක්. මාංශ පේශි සෛල තුළ ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය. ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණයේ අදියර ලක්ෂණ
ජීව විද්‍යාත්මක සංශ්ලේෂණයේ ප්‍රතික්‍රියා සමූහය ප්ලාස්ටික් හුවමාරුව හෝ උකහා ගැනීම ලෙස හැඳින්වේ. මෙම වර්ගයේ හුවමාරු නාමය එහි සාරය පිළිබිඹු කරයි: පිටත සිට සෛලයට ඇතුල් වන සරල ද්රව්ය වලින්, සෛලයේ ද්රව්ය වලට සමාන ද්රව්ය සෑදී ඇත.
ප්ලාස්ටික් පරිවෘත්තීය ක්රියාවලියේ වැදගත්ම ආකාරයක් සලකා බලමු - ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණය. ප්රෝටීන වල සමස්ත විවිධ ගුණයන් අවසාන වශයෙන් තීරණය වන්නේ ප්රාථමික ව්යුහය, එනම් ඇමයිනෝ අම්ල අනුක්‍රමය මගිනි. පරිණාමය මගින් තෝරාගත් ඇමයිනෝ අම්ලවල අද්විතීය සංයෝජන විශාල ප්‍රමාණයක් ප්රෝටීන වල ඇමයිනෝ අම්ල අනුපිළිවෙලට අනුරූප වන නයිට්‍රජන් භෂ්ම අනුපිළිවෙලක් සහිත න්යෂ්ටික අම්ල සංස්ලේෂණය මගින් ප්‍රතිනිෂ්පාදනය වේ. පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයේ ඇති සෑම ඇමයිනෝ අම්ලයක්ම නියුක්ලියෝටයිඩ තුනක එකතුවකට අනුරූප වේ - ත්රිත්ව.
ජෛව සංස්ලේෂණයේදී පාරම්පරික තොරතුරු ක්රියාත්මක කිරීමේ ක්රියාවලිය රයිබොනියුක්ලික් අම්ල වර්ග තුනක සහභාගීත්වයෙන් සිදු කෙරේ: තොරතුරු (සැකිල්ල) - mRNA (mRNA), ribosomal - rRNA සහ ප්රවාහනය - tRNA. සියලුම රයිබොනියුක්ලික් අම්ල DNA අණුවේ අනුරූප කොටස් වල සංස්ලේෂණය වේ. ඒවා DNA වලට වඩා ප්‍රමාණයෙන් ඉතා කුඩා වන අතර නියුක්ලියෝටයිඩ වල තනි දාමයක් නියෝජනය කරයි. නියුක්ලියෝටයිඩවල පොස්පරික් අම්ල අපද්රව්ය (පොස්පේට්), පෙන්ටෝස් සීනි (රයිබෝස්) සහ නයිට්‍රජන් භෂ්ම හතරෙන් එකකි - ඇඩිනීන්, සයිටොසීන්, ගුවානීන් සහ යූරැසිල්. නයිට්‍රජන් පදනම, යූරැසිල්, ඇඩිනීන් සඳහා අනුපූරක වේ.
ජෛව සංස්ලේෂණය කිරීමේ ක්රියාවලිය සංකීර්ණ වන අතර අදියර ගණනාවක් ඇතුළත් වේ - පිටපත් කිරීම, බෙදීම සහ පරිවර්තනය.
පළමු අදියර (පිටපත් කිරීම) සෛල න්යෂ්ටිය තුළ සිදු වේ: mRNA DNA අණුවක නිශ්චිත ජානයක කොටසක සංස්ලේෂණය වේ. මෙම සංශ්ලේෂණය සිදු කරනු ලබන්නේ එන්සයිම සංකීර්ණයක සහභාගීත්වය ඇතිව වන අතර, ප්රධාන වන්නේ DNA මත යැපෙන RNA පොලිමරේස් වන අතර එය DNA අණුවේ ආරම්භක ස්ථානයට සම්බන්ධ වන අතර ද්විත්ව හෙලික්සය ලිහිල් කරන අතර එක් කෙඳි දිගේ ගමන් කරමින් සංස්ලේෂණය කරයි. ඒ අසල mRNA අනුපූරක පොටක්. පිටපත් කිරීමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, mRNA හි නියුක්ලියෝටයිඩවල අනුක්‍රමික ප්‍රත්‍යාවර්තයක ස්වරූපයෙන් ප්‍රවේණික තොරතුරු අඩංගු වේ, එහි අනුපිළිවෙල DNA අණුවේ අනුරූප කොටසෙන් (ජානයෙන්) හරියටම පිටපත් කර ඇත.
වැඩිදුර අධ්‍යයනවලින් පෙන්නුම් කළේ පිටපත් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී ඊනියා pro-mRNA සංස්ලේෂණය වන බවයි - පරිවර්තනවලට සම්බන්ධ පරිණත mRNA හි පූර්වගාමියා. Pro-mRNA සැලකිය යුතු ලෙස විශාල වන අතර අනුරූප පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයේ සංශ්ලේෂණය සඳහා කේතනය නොකරන කොටස් අඩංගු වේ. DNA වල, rRNA, tRNA සහ polypeptides කේතනය කරන කලාප සමඟ, ජානමය තොරතුරු අඩංගු නොවන කොටස් තිබේ. ඒවා එක්සෝන ලෙස හඳුන්වන කේතීකරණ කොටස් වලට ප්‍රතිවිරුද්ධව ඉන්ට්‍රෝන ලෙස හැඳින්වේ. ඩීඑන්ඒ අණු වල බොහෝ කොටස් වල අභ්‍යන්තර අවයව දක්නට ලැබේ. උදාහරණයක් ලෙස, එක් ජානයක්, චිකන් ඕවල්බියුමින් කේතනය කරන DNA අංශයේ, ඉන්ට්‍රෝන 7 ක් අඩංගු වන අතර, මී සෙරුමය ඇල්බියුමින් ජානයේ අභ්‍යන්තර 13 ක් අඩංගු වේ. ඉන්ට්‍රෝනයේ දිග වෙනස් වේ - DNA නියුක්ලියෝටයිඩ යුගල දෙසිය සිට දහස දක්වා. ඉන්ට්‍රෝන එක්සෝන මෙන් එකවර කියවනු ලැබේ (පිටපත් කර ඇත), එබැවින් pro-mRNA පරිණත mRNA වලට වඩා බොහෝ දිගු වේ. න්යෂ්ටිය තුළ, විශේෂ එන්සයිම මගින් ප්‍රෝ-එම්ආර්එන්ඒ තුළ ඉන්ට්‍රෝන කපා දමනු ලබන අතර, එක්සෝන් කොටස් දැඩි අනුපිළිවෙලකට “බෙදී” ඇත. මෙම ක්රියාවලිය splicing ලෙස හැඳින්වේ. බෙදීමේ ක්‍රියාවලියේදී, පරිණත mRNA සෑදී ඇති අතර, එහි අඩංගු වන්නේ අනුරූප පොලිපෙප්ටයිඩයේ සංශ්ලේෂණය සඳහා අවශ්ය තොරතුරු පමණි, එනම් ව්‍යුහාත්මක ජානයේ තොරතුරු කොටස.
අභ්‍යන්තරයේ අර්ථය සහ ක්රියාකාරිත්වය තවමත් සම්පූර්ණයෙන්ම පැහැදිලි නැත, නමුත් DNA වල exon කොටස් පමණක් කියවා ඇත්නම්, පරිණත mRNA සෑදෙන්නේ නැති බව තහවුරු වී ඇත. ovalbumin ජානයේ උදාහරණය භාවිතා කරමින් splicing ක්රියාවලිය අධ්යයනය කරන ලදී. එහි එක් එක්සෝනයක් සහ ඉන්ට්‍රෝන 7 ක් අඩංගු වේ. පළමුව, නියුක්ලියෝටයිඩ 7700 ක් අඩංගු pro-mRNA DNA මත සංස්ලේෂණය වේ. එවිට pro-mRNA හි නියුක්ලියෝටයිඩ සංඛ්යාව 6800 දක්වා අඩු වේ, පසුව 5600, 4850, 3800, 3400, ආදිය දක්වා exon වලට අනුරූප වන නියුක්ලියෝටයිඩ 1372 දක්වා අඩු වේ. නියුක්ලියෝටයිඩ 1372 ක් අඩංගු, mRNA න්යෂ්ටිය සයිටොප්ලාස්මයට දමා රයිබසෝමයට ඇතුළු වී ඊට අනුරූප පොලිපෙප්ටයිඩ සංස්ලේෂණය කරයි.
ජෛව සංස්ලේෂණයේ ඊළඟ අදියර - පරිවර්තනය - tRNA සහභාගීත්වයෙන් රයිබසෝම මත සයිටොප්ලාස්මයේ සිදු වේ.
හුවමාරු RNA න්යෂ්ටිය තුළ සංස්ලේෂණය කර ඇත, නමුත් සෛල සයිටොප්ලාස්මයේ නිදහස් තත්වයක ක්‍රියා කරයි. එක් tRNA අණුවක නියුක්ලියෝටයිඩ 76-85 අඩංගු වන අතර තරමක් සංකීර්ණ ව්යුහයක් ඇත, එය Clover කොළයක් සිහිගන්වයි. tRNA හි කොටස් තුනක් විශේෂ වැදගත්කමක් දරයි: 1) නියුක්ලියෝටයිඩ තුනකින් සමන්විත ප්‍රතිකෝඩනයක්, රයිබසෝමයේ ඇති අනුපූරක කෝඩෝනයට (mRNA) tRNA සම්බන්ධ වන ස්ථානය තීරණය කරයි; 2) tRNA හි නිශ්චිතභාවය තීරණය කරන කලාපයක්, දී ඇති අණුවක් නිශ්චිත ඇමයිනෝ අම්ලයකට පමණක් සම්බන්ධ කිරීමට ඇති හැකියාව; 3) ඇමයිනෝ අම්ලය සවි කර ඇති පිළිගැනීමේ අඩවිය. එය සියලුම tRNA සඳහා සමාන වන අතර නියුක්ලියෝටයිඩ තුනකින් සමන්විත වේ - C-C-A. tRNA වලට ඇමයිනෝ අම්ලයක් එකතු කිරීමට පෙර එය aminoacyl-tRNA synthetase එන්සයිම මගින් සක්‍රීය වේ. මෙම එන්සයිමය එක් එක් ඇමයිනෝ අම්ල සඳහා විශේෂිත වේ. සක්රිය ඇමයිනෝ අම්ලය අනුරූප tRNA වලට සම්බන්ධ කර රයිබසෝමයට ලබාදේ.
පරිවර්තනයේ කේන්ද්‍රීය ස්ථානය රයිබසෝම වලට අයත් වේ - සයිටොප්ලාස්මයේ රයිබොනියුක්ලියෝප්‍රෝටීන් ඉන්ද්‍රියයන්, එහි විශාල සංඛ්‍යාවක් ඇත. ප්‍රොකැරියෝටවල රයිබසෝමවල ප්‍රමාණය සාමාන්‍යයෙන් 30x30x20 nm, යුකැරියෝට් වල - 40x40x20 nm. සාමාන්‍යයෙන්, ඒවායේ ප්‍රමාණය අවසාදිත ඒකක (S) වලින් තීරණය වේ - සුදුසු මාධ්‍යයක කේන්ද්‍රාපසාරී කිරීමේදී අවසාදිත අනුපාතය. Escherichia coli බැක්ටීරියාවේ, රයිබසෝමයේ ප්‍රමාණය 70S වන අතර උප ඒකක දෙකකින් සමන්විත වන අතර, ඉන් එකක් 30S, දෙවන 50S, සහ 64% ribosomal RNA සහ 36% ප්රෝටීන් අඩංගු වේ.
mRNA අණුව න්යෂ්ටිය සයිටොප්ලාස්මයට දමා කුඩා රයිබොසෝම අනු ඒකකයට සම්බන්ධ කරයි. පරිවර්තනය ආරම්භ වන්නේ ඊනියා ආරම්භක කෝඩෝනය (සංශ්ලේෂණයේ ආරම්භක) - A-U-G-. tRNA රයිබසෝමයට සක්රිය ඇමයිනෝ අම්ලයක් ලබා දෙන විට, එහි ප්‍රතිකෝඩනය mRNA හි අනුපූරක කෝඩෝනයේ නියුක්ලියෝටයිඩවලට හයිඩ්‍රජන් බන්ධනය වේ. අනුරූප ඇමයිනෝ අම්ලය සමඟ tRNA හි ප්‍රතිග්‍රාහක අවසානය විශාල රයිබොසෝම අනු ඒකකයේ මතුපිටට සම්බන්ධ වේ. පළමු ඇමයිනෝ අම්ලයෙන් පසුව, තවත් tRNA ඊළඟ ඇමයිනෝ අම්ලය ලබා දෙන අතර, එම නිසා පොලිපෙප්ටයිඩ දාමය රයිබසෝම මත සංස්ලේෂණය වේ. mRNA අණුවක් සාමාන්‍යයෙන් එකවර (5-20) රයිබසෝම කිහිපයක් මත ක්‍රියා කරයි, පොලිසෝම වලට සම්බන්ධ වේ. පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයේ සංශ්ලේෂණයේ ආරම්භය ආරම්භය ලෙස හැඳින්වේ, එහි වර්ධනය දිගු කිරීම ලෙස හැඳින්වේ. පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයක ඇමයිනෝ අම්ල අනුපිළිවෙල තීරණය වන්නේ mRNA හි ඇති කෝඩෝන අනුපිළිවෙල අනුව ය. mRNA - UAA, UAG හෝ UGA මත ටර්මිනේටර් කෝඩෝන වලින් එකක් දිස් වූ විට පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයේ සංශ්ලේෂණය නතර වේ. දී ඇති පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයේ සංශ්ලේෂණයේ අවසානය අවසන් කිරීම ලෙස හැඳින්වේ.
සත්ත්ව සෛල තුළ පොලිපෙප්ටයිඩ දාමය තත්පරයක් තුළ ඇමයිනෝ අම්ල 7 කින් දිගු වන අතර mRNA නියුක්ලියෝටයිඩ 21 කින් රයිබසෝම මත ඉදිරියට යන බව තහවුරු වී ඇත. බැක්ටීරියා වල, මෙම ක්රියාවලිය දෙතුන් ගුණයකින් වේගයෙන් සිදු වේ.
ප්‍රති, ලයක් වශයෙන්, ප්රෝටීන් අණුවේ ප්රාථමික ව්‍යුහයේ සංශ්ලේෂණය - පොලිපෙප්ටයිඩ දාමය - රයිබොනියුක්ලික් අම්ලය - mRNA සැකිල්ලේ ඇති නියුක්ලියෝටයිඩ ප්‍රත්‍යාවර්ත කිරීමේ අනුපිළිවෙලට අනුකූලව රයිබසෝම මත සිදු වේ. එය රයිබසෝමයේ ව්යුහය මත රඳා නොපවතී.
සෛලයක ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය කිරීමේ ක්රියාවලිය හැඳින්වේ ජෛව සංස්ලේෂණය.එය ප්රධාන අදියර දෙකකින් සමන්විත වේ - පිටපත් කිරීම සහ පරිවර්තනය (රූපය 4.5). පළමු අදියර - ජානමය තොරතුරු පිටපත් කිරීම- DNA හි එක් සංවේදී තන්තුවකට අනුපූරක වන තනි නූල් mRNA K සංශ්ලේෂණ ක්රියාවලිය, එනම් DNA හි නියුක්ලියෝටයිඩ ව්යුහය පිළිබඳ ජානමය තොරතුරු mRNA වෙත මාරු කිරීම. න්යෂ්ටික පටලයේ සිදුරු හරහා, mRNA එන්ඩොප්ලාස්මික් රෙටිකුලම් වල නාලිකාවලට ඇතුළු වන අතර මෙහි රයිබසෝම සමඟ සම්බන්ධ වේ. mRNA අණුව මත ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය සිදු වන අතර රයිබසෝම එය දිගේ චලනය වන අතර පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයේ සංශ්ලේෂණය අවසානයේ එය තබයි (රූපය 4.6).
රූප සටහන 4.6 පෙන්වන්නේ ත්රිත්ව දෙකක් පමණි: mRNA තීරුවට අනුරූප වන අනුපූරක ප්‍රතිකෝඩනය සහ ඇමයිනෝ අම්ලයක් (LA) අමුණා ඇති CCA ත්රිත්ව.
සයිටොප්ලාස්මයේ පිහිටා ඇති ඇමයිනෝ අම්ල එන්සයිම මගින් සක්රිය කර ඇති අතර ඉන් පසුව ඒවා වෙනත් RNA වර්ගයකට බන්ධනය වේ - ප්රවාහනය RNA. එය ඇමයිනෝ අම්ල රයිබසෝම වලට හරවයි. විවිධ tRNAs රයිබසෝමයට ඇමයිනෝ අම්ල ලබා දෙන අතර mRNA ත්රිත්ව අනුපිළිවෙලට අනුව ඒවා සකස් කරයි. නිශ්චිත ඇමයිනෝ අම්ලයක් කේතනය කරන අඛණ්ඩ නියුක්ලියෝටයිඩ තුන කෝඩෝනය (mRNA) ලෙස හැඳින්වූ අතර නොකැඩූ ත්‍රිත්වය ප්‍රතිකෝඩෝනය (tRNA) ලෙස හැඳින්වේ. කෝඩෝන කිසිම ආකාරයකින් එකිනෙකින් වෙන් නොවේ. නිශ්චිත ඇමයිනෝ අම්ලයක් ලබා දෙන විට, tRNA mRNA (codon-anticodon) සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරයි. සහ ඇමයිනෝ අම්ලය වර්ධනය වන ලිංගික හා පෙප්ටයිඩ දාමයට එකතු වේ. පොලිපෙප්ටයිඩයක සංශ්ලේෂණය, එනම් එහි ඇති ඇමයිනෝ අම්ල පිහිටීම තීරණය වන්නේ mRNA හි නියුක්ලියෝටයිඩ අනුපිළිවෙල අනුව බව ඉතා පැහැදිලිය.
ජෛව සංස්ලේෂණයේ දෙවන අදියර වේ විකාශනය- mRNA වලින් ජානමය තොරතුරු පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයේ ඇමයිනෝ අම්ල අනුපිළිවෙලට පරිවර්තනය කිරීම.
ත්රිත්ව නියුක්ලියෝටයිඩවල අනුපිළිවෙල විශේෂිත ඇමයිනෝ අම්ලයක් සංකේතනය කරයි. ජාන කේතය ත්රිත්ව බව තහවුරු වී ඇත, එනම් සෑම ඇමයිනෝ අම්ලයක්ම නියුක්ලියෝටයිඩ තුනක එකතුවකින් කේතනය කර ඇත. කේතය ත්රිත්ව නම්, නයිට්‍රජන් භෂ්ම හතරකින් කෝඩෝන 64ක් (4b3) සෑදිය හැක; මෙය ඇමයිනෝ අම්ල 20ක් කේතනය කිරීමට ප්‍රමාණවත් වේ. ජාන කේතයේ නව ගුණාංගයක් සොයාගෙන ඇත - එහි අතිරික්තය, එනම් සමහර ඇමයිනෝ අම්ල එකක් නොව ත්රිත්ව විශාල සංඛ්‍යාවක් කේතනය කරයි. කෝඩෝන 64 න් තුනක් නැවතුම් කෝඩෝන ලෙස හඳුනාගෙන ඇත;
ජාන කේතය අතිච්ඡාදනය නොවේ. කෝඩෝන අතිච්ඡාදනය වී ඇත්නම්, එක් මූලික යුගලයක් වෙනස් කිරීම පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයේ ඇමයිනෝ අම්ල දෙකක් වෙනස් කිරීමට හේතු විය යුතුය, නමුත් මෙය සිදු නොවේ. ඊට අමතරව, එය විශ්වීය වේ - ජීවීන්ගේ ප්රෝටීන වල ජෛව සංස්ලේෂණය සඳහා සමාන වේ. කේතයේ විශ්වීයත්වය පෘථිවියේ ජීවයේ එකමුතුවට සාක්ෂි දරයි. මේ අනුව, ජාන කේතය යනු නියුක්ලියෝටයිඩ අනුපිළිවෙලක ස්වරූපයෙන් න්යෂ්ටික අම්ලවල පරම්පරාගත තොරතුරු වාර්තා කිරීම සඳහා පද්ධතියකි.
පසුව, සෛලය තුළ ඇති ජානමය තොරතුරු සාක්ෂාත් කර ගැනීමේ මාර්ගය ප්‍රතිලෝම පිටපත් කිරීම (RNA සැකිල්ලක් මත DNA සංස්ලේෂණය) - DNA සහ RNA අනුකරණය (රූපය 4.7) මගින් පරිපූරණය කරන ලදී.
ජානයක් යනු DNA වල කොටසකි. පොලිපෙප්ටයිඩයේ හෝ න්යෂ්ටික අම්ලයක ප්රාථමික ව්යුහය කේතනය කිරීම. පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයේ සංස්ලේෂණය පාලනය කිරීම සඳහා විවිධ ජාන කිහිපයක් සහභාගී වේ: ව්‍යුහාත්මක ජාන, නියාමක ජානයක් සහ ක්‍රියාකරු ජානයක්. ප්‍රවේණි කේතය නියාමනය කිරීමේ යාන්ත්‍රණය ප්‍රංශ විද්‍යාඥයන් වන F. Jacob සහ J. Monod විසින් 1961 දී E. coli බැක්ටීරියාව මත සොයා ගන්නා ලද අතර එය induction-repression යාන්ත්‍රණය ලෙස හැඳින්වේ. ව්‍යුහාත්මක ජාන පොලිපෙප්ටයිඩවල ඇමයිනෝ අම්ල අනුපිළිවෙල සංකේතනය කරයි. සාමාන්‍යයෙන්, ව්‍යුහාත්මක ජාන සඳහා නියාමක ජානයක් සහ ක්‍රියාකරු ජානයකින් සමන්විත සාමාන්ය නියාමන පද්ධතියක් ඇත. ජාන නියාමකය නියාමක ප්‍රෝටීනයක සංශ්ලේෂණය තීරණය කරයි, එය ක්‍රියාකරුට සම්බන්ධ වූ විට, අනුරූප ව්‍යුහාත්මක ජාන වලින් තොරතුරු කියවීමට “අවසර” හෝ “තහනම්” කරයි. ක්‍රියාකරු ජානය සහ එය අනුගමනය කරන ව්‍යුහාත්මක ජාන ඔපෙරෝන් ලෙස හැඳින්වේ - ජානමය තොරතුරු කියවීම සඳහා ඒකකයක්, පිටපත් කිරීමේ ඒකකයක් (රූපය 4.8).
උදාහරණයක් ලෙස, සාමාන්ය ජීවිතය සඳහා, E. coli කිරි සීනි - ලැක්ටෝස් අවශ්ය වේ. එහි ලැක්ටෝස් කලාපයක් (ලැක් ඔපෙරෝන්) ඇත, එහි ලැක්ටෝස් බිඳවැටීම සඳහා ව්‍යුහාත්මක ජාන තුනක් පිහිටා ඇත. ලැක්ටෝස් සෛලයට ඇතුළු නොවන්නේ නම්, නියාමක ජානය මඟින් නිපදවන ප්රෝටීන් ප්‍රෝටීනය ක්‍රියාකරුට බන්ධනය වන අතර එමඟින් සම්පූර්ණ ඔපෙරෝනයෙන් පිටපත් කිරීම (mRNA සංශ්ලේෂණය) “තහනම්” කරයි. ලැක්ටෝස් සෛලයට ඇතුල් වුවහොත්, ප්රතිරෝධක ප්රෝටීනයේ ක්රියාකාරිත්වය අවහිර වේ, පිටපත් කිරීම, පරිවර්තනය, එන්සයිම ප්රෝටීන සංශ්ලේෂණය සහ ලැක්ටෝස් දියවීම ආරම්භ වේ. සියලුම ලැක්ටෝස් බිඳවැටීමෙන් පසු, ප්රතිරෝධක ප්රෝටීනයේ ක්රියාකාරිත්වය ප්රතිෂ්ඨාපනය කර පිටපත් කිරීම යටපත් වේ.
මේ අනුව, ජාන සක්රිය හෝ අක්රිය කළ හැක. ඔවුන්ගේ නියාමනය පරිවෘත්තීය නිෂ්පාදන සහ හෝමෝන මගින් බලපායි. ජානය DNA-RNA-ප්රෝටීන් පද්ධතියක ක්‍රියා කරයි, එය ජාන සහ පාරිසරික සාධකවල අන්තර් ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපායි.
ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණය සෑම සජීවී සෛලයකම සිදු වේ. එය වඩාත් සක්‍රීය වන්නේ තරුණ වර්ධනය වන සෛල තුළ වන අතර එහිදී ප්රෝටීන ඒවායේ අවයව සෑදීමට සංස්ලේෂණය කරනු ලැබේ, එන්සයිම ප්රෝටීන සහ හෝමෝන ප්රෝටීන සංස්ලේෂණය කරන ස්‍රාවය කරන සෛල තුළද වේ.
ප්රෝටීන වල ව්යුහය නිර්ණය කිරීමේ ප්රධාන කාර්යභාරය DNA වලට අයත් වේ. එක් ප්‍රෝටීනයක ව්යුහය පිළිබඳ තොරතුරු අඩංගු DNA කැබැල්ලක් ජානයක් ලෙස හැඳින්වේ. DNA අණුවක ජාන සිය ගණනක් අඩංගු වේ. DNA අණුවෙහි නිශ්චිතව ගැලපෙන නියුක්ලියෝටයිඩ ආකාරයෙන් ප්‍රෝටීනයක ඇමයිනෝ අම්ල අනුපිළිවෙල සඳහා කේතයක් අඩංගු වේ. DNA කේතය සම්පූර්ණයෙන්ම පාහේ විකේතනය කර ඇත. එහි සාරය පහත පරිදි වේ. සෑම ඇමයිනෝ අම්ලයක්ම යාබද නියුක්ලියෝටයිඩ තුනකින් සමන්විත DNA දාමයක කොටසකට අනුරූප වේ.
උදාහරණයක් ලෙස, T-T-T කොටස ඇමයිනෝ අම්ල ලයිසීන් වලට අනුරූප වේ, A-C-A කොටස cystine වලට අනුරූප වේ, C-A-A සිට valine, යනාදී විවිධ ඇමයිනෝ අම්ල 20 ක් ඇත, 3 හි නියුක්ලියෝටයිඩ 4 ක සංයෝජන සංඛ්යාව 64 වේ. එබැවින් ත්රිත්ව වේ. සියලුම ඇමයිනෝ අම්ල කේතනය කිරීමට බහුලව ප්‍රමාණවත් වේ.
ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය යනු සංකීර්ණ බහු-අදියර ක්‍රියාවලියක් වන අතර එය අනුකෘති සංස්ලේෂණයේ මූලධර්මය අනුව සිදුවන කෘතිම ප්‍රතික්‍රියා දාමයක් නියෝජනය කරයි.
DNA සෛල න්යෂ්ටිය තුළ පිහිටා ඇති නිසාත්, ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය සයිටොප්ලාස්මයේ සිදුවන නිසාත්, DNA වලින් රයිබසෝම වෙත තොරතුරු මාරු කරන අතරමැදියෙක් සිටී. මෙම පණිවිඩකරු mRNA වේ. :
ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණයේදී, සෛලයේ විවිධ කොටස්වල සිදුවන පහත අදියර තීරණය වේ:
1. පළමු අදියර - න්යෂ්ටිය තුළ i-RNA සංශ්ලේෂණය සිදු වන අතර, DNA ජානයේ අඩංගු තොරතුරු i-RNA බවට නැවත ලියනු ලැබේ. මෙම ක්රියාවලිය පිටපත් කිරීම ලෙස හැඳින්වේ (ලතින් "පිටපත" - නැවත ලිවීම).
2. දෙවන අදියරේදී, ඇමයිනෝ අම්ල tRNA අණු සමඟ ඒකාබද්ධ වන අතර, ඒවා අනුක්‍රමිකව නියුක්ලියෝටයිඩ තුනකින් සමන්විත වේ - ප්‍රතිකෝඩෝන, ඒවායේ ත්රිත්ව කෝඩෝනය තීරණය කරනු ලැබේ.
3. තෙවන අදියර වන්නේ පරිවර්තනය ලෙස හැඳින්වෙන පොලිපෙප්ටයිඩ බන්ධනවල සෘජු සංස්ලේෂණය කිරීමේ ක්රියාවලියයි. එය රයිබසෝම වල ඇතිවේ.
4. සිව්වන අදියරේදී, ප්රෝටීනයේ ද්විතියික සහ තෘතීයික ව්යුහය ගොඩනැගීම, එනම් ප්රෝටීනයේ අවසාන ව්යුහය ගොඩනැගීම සිදුවේ.
මේ අනුව, ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණය කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී, DNA වල අඩංගු නිවැරදි තොරතුරු වලට අනුකූලව නව ප්රෝටීන් අණු සෑදී ඇත. මෙම ක්රියාවලිය ප්රෝටීන, පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලීන්, සෛල වර්ධනය සහ සංවර්ධනය, එනම් සෛලයේ සියලුම ජීව ක්‍රියාවලීන් අලුත් කිරීම සහතික කරයි.
වර්ණදේහ (ග්‍රීක භාෂාවෙන් "ක්‍රෝමා" - වර්ණය, "සෝමා" - ශරීරය) සෛල න්යෂ්ටියේ ඉතා වැදගත් ව්‍යුහයන් වේ. සෛල බෙදීමේ ක්‍රියාවලියේදී ඔවුන් ප්රධාන කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි, පරම්පරාගත තොරතුරු එක් පරම්පරාවකින් තවත් පරම්පරාවකට සම්ප්‍රේෂණය කිරීම සහතික කරයි. ඒවා ප්රෝටීන සමඟ සම්බන්ධ වූ තුනී DNA කෙඳි වේ. DNA, මූලික ප්රෝටීන (හිස්ටෝන) සහ ආම්ලික ප්රෝටීන වලින් සමන්විත මෙම කෙඳි වර්ණදේහ ලෙස හැඳින්වේ.
නොබෙදුණු සෛලයක් තුළ, වර්ණදේහ න්යෂ්ටියේ සම්පූර්ණ පරිමාව පුරවන අතර අන්වීක්ෂයක් යටතේ නොපෙනේ. බෙදීම ආරම්භ වීමට පෙර, DNA සර්පිලාකාරය සිදු වන අතර සෑම වර්ණදේහයක්ම අන්වීක්ෂයක් යටතේ දෘශ්‍යමාන වේ. සර්පිලාකාර කාලය තුළ වර්ණදේහ දස දහස් වාරයක් කෙටි වේ. මෙම අවස්ථාවේ දී, වර්ණදේහ එක සමාන කෙඳි දෙකක් (ක්‍රොමැටයිඩ්) ලෙස පෙනේ, එය පොදු කොටසකින් සම්බන්ධ වේ - සෙන්ට්‍රොමියර්.
සෑම ජීවියෙකුම වර්ණදේහවල නියත සංඛ්යාව සහ ව්යුහය මගින් සංලක්ෂිත වේ. සොමාටික් සෛල තුළ, වර්ණදේහ සෑම විටම යුගලනය වේ, එනම්, න්යෂ්ටියේ එක් යුගලයක් සෑදෙන සමාන වර්ණදේහ දෙකක් ඇත. එවැනි වර්ණදේහ සමජාතීය ලෙස හඳුන්වනු ලබන අතර සෝමාටික් සෛලවල යුගල වර්ණදේහ කට්ටල ඩිප්ලොයිඩ් ලෙස හැඳින්වේ.
මේ අනුව, මිනිසුන්ගේ වර්ණදේහවල ඩිප්ලොයිඩ් කට්ටලය වර්ණදේහ 46 කින් සමන්විත වන අතර එය යුගල 23 ක් සාදයි. සෑම යුගලයක්ම සමාන (සමජාතීය) වර්ණදේහ දෙකකින් සමන්විත වේ.
වර්ණදේහවල ව්‍යුහාත්මක ලක්ෂණ නිසා ලතින් අක්ෂර A, B, C, D, E, F, G මගින් නම් කර ඇති කණ්ඩායම් 7 කට වෙන්කර හඳුනා ගැනීමට හැකි වේ. සියලුම වර්ණදේහ යුගල අනුක්‍රමික අංක ඇත.
පිරිමින්ට සහ කාන්තාවන්ට සමාන වර්ණදේහ යුගල 22 ක් ඇත. ඒවා autosomes ලෙස හැඳින්වේ. පිරිමියෙකු සහ කාන්තාවක් එක් වර්ණදේහ යුගලයකින් වෙනස් වන අතර ඒවා ලිංගික වර්ණදේහ ලෙස හැඳින්වේ. ඒවා අකුරු වලින් නම් කර ඇත - විශාල X (C කාණ්ඩය) සහ කුඩා Y (C කාණ්ඩය). කාන්තා ශරීරයේ ස්වයංක්‍රීය යුගල 22 ක් සහ ලිංගික වර්ණදේහ යුගලයක් (XX) ඇත. පිරිමින්ට ඔටෝසෝම යුගල 22 ක් සහ ලිංගික වර්ණදේහ යුගලයක් (XY) ඇත.
සොමැටික් සෛල මෙන් නොව, විෂබීජ සෛලවල වර්ණදේහ කට්ටලයෙන් අඩක් අඩංගු වේ, එනම්, ඒවා සෑම යුගලයකින්ම එක් වර්ණදේහයක් අඩංගු වේ! මෙම කට්ටලය හැප්ලොයිඩ් ලෙස හැඳින්වේ. සෛල පරිණත වීමේදී හැප්ලොයිඩ් වර්ණදේහ කට්ටලය පැන නගී.
ජානවල ප්‍රජනනය සහ ක්රියාකාරිත්වය අනුකෘති ක්‍රියාවලීන් සමඟ සම්බන්ධ වේ - සාර්ව අණු වල සංශ්ලේෂණය: DNA, RNA, ප්රෝටීන. ප්‍රවේණික තොරතුරු ප්‍රතිනිෂ්පාදනය සහතික කරන ක්‍රියාවලියක් ලෙස ප්‍රතිවර්තනය දැනටමත් ඉහත සාකච්ඡා කර ඇත. නවීන ජාන න්‍යාය - අණුක ජාන විද්‍යාවේ ජයග්‍රහණයක් - සම්පුර්ණයෙන්ම පදනම් වන්නේ අනුකෘති ක්‍රියාවලි අධ්‍යයනයේ දී ජෛව රසායනයේ සාර්ථකත්වය මත ය. අනෙක් අතට, ජාන විශ්ලේෂණ ක්රමය ජාන පාලනය යටතේ පවතින අනුකෘති ක්‍රියාවලීන් අධ්‍යයනයට සැලකිය යුතු දායකත්වයක් සපයයි. ජානයේ ක්රියාකාරිත්වය සහතික කරයි පිටපත් කිරීම, හෝ RNA සංශ්ලේෂණය, සහ විකාශනය, හෝ ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය (රූපය 5.23).
සහල්. 5.23. RNA පොලිමරේස් සහ පරිවර්තනය මගින් DNA පිටපත් කිරීමේ ක්රියාවලියේ යෝජනා ක්රමය: ඒ- සාමාන්ය පිටපත් කිරීමේ යෝජනා ක්රමය. ඊතලය DNA සැකිල්ල RNA පොලිමරේස් අණුව හරහා ගමන් කරන දිශාව පෙන්වයි; b - අදියර දෙකක්: පිටපත් කිරීම සහ පරිවර්තනය
ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණ ක්රියාවලිය ආරම්භ වන්නේ DNA පිටපත් කිරීමෙනි (ඉහත සාකච්ඡා කළ පරිදි). මීළඟ ක්රියාවලිය mRNA පරිවර්තනයයි.
mRNA පරිවර්තනය- මෙය mRNA matrix මගින් අධ්‍යක්ෂණය කරන ලද රයිබසෝම මත ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණයකි. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, තොරතුරු න්යෂ්ටික අම්ලවල අකුරු හතරේ හෝඩියේ සිට පොලිපෙප්ටයිඩ දාමවල ඇමයිනෝ අම්ල අනුපිළිවෙලෙහි අක්ෂර විස්සේ හෝඩිය දක්වා පරිවර්තනය කරනු ලැබේ.
මෙම ක්රියාවලියේ අදියර තුනක් ඇත:
- 1. නිදහස් ඇමයිනෝ අම්ල සක්රිය කිරීම - ගොඩනැගීම ඇමයිනොඇසිල් ඇඩිනිලේට්එක් එක් ඇමයිනෝ අම්ල සඳහා විශේෂිත එන්සයිම පාලනය යටතේ ATP සමඟ ඇමයිනෝ අම්ල අන්තර්ක්‍රියා කිරීමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස. මෙම එන්සයිම වේ aminoacyl-tRNA සංස්ලේෂණය -ඊළඟ අදියර සඳහා සහභාගී වන්න.
- 2. tRNA වල ඇමයිනෝඇසිලීකරණය - tRNA සහ aminoacyl adenylates සමඟ aminoacyl-tRNA synthetase සංකීර්ණය අන්තර්ක්‍රියා කිරීම හරහා tRNA වෙත ඇමයිනෝ අම්ල අපද්රව්ය ඇමිණීම. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, එක් එක් ඇමයිනෝ අම්ල අපද්රව්ය එහි නිශ්චිත පන්තියේ tRNA වෙත සම්බන්ධ වේ.
- 3. පරිවර්තනය ම, හෝ පෙප්ටයිඩ බන්ධන ගොඩනැගීමට සමග ඇමයිනෝ අම්ල අපද්රව්ය බහුඅවයවීකරණය.
මේ අනුව, පරිවර්තනය අතරතුර, mRNA හි ඇති නියුක්ලියෝටයිඩ අනුක්‍රමය සංස්ලේෂණය කරන ලද ප්රෝටීන් අණුවේ ඇමයිනෝ අම්ලවල අනුරූප, දැඩි ලෙස අනුපිළිවෙලට පරිවර්තනය වේ.
සංඥාව විකාශන ආරම්භයගැති සහ යුකැරියෝට් වල, AUG කෝඩෝනය mRNA ආරම්භයේ පිහිටා තිබේ නම් සේවය කරයි. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, එය විශේෂිත ආරම්භක ෆෝමිල්මෙතියොනීන් (බැක්ටීරියා වල) හෝ මෙතියොනීන් (යුකැරියෝට් වල) tRNA මගින් "හඳුනා ගනී". වෙනත් අවස්ථාවල දී, AUG කෝඩෝනය මෙතියොනීන් ලෙස "කියවා ඇත" (වගුව 5.4 බලන්න.). ආරම්භක සංඥාව GUG කෝඩෝනය ද විය හැක. මෙම අන්තර්ක්‍රියා සිදු වන්නේ ප්රධාන වශයෙන් රයිබසෝමයේ කුඩා උප ඒකකයේ පිහිටා ඇති එහි ඇමයිනොඇසිල් මධ්‍යස්ථානයේ (^-මැද) රයිබසෝම මත ය.
මැසෙන්ජර් ආර්එන්ඒ හි AUG කෝඩෝනයේ අන්තර්ක්‍රියා, කුඩා රයිබොසෝම අනු ඒකකය සහ ෆෝමිල්මෙතියෝනයිල්-ටීආර්එන්ඒ ආකෘති ආරම්භක සංකීර්ණය.මෙම අන්තර්ක්‍රියාවේ සාරය නම්, ඇමයිනෝ අම්ල අණු මෙතියොනීන් ග්‍රහණය කර ගෙන යන tRNA, එහි ප්‍රතිකෝඩනය UAC සමඟ mRNA මත ඇති AUG කෝඩෝනයට සම්බන්ධ කර තිබීමයි (බැක්ටීරියා වල, ආරම්භක tRNA යනු ෆෝමිල්මෙතියොනීන් රැගෙන යන එකකි). එවිට කුඩා රයිබොසෝම අනු ඒකකය (305), mRNA සහ tRNA වලින් සමන්විත විශාල ribosomal අනු ඒකකය (505) මෙම සංකීර්ණයට සම්බන්ධ වේ. එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, mRNA අණුවක් සහ ඇමයිනෝ අම්ලයක් සහිත ආරම්භක tRNA අණුවක් ඇතුළුව, සම්පුර්ණයෙන්ම එකලස් කරන ලද රයිබසෝමයක් සෑදී ඇත. රයිබසෝම අඩංගු වේ ඇමයිනොඇසිල්සහ පෙප්ටයිඩයිල්මධ්යස්ථාන.
පළමු ඇමයිනෝ අම්ලය (මෙතියොනීන්) මුලින්ම ඇමයිනෝඇසිල් මධ්යස්ථානයට ඇතුල් වේ. විශාල රයිබොසෝම අනු ඒකකයේ ඇමිණීම අතරතුර, mRNA එක් කෝඩෝනයක් චලනය කරයි, සහ tRNA ඇමයිනෝඇසිල් මධ්‍යස්ථානයේ සිට පෙප්ටයිඩයිල් මධ්යස්ථානයට ගමන් කරයි. ඇමයිනොසයිල් මධ්යස්ථානයට mRNA හි මීළඟ කෝඩෝනය ලැබේ, එය මීළඟ aminoacyl-tRNA හි ප්‍රතිකෝඩෝනය සමඟ ඒකාබද්ධ කළ හැකිය. මේ මොහොතේ සිට විකාශනයේ දෙවන අදියර ආරම්භ වේ - දිගු කිරීම,වර්ධනය වන පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයට ඇමයිනෝ අම්ල අණු සම්බන්ධ කිරීමේ චක්‍රය බොහෝ වාරයක් පුනරාවර්තනය වේ. මේ අනුව, මීළඟ ඇමයිනෝ අම්ලය රැගෙන යන දෙවන tRNA අණුව පණිවිඩකරු RNA කෝඩෝනයට අනුකූලව රයිබසෝමයේ ඇමයිනොඇසිල් මධ්යස්ථානයට ඇතුල් වේ. මෙම tRNA, එහි ප්‍රතිකෝඩනය සමඟ, mRNA හි අනුපූරක කෝඩෝනයට බන්ධනය වේ. වහාම, පෙප්ටයිඩයිල් ට්‍රාන්ස්ෆෙරේස් ආධාරයෙන්, පෙර ඇමයිනෝ අම්ලය (මෙතියොනීන්) එහි කාබොක්සිල් කාණ්ඩය (COOH) මගින් ඇමයිනෝ කාණ්ඩයට (NH 2) සම්බන්ධ කරයි. අලුතින් ලබා දුන් ඇමයිනෝ අම්ලය. ඔවුන් අතර පෙප්ටයිඩ බන්ධනයක් (-CO-NH-) සෑදී ඇත. මෙම අවස්ථාවේ දී, ජල අණුවක් මුදා හරිනු ලැබේ:
එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, මෙතියොනීන් ලබා දුන් tRNA මුදා හරින අතර, ඇමයිනොඇසිල් මධ්‍යස්ථානයේ tRNA වෙත ඩයිපෙප්ටයිඩයක් දැනටමත් සවි කර ඇත. දිගු කිරීමේ ක්රියාවලිය තවදුරටත් ක්රියාත්මක කිරීම සඳහා, aminoacyl මධ්යස්ථානය මුදා හැරිය යුතුය, එය සිදු වේ.
පරිවර්තන ක්රියාවලියේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස dipsptndyl-tRNA සංකීර්ණය aminoacyl මධ්‍යස්ථානයේ සිට peptidyl මධ්යස්ථානය දක්වා ගමන් කරයි. එන්සයිමයක සහභාගීත්වයෙන් එක් කෝඩෝනයකින් රයිබසෝම චලනය වීම නිසා මෙය සිදු වේ. translocasesසහ ප්රෝටීන් දිගු කිරීමේ සාධකය. මුදා හරින ලද tRNA සහ එයට බැඳුනු mRNA කෝඩෝනය රයිබසෝමයෙන් පිටවේ. මීළඟ tRNA විසින් නිකුත් කරන ලද ඇමයිනෝඇසිල් මධ්යස්ථානයට එහි ලැබෙන කෝඩෝනයට අනුකූලව ඇමයිනෝ අම්ලයක් ලබා දෙයි. මෙම ඇමයිනෝ අම්ලය පෙප්ටයිඩ බන්ධනයක් භාවිතයෙන් පෙර එකට සම්බන්ධ වේ. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, රයිබසෝමය තවත් එක් කෝඩෝනයක් ඉදිරියට ගෙන යන අතර, නැවතුම් කෝඩෝන තුනෙන් එකක් (විකාර කෝඩෝන), එනම් UAA, UAG හෝ UGA, ඇමයිනොඇසිල් මධ්යස්ථානයට පැමිණෙන තෙක් ක්රියාවලිය නැවත සිදු වේ.
අවසන් කිරීමේ කෝඩෝනය රයිබසෝමයේ ඇමයිනොඇසිල් මධ්යස්ථානයට ඇතුළු වූ පසු, පොලිපෙප්ටයිඩ සංස්ලේෂණයේ තුන්වන අදියර ආරම්භ වේ - අවසන් කිරීම.එය ආරම්භ වන්නේ ප්රෝටීන අවසන් කිරීමේ එක් සාධකයක් mRNA හි අවසන් කිරීමේ කෝඩෝනයට සම්බන්ධ කිරීමෙනි, එය තවදුරටත් දාම දිගු වීම අවහිර කිරීමට හේතු වේ. සංශ්ලේෂණය අවසන් කිරීම සංස්ලේෂණය කරන ලද පොලිපෙප්ටයිඩ දාමය සහ රයිබොසෝම අනු ඒකක මුදා හැරීමට තුඩු දෙයි, පසුව ඒවා විඝටනය වන අතර ඊළඟ පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයේ සංශ්ලේෂණයට සහභාගී විය හැකිය.
සමස්ත පරිවර්තන ක්රියාවලිය GTP (ගුවානොසීන් ට්‍රයිපොස්පේට්) අණු බෙදීම සමඟ සිදු වන අතර, ආරම්භක (ආරම්භක සාධක), දිගු කිරීමේ (දිගු කිරීමේ සාධක) සහ අවසන් කිරීමේ (අවසන් කිරීමේ සාධක) ක්‍රියාවලීන්ට විශේෂිත වූ අතිරේක ප්රෝටීන් සාධකවල සහභාගීත්වය අවශ්ය වේ. මෙම ප්රෝටීන රයිබසෝමයේ අත්‍යවශ්‍ය අංගයක් නොවේ, නමුත් පරිවර්තනයේ යම් යම් අවස්ථා වලදී එයට සම්බන්ධ වේ. පොදුවේ ගත් කල, පරිවර්තන ක්රියාවලිය සියලු ජීවීන් තුළ සමාන වේ.
ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණයේදී සාදන ලද පොලිපෙප්ටයිඩ දාම පශ්චාත් පරිවර්තන පරිවර්තනයන්ට භාජනය වන අතර පසුව ඒවායේ නිශ්චිත කාර්යයන් ඉටු කරයි. ප්රාථමික ව්යුහයපොලිපෙප්ටයිඩයක් තීරණය වන්නේ එහි ඇති ඇමයිනෝ අම්ල අනුපිළිවෙල අනුව ය. පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයන් ස්වයංසිද්ධව නිශ්චිතව සාදයි ද්විතියිකව්‍යුහය, ඇමයිනෝ අම්ල අපද්‍රව්‍යවල පැති කාණ්ඩවල ස්වභාවය අනුව තීරණය වේ (a-helix, නැමුණු P-ස්ථරය, අහඹු දඟර). මෙම සියලු සහ අනෙකුත් ව්‍යුහාත්මක ලක්ෂණ සමහර ස්ථාවර ත්රිමාණ වින්‍යාසයන් නිර්වචනය කරයි, එය හැඳින්වේ තෘතියික(හෝ අවකාශීය) පොලිපෙප්ටයිඩයේ ව්යුහය, දී ඇති පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයක් ත්රිමාණ අවකාශයේ තබා ඇති ආකාරය පිළිබිඹු කරයි.
ප්රෝටීන් පොලිපෙප්ටයිඩ දාම එකකින් හෝ වැඩි ගණනකින් සමන්විත විය හැක. දෙවන නඩුවේදී ඔවුන් කැඳවනු ලැබේ ඔලිගොමරික් ප්රෝටීන.ඒවා නිශ්චිත ලක්ෂණ වලින් සංලක්ෂිත වේ චතුරස්රාකාර ව්යුහය.මෙම පදය යනු එහි සියලුම සංඝටක පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයන් සම්බන්ධ වීමෙන් පැන නගින ප්‍රෝටීනයක සාමාන්ය වින්‍යාසයයි. විශේෂයෙන්ම, මානව හීමොග්ලොබින් වල ව්‍යුහාත්මක ආකෘතියට a-දාම දෙකක් සහ P-දාම දෙකක් ඇතුළත් වන අතර ඒවා අන්තර් සම්බන්ධිත වන අතර චතුරස්රාකාර ප්රෝටීන් ව්යුහයක් සාදයි.
පොලිපෙප්ටයිඩ සංස්ලේෂණයේ නිරවද්‍යතාවය රඳා පවතින්නේ කෝඩෝන සහ ප්‍රතිකෝඩෝන අතර හයිඩ්‍රජන් බන්ධන පද්ධතියක් නිවැරදිව ගොඩනැගීම මතය. මීළඟ පෙප්ටයිඩ බන්ධනය වැසීමට පෙර, රයිබසෝම කෝඩෝන-ප්‍රතිකෝඩන යුගලයේ නිවැරදි සැකැස්ම පරීක්ෂා කරයි. කෝඩෝන-ඇන්ටිකෝඩෝන බන්ධනයේ අනුපූරකතාව පාලනය කිරීමේදී රයිබසෝමවල ක්රියාකාරී භූමිකාවට පක්ෂව සෘජු සාක්ෂි වන්නේ රයිබසෝම ප්රෝටීන වෙනස් කරන සහ පරිවර්තන නිරවද්‍යතාවයට බලපාන විකෘති සොයා ගැනීමයි.
ජීවය යනු ප්රෝටීන් අණු වල පැවැත්මේ ක්රියාවලියයි. සියලුම ජීවීන්ගේ පදනම ප්රෝටීන් බව විශ්වාස කරන බොහෝ විද්‍යාඥයින් එය ප්‍රකාශ කරන ආකාරය මෙයයි. සෛලයේ ඇති මෙම ද්‍රව්‍යවල මූලික ක්‍රියාකාරකම් විශාලතම සංඛ්යාව ඇති බැවින් මෙම විනිශ්චයන් පරම නිවැරදි ය. අනෙකුත් සියලුම කාබනික සංයෝග ශක්ති උපස්ථරවල කාර්යභාරය ඉටු කරන අතර ප්රෝටීන් අණු සංශ්ලේෂණය සඳහා ශක්තිය නැවත අවශ්ය වේ.
ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණයේ අදියර ලක්ෂණ
ප්‍රෝටීනයක ව්යුහය න්යෂ්ටික අම්ල හෝ RNA) කෝඩෝන ආකාරයෙන් සංකේතනය කර ඇත. මෙය සෛලයට නව ප්රෝටීන් ද්‍රව්‍යයක් අවශ්ය වන සෑම අවස්ථාවකම ප්‍රතිනිෂ්පාදනය වන පාරම්පරික තොරතුරු වේ. ජෛව සංස්ලේෂණයේ ආරම්භය දැනටමත් නිශ්චිත ගුණාංග සහිත නව ප්රෝටීනයක් සංස්ලේෂණය කිරීමේ අවශ්යතාව පිළිබඳව න්යෂ්ටිය තුළ පවතී.
මෙයට ප්‍රතිචාර වශයෙන්, එහි ව්යුහය කේතනය කර ඇති න්යෂ්ටික අම්ලයේ කොටස බලාපොරොත්තු සුන් වේ. මෙම අඩවිය මැසෙන්ජර් ආර්එන්ඒ මගින් අනුපිටපත් කර රයිබසෝම වෙත සම්ප්‍රේෂණය වේ. න්‍යාසය - මැසෙන්ජර් ආර්එන්ඒ මත පදනම්ව පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයක් තැනීම සඳහා ඔවුන් වගකිව යුතුය. කෙටියෙන්, ජෛව සංස්ලේෂණයේ සියලුම අදියර පහත පරිදි ඉදිරිපත් කෙරේ:
- පිටපත් කිරීම (කේතනය කරන ලද ප්රෝටීන් ව්යුහයක් සහිත DNA කොටසක අනුපිටපත් කිරීමේ අදියර);
- සැකසීම (මැසෙන්ජර් ආර්එන්ඒ සෑදීමේ අදියර);
- පරිවර්තනය (මැසෙන්ජර් ආර්එන්ඒ මත පදනම් වූ සෛලයක ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය);
- පශ්චාත් පරිවර්තන වෙනස් කිරීම (පොලිපෙප්ටයිඩයේ "මේරීම", එහි ත්රිමාණ ව්යුහය ගොඩනැගීම).
න්යෂ්ටික අම්ල පිටපත් කිරීම
සෛලයේ සියලුම ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය රයිබසෝම මගින් සිදු කරනු ලබන අතර, අණු පිළිබඳ තොරතුරු න්යෂ්ටික අම්ලය හෝ DNA වල අඩංගු වේ). එය ජාන තුළ පිහිටා ඇත: සෑම ජානයක්ම නිශ්චිත ප්රෝටීනයකි. නව ප්රෝටීනයේ ඇමයිනෝ අම්ල අනුපිළිවෙල පිළිබඳ තොරතුරු ජානවල අඩංගු වේ. DNA සම්බන්ධයෙන්, ජාන කේතය ඉවත් කිරීම පහත පරිදි සිදු කෙරේ:
- හිස්ටෝන වලින් න්යෂ්ටික අම්ල කලාපය මුදා හැරීම ආරම්භ වේ, despiralization සිදු වේ;
- DNA පොලිමරේස් ප්රෝටීන් ජානය ගබඩා කරන DNA කොටස අනුපිටපත් කරයි;
- අනුපිටපත් කරන ලද කොටස මැසෙන්ජර් ආර්එන්ඒ හි පූර්වගාමියා වන අතර එය කේතීකරණ නොවන ඇතුළු කිරීම් ඉවත් කිරීම සඳහා එන්සයිම මගින් සකසනු ලැබේ (mRNA සංස්ලේෂණය එහි පදනම මත සිදු කෙරේ).
මැසෙන්ජර් ආර්එන්ඒ මත පදනම්ව, mRNA සංශ්ලේෂණය සිදු වේ. එය දැනටමත් න්‍යාසයක් වන අතර ඉන් පසුව සෛලයේ ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය රයිබසෝම මත සිදු වේ (රළු එන්ඩොප්ලාස්මික් රෙටිකුලම් වල).
රයිබොසෝම ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය
Messenger RNA හට අන්ත දෙකක් ඇත, ඒවා 3`-5` ලෙස හැඩගස්වා ඇත. රයිබසෝම මත ප්රෝටීන කියවීම සහ සංස්ලේෂණය කිරීම 5' අන්තයේ සිට ආරම්භ වන අතර ඉන්ට්‍රෝනය දක්වා පවතී - කිසිදු ඇමයිනෝ අම්ලයක් සඳහා කේතනය නොකරන කලාපයකි. එය සිදු වන්නේ මෙසේය.
- මැසෙන්ජර් ආර්එන්ඒ රයිබසෝම මත "ඇලවී" පළමු ඇමයිනෝ අම්ලය සවි කරයි;
- රයිබසෝම එක් කෝඩෝනයකින් පණිවිඩකරු RNA දිගේ ගමන් කරයි;
- හුවමාරු RNA මගින් අවශ්ය (මෙම mRNA කෝඩෝනය මගින් කේතනය කරන ලද) ඇල්ෆා ඇමයිනෝ අම්ලය සපයයි;
- ඩයිපෙප්ටයිඩයක් සෑදීම සඳහා ඇමයිනෝ අම්ලය ආරම්භක ඇමයිනෝ අම්ලයට එකතු කරනු ලැබේ;
- mRNA පසුව එක් කෝඩෝනයක් පසුපසට මාරු කරනු ලැබේ, ඇල්ෆා ඇමයිනෝ අම්ලයක් එකතු කරනු ලැබේ, එය වර්ධනය වන පෙප්ටයිඩ දාමයට සම්බන්ධ වේ.
රයිබසෝම ඉන්ට්‍රෝනයට ළඟා වූ පසු (කේතීකරණය නොවන ඇතුළු කිරීම), පණිවිඩකරු RNA සරලව ගමන් කරයි. ඉන්පසුව, පණිවිඩකරු RNA ඉදිරියට යන විට, රයිබසෝම නැවතත් එක්සෝනයකට ළඟා වේ - නියුක්ලියෝටයිඩ අනුක්‍රමය නිශ්චිත ඇමයිනෝ අම්ලයකට අනුරූප වන කලාපයකි.
මෙම ස්ථානයේ සිට, ප්රෝටීන් මොනෝමර් දාමයට සම්බන්ධ කිරීම නැවත ආරම්භ වේ. ක්රියාවලිය මීළඟ ඉන්ට්‍රෝනය පෙනෙන තෙක් හෝ නැවතුම් කෝඩෝනයක් දක්වා සිදුවේ. දෙවැන්න පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයේ සංශ්ලේෂණය නතර කරයි, ඉන්පසු එය සම්පූර්ණ යැයි සලකනු ලබන අතර අණුවේ පශ්චාත් සංස්ලේෂණය (පශ්චාත් පරිවර්තන) වෙනස් කිරීමේ අදියර ආරම්භ වේ.
පශ්චාත් පරිවර්තන වෙනස් කිරීම
පරිවර්තනයෙන් පසු, ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය සිදු වන්නේ සිනිඳු සිස්ට්‍රේනේ රයිබසෝම වල කුඩා සංඛ්‍යාවකි. සමහර සෛල තුළ ඒවා RES වෙතින් සම්පූර්ණයෙන්ම නොපැමිණීමට ඉඩ ඇත. පළමුව ද්විතීයික, පසුව තෘතීයික හෝ, ක්‍රමලේඛනය කළහොත්, චතුරස්‍ර ව්යුහයක් සෑදීම සඳහා එවැනි ප්‍රදේශ අවශ්ය වේ.
සෛලයේ සියලුම ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය සිදු වන්නේ ATP ශක්තිය විශාල ප්‍රමාණයක් වැය කිරීමෙනි. එබැවින් ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණය පවත්වා ගැනීම සඳහා අනෙකුත් සියලුම ජීව විද්‍යාත්මක ක්‍රියාවලීන් අවශ්ය වේ. මීට අමතරව, ක්රියාකාරී ප්රවාහනය මගින් සෛල තුළ ප්රෝටීන ප්රවාහනය කිරීමට යම් ශක්තියක් අවශ්ය වේ.
ප්රෝටීන බොහොමයක් වෙනස් කිරීම සඳහා සෛලයේ එක් ස්ථානයක සිට තවත් ස්ථානයකට මාරු කරනු ලැබේ. විශේෂයෙන්, පශ්චාත් පරිවර්තන ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය සිදුවන්නේ ගොල්ගි සංකීර්ණය තුළ වන අතර එහිදී යම් ව්‍යුහයක පොලිපෙප්ටයිඩයකට කාබෝහයිඩ්‍රේට් හෝ ලිපිඩ වසමක් සවි කර ඇත.
