Биосинтез белка — трансляция

В белках как материальных носителях выражены индивидуальные признаки организма. Поэтому загадку сохранения структуры биологического вида следует искать именно в механизме биосинтеза белков.

В основе современных представлений о механизме биосинтеза белковых тел лежит матричная схема. Роль матрицы выполняет молекула иРНК, поскольку на ней записана вся информация о синтезируемом белке. Для каждого белка существует своя иРНК с определенным порядком расположения нуклеотидов. Последовательность нуклеотидов преопределяет порядок расположения аминокислотных остатков в синтезируемом белке. В результате матричного механизма синтезируется специфический белок, т. е. белок с заранее предопределенной первичной структурой.

Разработка матричной схемы биосинтеза белка — одно из крупнейших достижений в биохимии XX в., которое положило начало раскрытию молекулярных механизмов наследственности. Большой вклад в исследования этой области биохимии сделан отечественными научными школами. В частности, академиками А. Н. Белозерским и А. С. Спириным в 1958 г. была предсказана, а в 1961 г. открыта в бактериальных клетках иРНК (мРНК). Под руководством А. С. Спирина выяснены структура и функции рибосомы. Большой вклад в установление строения и функций тРНК сделан научным коллективом под руководствам академика А. А. Баева.

Биосинтез белка называют трансляция (от англ, translate — перево- дить)._

Термин появился потому, что процесс синтеза белка — это перевод генетической информации с 4-буквенного языка нуклеотидов на 20-буквенный язык аминокислот.

Биосинтез белка происходит на рибосомах при участии всех видов РНК. Для биосинтеза белка необходим набор определенных компонентов:

• • малая и большая субъединицы рибосом, которые стабилизируются при определенной концентрации ионов Mg²⁺;
• • информационная (матричная) РНК;
• • инициаторная тРНК (метионил-тРНК^[1]);
• • инициирующий кодон — АУГ;
• • терминирующие кодоны УАА, УГА или УАГ;
• • источник энергии — ГТФ;
• • набор тРНК (не менее 20);
• • протеиногенные аминокислоты;
• • факторы инициации, элонгации и терминации — специфические белки, обслуживающие все стадии трансляции.

Прежде чем попасть в рибосомы, молекулы иРНК подвергаются процессингу (см. рис. 13.13). Зрелые иРНК переходят в цитоплазму и используются для формирования функционально активной рибосомы. Дальше процесс будет зависеть от того, насколько точно информация с иРНК будет передана при синтезе аминокислотной последовательности. Посредником мри этом выступает тРНК.

• [1] В прокариотических клетках это формилметионил-тРПК.