Трансляция. Понятие генетический код. Активирование аминокислот

Большая часть генетической информации, содержащейся в ДНК, кодирует последовательность аминокислот. Процесс экспрессии генетической информации включает транскрипцию «текста», записанного на языке нуклеотидной последовательности в текст, записанный на «языке белков». Таково происхождение термина трансляция, что означает перевод.

Поскольку в биосинтезе белка принимают участие 20 аминокислот (белковоообразующие или протеиногенные), «язык» нуклеиновых кислот должен содержать, по крайней мере, 20 слов (кодонов). Кодоны включают три азотистых основания (триплет). В триплетном генетическом коде для 20 аминокислот потенциально существует 4³ =64 кодона. Таким образом, большинство аминокислот записываются несколькими кодонами. Кроме того, существует три кодона, которые обозначают конец транскрипции или стоп-кодоны (ТАА, ТАГ, ТГА). Еще один кодон маркирует начало трансляции – старт- кодон (АТГ).

Активирование аминокислот

Перед тем, как включится в процессы рибосомального синтеза белка каждая из 20 аминокислот должна пройти стадию активирования, т.е присоединится к молекуле тРНК, которая и доставит ее к месту биосинтеза белка. Для каждой аминокислоты существует определенный фермент аминоацил-тРНК – синтетаза (лигаза). Процесс активирования протекает в две стадии:

1. на первой стадии аминокислота взаимодействует с АТФ с образованием промежуточного соединения – аминоациладенилата и

пирофосфата.

2. На следующем этапе аминоацильный остаток переносится на 3¢-ОН- группу концевого остатка рибозы в молекуле тРНК.

Аминоацил-тРНК-синтетаза – это фермент, специфически взаимодействующий с двумя субстратами: одной аминокислотой и одной определенной тРНК.

Точность трансляции зависит, прежде всего, от субстратной специфичности аминоацил-тРНК-синтетаз. Корректирующий механизм активного центра лигазы обеспечивает немедленное удаление ошибочно присоединенных аминокислотных остатков.