Vikipediya

Zülalın biosintezi

Zülal biosintezi — Bütün hüceyrələrdə DNT nəzarətində baş verən ən mühüm plastik mübadilə zülal molekulunun sintezidir. Bir zülal molekulunun sintezi 3–4 saniyə çəkir[1]. Nəticədə hər 80 gündən bir bədənimizin yarısını təşkil edən zülallar dəyişilir. İnsan öz həyatı boyu təxminən 200 dəfə öz zülallarını dəyişir. Bu zaman çoxlu sayda ferment iştirak edir və yüksək enerji sərf olunur. Hüceyrədə amin turşuların birləşmə ardıcılığı və sintez olunan zülalın qurluşu DNT- dən asılıdır. Zülallar da üzvi polimerlərdir. Onların nukleotidləri amin turşulardır[2]. DNT nin müxtəlif sahələrində zülalların sintezi həyata keçirilir. DNT nin 1 molekulu onlarca zülal sintezində iştirak edir. Zülal haqqaında məlumat DNT-də nukleotidlər ardıcıllığı şəklində kodlaşdırılır. DNT- də nukloitidləarin müəyyən ardıcıllıqla və irsi informasiyanın saxlandığı sahə gen adlanır. Nukleotidlərin üç- üç birləşməsi cəmi 64 kombinasiya kod tripleti yaradır[3]. Bir triplet yəni 3 nuleotid bir amin turşusuna uyğun gəlir. Bu tripletlər m RNT sindəki kod tripletinə kompilimentar olur.

Kodon və antikodon cütləşməsini həyata keçirən, gələn amin turşusunu böyüyən polipeptid zəncirinə çatdıran və yola çıxan m-RNT-lərı olan bir m-RNT telindəki ribosom. Ribosomun tərcüməni həyata keçirmək üçün nanoölçəndə işləyən bioloji maşın kimi fəaliyyətini nümayiş etdirir. Ribosom, m-RNT-nı ehtiva edən və polipeptid zənciri istehsal edən yetkin bir n-RNT molekulu boyunca hərəkət edir.

Genetik kodun (tripletin) xüsusiyyətləri

redaktə

DNT və ya RNT molekullarındaki informasiyanın yəni triplet ardıcıllığının amin turşu ardıcıllılğına yəni zülal istehsalına keçirilməsi proseslərində istifadə olunan qaydalar məcmusudur[4].

  • Bir tiplet yalnız bir amin turşusunu kodlaşdırır.(məs:SAA tripleti-yaltnız qlutamin amin turşusunu)
  • Bir amin turşusunu isə bir neçə triplet kodlaşdırır.(məs:Qlutamin amin turşusuna kodlaşdıran tipletlər-SAA, SAQ)
  • Səbəbi isə zülalın sintezində iştirak edən (cəmi 20 növ a\t) amin turşunun sayının az, kod tipletinin isə sayının çox (64) olmasıdır.
  • "Start kodonu"-DNT-də TAS,(mRNT də AUQ)sülal sintezininin başladığını bildirir[5].
  • "Stop kodonu"-DNT-də ATS, AST, ATT(m RNT-də-UAQ, UQA, UAA) zülal sintezinin bitdiyini göstərir və heç bir amin turşusunu kodlaşdırmır.
  • Genetik kod yer üzərində yaşayan əksər canlılar üçün eynidir[6].

Zülaların biosintezi 2 mərhələlidir:

  • Transkripsiya
  • Taranslasiya

Transkripsiya

redaktə

Transkripsiya m-RNt istehsalı üçün bir şablon olaraq DNT istifadə edərək nüvədə baş verir. Nüvədə transkripsiyadan sonra modifikasiyalar keçirərək yetkin bir m-RNT molekulu meydana gətirir. Lakin prokariotlarda transkripsiyadan sonrakı dəyişikliklər tələb olunmur, buna görə yetkin m-RNT molekulu dərhal transkripsiyayla istehsal olunur[7] . Başlanğıcda, helikaz olaraq bilinən bir ferment DNT molekuluna təsir göstərir. DNT, baza cütləri arasında hidrogen bağları ilə bir-birinə tutulmuş iki tamamlayıcı polinükleotid zəncirindən ibarət antiparallel cüt sarmal quruluşa malikdir. Helikase hidrogen bağlarını parçalayaraq genə uyğun DNT bölgəsinin boşalmasına səbəb olur, iki DNT zolağını ayırır və bir sıra bazaları ifşa edir. DNT cüt telli bir molekul olmasına baxmayaraq, ipliklərdən yalnız biri mRNA öncəsi sintez üçün bir şablon rolunu oynayır — bu iplik şablon ipi olaraq bilinir. Digər DNT zolağı (şablon zolağını tamamlayan) kodlaşdırma zolağı kimi tanınır[8]. Transkripsiya-("transcripsio-üzünü köcürmə)DNT nin bir zəncirindən matris sintezi(qəlib) nəticəsində(polimeraza fermentinin təsiri ilə) bütün növ RNT lər sintez olunur. Bu proses nüvədə gedir. Əmələ RNT zəncirləri uzunluğuna görə DNT zəncirindən 100 dəfələrlə qısa olur, çünki m RNT si bütün DNT malekulunun deyil, onun zülalının ilkin qurluşu haqqında olan məlumatın bir hissəsinin sürətini çıxarır[4].

Translyasiya

redaktə

Oxuma zamanı ribosomlar m-RNT şablon molekullarından polipeptid zəncirlərini sintez edir. Nüvəsi olmayan prokariotlarda sitoplazmada həm transkripsiya, həm də tərcümə prosesləri baş verir. Ribosomlar, m-RNT molekulunu əhatə edən iki böyük birliyə (böyük və kiçik) ayrılmış bir protein və ribosomal RNT qarışığından ibarət olan kompleks molekulyar maşınlardır. Ribosom, bir m-RNT molekulunu 5'-3 'istiqamətində oxuyur və polipeptid zəncirindəki amin turşularının sırasını təyin etmək üçün şablon olaraq istifadə edir. Bir m-RNA molekulunu oxumaq etmək üçün ribosom, düzgün amin turşularını ribosoma çatdırmaq üçün nəqliyyat RNT (n-RNT) olaraq bilinən kiçik molekullardan istifadə edir[9]. Sonra ribosom m-RNT molekulu boyunca üçüncü kodona doğru hərəkət edir. Sonra ribosom ilk n-RNT molekulunu sərbəst buraxır, çünki hər dəfə yalnız iki n-RNT molekulu bir ribosomla birləşdirilə bilər. Üçüncü kodonu tamamlayan düzgün antikodon olan növbəti tamamlayıcı n-RNT seçilir və növbəti amin turşusunu böyüyən polipeptid zəncirinə kovalent şəkildə bağlanmış ribosoma çatdırır. Bu proses ribosomun m-RNT molekulu boyunca hərəkət edərkən polipeptid zəncirinə saniyədə 15 amin turşusu əlavə etməsi ilə davam edir. Zülal sintezi hüceyrədə fasiləsiz olaraq gedir.1 dəqiqədə 50–60 min peptid rabitəsi yaranır[10].

Translyasiya mərhələləri

redaktə
  1. Translyasiya mRNT üzərində olan AUQ-start kodonu ilə sitoplazmada başlayır.
  2. Hər bir amin turşusunun öz nRNT si olur və onlar nRNT ilə ribasoma daşınırlar.
  3. n RNT ribasomun funksional mərkəzinə daxil olur.
  4. Funksional mərkəzdəki amin turşunu tanıyan kod tripleti(kodon), n RNT dəki kod tripletinə (antikodona) uyğun olarsa, onlar arasında birləşmə baş verər, bu zaman ribasom bir triplet irəliyə doğru hərəkət edər. Ribasomun belə hər addımı 1/5–1/6 saniyə baş verir.
  5. Ribasoma bir-birinin ardınca n RNT si gəlir və hər birləşmə zamanı ribasom m RNTsi boyunca bir triplet irəliyə doğru gedir.
  6. Bu proseslər mRNT sində "stop kodonu" olanadək davam edir.
  7. Stop kodonu-UAA, UAQ, UQA görünən zaman zülalın sintezi başa çatır.

Hindistanlı bir alim həkim Har Qobind Khorana, təxminən 20 amin turşusu üçün RNT sıralarını kəşf etdi. 1968-ci ildə, işinə görə digər iki alimlə birlikdə Nobel mükafatına layiq görüldü[11].

İstinadlar

redaktə
  1. ↑ Alberts, Bruce. Molecular biology of the cell (Sixth). Abingdon, UK: Garland Science, Taylor and Francis Group. 2015. ISBN 978-0815344643.
  2. ↑ Cooper, GM. The cell : a molecular approach (2nd). Sunderland (MA): Sinauer Associates. 2000. ISBN 9780878931064.
  3. ↑ O'Connor, Clare. Essentials of Cell Biology. NPG Education: Cambridge, MA. 2010. 15 June 2022 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 3 March 2020.
  4. ↑ 1 2 Berg, Jeremy M; Tymoczko, John L; Gatto Jr, Gregory J; Stryer, Lubert. Biochemistry (Eighth). US: W. H. Freeman and Company. 2015. ISBN 9781464126109.
  5. ↑ Wang, Yu-Chieh; Peterson, Suzanne E; Loring, Jeanne F. "Protein post-translational modifications and regulation of pluripotency in human stem cells". Cell Research. 24 (2). 2013: 143–160. doi:10.1038/cr.2013.151. PMC 3915910. PMID 24217768.
  6. ↑ (az.). http://sirrler.blogspot.com. 04.05.2021 https://web.archive.org/web/20210506173358/http://sirrler.blogspot.com/2017/04/zulallarn-biosintezi.html (#bare_url_missing_title). Archived from the original on 2021-05-06.
  7. ↑ Toole, Glenn; Toole, Susan. AQA biology A level. Student book (Second). Great Clarendon Street, Oxford, OX2 6DP, UK: Oxford University Press. 2015. ISBN 9780198351771.
  8. ↑ Berk, Arnold; Lodish, Harvey; Darnell, James E. Molecular cell biology (4th). New York: W.H. Freeman. 2000. ISBN 9780716737063.
  9. ↑ "Eukaryotic pre-mRNA processing". Khan Academy. 17 January 2022 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 9 March 2020.
  10. ↑ Jo, Bong-Seok; Choi, Sun Shim. "Introns: The Functional Benefits of Introns in Genomes". Genomics & Informatics. 13 (4). 2015: 112–8. doi:10.5808/GI.2015.13.4.112. PMC 4742320. PMID 26865841.
  11. ↑ "Stages of translation (article)". Khan Academy (ingilis). 28 July 2022 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 10 March 2020.
Mənbə — "https://az.wikipedia.org/w/index.php?title=Zülalın_biosintezi&oldid=7714841"