याद रखें कि प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड किन घटकों से बने होते हैं। आनुवंशिक कोड क्या है? मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाओं का सार क्या है? आरएनए संश्लेषण कैसे होता है?

प्रोटीन कोशिका के एकमात्र कार्बनिक पदार्थ हैं (न्यूक्लिक एसिड को छोड़कर), जिनका जैवसंश्लेषण इसके आनुवंशिक तंत्र के सीधे नियंत्रण में किया जाता है। प्रोटीन अणुओं का संयोजन कोशिका के कोशिका द्रव्य में ही होता है और यह एक बहु-चरणीय प्रक्रिया है जिसके लिए कुछ शर्तों और कई घटकों की आवश्यकता होती है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण की स्थितियाँ और घटक।प्रोटीन जैवसंश्लेषण विभिन्न प्रकार के आरएनए की गतिविधि पर निर्भर करता है। मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) एक प्रोटीन की प्राथमिक संरचना के बारे में जानकारी प्रसारित करने में एक मध्यस्थ के रूप में और इसके संयोजन के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) अमीनो एसिड को संश्लेषण स्थल तक ले जाता है और उनके कनेक्शन का क्रम सुनिश्चित करता है। राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) राइबोसोम का हिस्सा है जिस पर पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला इकट्ठी होती है। राइबोसोम पर की गई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण की प्रक्रिया को अनुवाद (लैटिन अनुवाद से - संचरण) कहा जाता है।

प्रत्यक्ष प्रोटीन जैवसंश्लेषण के लिए, निम्नलिखित घटक कोशिका में मौजूद होने चाहिए:

1. मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) - डीएनए से प्रोटीन अणु के संयोजन स्थल तक सूचना का वाहक;
2. राइबोसोम - अंगक जहां प्रोटीन जैवसंश्लेषण स्वयं होता है;
3. साइटोप्लाज्म में अमीनो एसिड का एक सेट;
4. आरएनए (टीआरएनए) को स्थानांतरित करना, अमीनो एसिड को एन्कोड करना और उन्हें राइबोसोम पर जैवसंश्लेषण स्थल पर स्थानांतरित करना;
5. एंजाइम जो जैवसंश्लेषण प्रक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं;
6. एटीपी एक ऐसा पदार्थ है जो सभी प्रक्रियाओं को ऊर्जा प्रदान करता है।

टीआरएनए की संरचना और कार्य।किसी भी आरएनए के संश्लेषण की प्रक्रिया - प्रतिलेखन (लैटिन प्रतिलेखन से - पुनर्लेखन) - मैट्रिक्स प्रतिक्रियाओं को संदर्भित करता है (यह पहले उल्लेख किया गया था)। अब आइए ट्रांसफर आरएनए (टीआरएनए) की संरचना और अमीनो एसिड एन्कोडिंग की प्रक्रिया को देखें।

स्थानांतरण आरएनए छोटे अणु होते हैं जिनमें 70-90 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। टीआरएनए अणु एक निश्चित तरीके से मुड़े हुए होते हैं और आकार में तिपतिया घास के पत्ते के समान होते हैं (चित्र 62)। अणु में कई लूप होते हैं। सबसे महत्वपूर्ण केंद्रीय लूप है, जिसमें एंटिकोडन होता है। एक एंटिकोडन टीआरएनए संरचना में न्यूक्लियोटाइड्स का एक त्रिक है जो एक विशिष्ट अमीनो एसिड के कोडन के पूरक हैं। अपने एंटिकोडन के साथ, टीआरएनए एमआरएनए के कोडन से बंधने में सक्षम है।

चावल। 62. टीआरएनए अणु की संरचना

टीआरएनए अणुओं के दूसरे छोर पर हमेशा समान न्यूक्लियोटाइड की तिकड़ी होती है, जिसमें एक अमीनो एसिड जुड़ा होता है। प्रतिक्रिया एटीपी (छवि 63) की ऊर्जा का उपयोग करके एक विशेष एंजाइम की उपस्थिति में की जाती है।

चावल। 63. tRNA में अमीनो एसिड के जुड़ने की प्रतिक्रिया

राइबोसोम पर पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का संयोजन।डीएनए का संयोजन राइबोसोम के साथ एमआरएनए अणु के कनेक्शन से शुरू होता है। संपूरकता के सिद्धांत के अनुसार, पहले अमीनो एसिड के साथ टीआरएनए एक एंटिकोडन द्वारा संबंधित एमआरएनए कोडन से जुड़ा होता है और राइबोसोम में प्रवेश करता है। मैसेंजर आरएनए एक ट्रिपलेट को स्थानांतरित करता है और दूसरे अमीनो एसिड के साथ एक नया टीआरएनए पेश करता है। पहला tRNA राइबोसोम में गति करता है। अमीनो एसिड एक दूसरे के करीब आते हैं और उनके बीच एक पेप्टाइड बंधन दिखाई देता है। फिर एमआरएनए फिर से बिल्कुल एक त्रिक गति करता है। पहला टीआरएनए जारी होता है और राइबोसोम छोड़ देता है। दो अमीनो एसिड वाला दूसरा टीआरएनए अपने स्थान पर चला जाता है, और तीसरा अमीनो एसिड वाला अगला टीआरएनए राइबोसोम में प्रवेश करता है (चित्र 64)। पूरी प्रक्रिया बार-बार दोहराई जाती है. मैसेंजर आरएनए, क्रमिक रूप से राइबोसोम के माध्यम से चलते हुए, हर बार एक अमीनो एसिड के साथ एक नया टीआरएनए पेश करता है और जारी किए गए को हटा देता है। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला धीरे-धीरे राइबोसोम पर बढ़ती है। पूरी प्रक्रिया एंजाइमों की गतिविधि और एटीपी की ऊर्जा द्वारा प्रदान की जाती है।

चावल। 64. राइबोसोम में पूर्ण पेप्टाइड श्रृंखला के संयोजन की योजना: चरणों का 1-4 अनुक्रम

जैसे ही तीन स्टॉप कोडन में से एक राइबोसोम में प्रवेश करता है, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का संयोजन बंद हो जाता है। उनके साथ कोई tRNA संबद्ध नहीं है। अंतिम टीआरएनए और एकत्रित पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला जारी की जाती है, और राइबोसोम को एमआरएनए से हटा दिया जाता है। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला फिर संरचनात्मक परिवर्तनों से गुजरती है और प्रोटीन बन जाती है। प्रोटीन जैवसंश्लेषण पूरा हो गया है।

एक प्रोटीन अणु को इकट्ठा करने की प्रक्रिया औसतन 20 से 500 सेकंड तक चलती है और पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की लंबाई पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, 300 अमीनो एसिड का एक प्रोटीन लगभग 15-20 सेकंड में संश्लेषित होता है। प्रोटीन संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से बहुत विविध हैं। वे जीव की किसी न किसी विशेषता के विकास को निर्धारित करते हैं, जो जीवन की विशिष्टता और विविधता का आधार है।

कोशिका में वंशानुगत जानकारी का एहसास।जीवित चीजों में वंशानुगत जानकारी का कार्यान्वयन कोशिका में होने वाली मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाओं में किया जाता है (चित्र 65)।

चावल। 65. कोशिका में वंशानुगत कार्यक्रम का कार्यान्वयन: 1 - प्रतिलेखन; 2 - अमीनो एसिड जोड़ प्रतिक्रिया; 3 - प्रसारण; 4 - डीएनए; 5 - दूत आरएनए; 6 - स्थानांतरण आरएनए; 7 - अमीनो एसिड; 8 - राइबोसोम; 9 - संश्लेषित प्रोटीन

पुनरुत्पादन से नए डीएनए अणुओं का निर्माण होता है, जो जीन की सटीक प्रतिलिपि बनाने और विभाजन के दौरान मां से बेटी कोशिकाओं में उनके स्थानांतरण के लिए आवश्यक है। प्रोटीन जैवसंश्लेषण आनुवंशिक कोड और जीन से भी जुड़ा होता है। प्रतिलेखन और अनुवाद प्रतिक्रियाओं के माध्यम से, जिसके लिए आरएनए, अमीनो एसिड, राइबोसोम, एंजाइम और एटीपी की आवश्यकता होती है, कोशिका में विशिष्ट प्रोटीन संश्लेषित होते हैं। वे इसकी विशिष्ट विशेषताएं निर्धारित करते हैं, क्योंकि सबसे पहले, जैवसंश्लेषण के दौरान, कोशिका में महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के लिए जिम्मेदार एंजाइम प्रोटीन का संयोजन होता है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण कोशिका और संपूर्ण जीव के आनुवंशिक कार्यक्रम को लागू करने की प्रक्रिया का हिस्सा है। यह प्रक्रिया, आरएनए संश्लेषण और डीएनए प्रतिकृति की तरह, एक टेम्पलेट संश्लेषण प्रतिक्रिया है। लेकिन पिछली दो प्रतिक्रियाओं के विपरीत, प्रोटीन जैवसंश्लेषण जीवित चीजों के संगठन के ऑर्गेनॉइड-सेलुलर स्तर पर होता है।

कवर की गई सामग्री पर आधारित व्यायाम

1. किसी कोशिका में प्रोटीन जैवसंश्लेषण के लिए कौन सी परिस्थितियाँ आवश्यक हैं?
2. बताएं कि टीआरएनए अणुओं में अमीनो एसिड कैसे जोड़े जाते हैं।
3. टीआरएनए अणु के कौन से भाग पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड की स्थिति निर्धारित करते हैं?
4. प्रोटीन जैवसंश्लेषण के दौरान आनुवंशिक जानकारी की सटीक प्रतिलिपि बनाना क्यों आवश्यक है? कौन सी प्रतिक्रियाएँ इसके कार्यान्वयन को सुनिश्चित करती हैं?
5. पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला राइबोसोम पर कैसे एकत्रित होती है?
6. मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाओं और प्रसार और प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रियाओं के बीच मुख्य अंतर क्या है? आपने जवाब का औचित्य साबित करें।

50 के दशक के मध्य तक। ऐसा माना जाता था कि माइक्रोसोम प्रोटीन संश्लेषण का केंद्र थे। बाद में यह पाया गया कि सभी माइक्रोसोम जैवसंश्लेषण में भाग नहीं लेते हैं, बल्कि केवल राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कॉम्प्लेक्स होते हैं, जिन्हें आर. रॉबर्टसन राइबोसोम कहते हैं। घरेलू बायोकेमिस्ट ए.एस. 1963 में स्पिरिन ने दो राइबोसोमल सबयूनिट को अलग किया और उनकी संरचना स्थापित की। कोशिकाओं में एक पॉलीसोम की खोज, एक संरचना जिसमें 5-70 राइबोसोम होते हैं, ने जे. वॉटसन को यह सुझाव देने की अनुमति दी कि प्रोटीन संश्लेषण कई राइबोसोम पर एक साथ होता है जो एमआरएनए से जुड़े होते हैं। आगे के प्रयोगों से संपूर्ण अनुवाद तंत्र का पता चला।

व्याख्यान की रूपरेखा:

1. प्रतिलेखन।

2. पूरकता की अवधारणा।

3. प्रसारण.

4. मैट्रिक्स संश्लेषण.

किसी कोशिका में सबसे जटिल कार्बनिक पदार्थ प्रोटीन होते हैं। कोशिका के जीवन के दौरान, वे विकृत हो जाते हैं, विकृत हो जाते हैं और उनके स्थान पर नए कोशिकाएँ निर्मित हो जाती हैं। इस प्रकार, प्रोटीन जैवसंश्लेषण लगातार होता रहता है - हर मिनट कोशिका कई हजार नए प्रोटीन अणुओं का संश्लेषण करती है। प्रोटीन संश्लेषण में कई चरण होते हैं।

प्रतिलिपि- प्रोटीन संश्लेषण डीएनए की भागीदारी से होता है, क्योंकि यह डीएनए अणु में है कि प्रोटीन की संरचना लिखी जाती है, यानी अमीनो एसिड की व्यवस्था का एक निश्चित क्रम। डीएनए अणु का वह भाग जो किसी व्यक्तिगत प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी रखता है, कहलाता है जीनोम.

डीएनए के साथ, बनाए जा रहे प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी दूसरे न्यूक्लिक एसिड - आरएनए में स्थानांतरित की जाती है। इस प्रकार, डीएनए वह मैट्रिक्स है जो आरएनए अणु पर मूल स्रोत की "कास्टिंग" प्रदान करता है। लेकिन आरएनए न केवल बनाए जा रहे प्रोटीन की संरचना की नकल करता है, बल्कि इस जानकारी को कोशिका नाभिक से राइबोसोम तक भी स्थानांतरित करता है। इस प्रकार के आरएनए को मैसेंजर आरएनए कहा जाता है और इसमें कई हजार न्यूक्लियोटाइड हो सकते हैं। DNA से RNA में सूचना की प्रतिलिपि बनाने की प्रक्रिया कहलाती है TRANSCRIPTION.

यदि प्रत्येक अमीनो एसिड (उनमें से 20 हैं) का अपना "अक्षर" होता, यानी अपना स्वयं का डीएनए न्यूक्लियोटाइड, तो सब कुछ सरल होगा: एक निश्चित अमीनो एसिड को उसके न्यूक्लियोटाइड से कॉपी किया जाएगा। लेकिन केवल 4 न्यूक्लियोटाइड हैं। इसका मतलब है कि केवल 4 अमीनो एसिड को सेलुलर आरएनए पर कॉपी किया जा सकता है। बाकी 16 इस ऑपरेशन को अंजाम नहीं दे सके. इसलिए, प्रकृति ने सूचना प्रसारित करने के लिए एक और तंत्र का आविष्कार किया - एक विशेष कोड का उपयोग करके।

विकास की प्रक्रिया में प्रकृति द्वारा आविष्कार किए गए डीएनए कोड में 3 "अक्षर" - 3 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। इस प्रकार, प्रत्येक अमीनो एसिड एक न्यूक्लियोटाइड से नहीं, बल्कि 3 न्यूक्लियोटाइड के एक निश्चित संयोजन से मेल खाता है, जिसे "ट्रिपलेट" कहा जाता है।

उदाहरण के लिए: अमीनो एसिड "वेलिन" निम्नलिखित न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम द्वारा एन्कोड किया गया है - सी-ए-ए (साइटोसिन - एडेनिन - एडेनिन)। अमीनो एसिड ल्यूसीन - ए-ए-सी (एडेनिन - एडेनिन - साइटोसिन)। इसलिए, यदि डीएनए के एक निश्चित भाग में न्यूक्लियोटाइड का क्रम है: सी-ए-ए-ए-सी-ए-ए-ए-सी-जी-जी-जी, तो इस श्रृंखला को ट्रिपलेट्स - "ट्रिपलेट्स" में विभाजित करके, एन्कोडेड अमीनो एसिड - वेलिन - सिस्टीन - ल्यूसीन - प्रोलाइन को समझना संभव है।

डीएनए से आरएनए में जानकारी स्थानांतरित करने के लिए, यह आवश्यक है कि संचारण और प्राप्त करने वाले उपकरणों को समान तरंग दैर्ध्य पर ट्यून किया जाए संपूरकता. अर्थात्, विशिष्ट डीएनए न्यूक्लियोटाइड को विशिष्ट आरएनए न्यूक्लियोटाइड के अनुरूप होना चाहिए। उदाहरण के लिए: यदि डीएनए श्रृंखला के एक स्थान पर न्यूक्लियोटाइड जी (गुआनिन) है, तो न्यूक्लियोटाइड सी (साइटोसिन) आरएनए श्रृंखला में इसके विपरीत स्थित होना चाहिए।

इस प्रकार, संपूरकता के सिद्धांत के अनुसार, आरएनए न्यूक्लियोटाइड्स को निम्नानुसार व्यवस्थित किया जाएगा: जी(डीएनए)- सी(आरएनए), सी(डीएनए)- जी(आरएनए), ए(डीएनए)- यू(आरएनए), टी(डीएनए)- ए(आरएनए) (यू-यूरिडिल, टी-थाइमिडिल)। इस प्रकार, डीएनए अणु में समान अमीनो एसिड - प्रोलाइन को त्रिक जी-जी-जी के रूप में लिखा जाता है, और डीएनए पर प्रतिलिपि बनाने के बाद इसे त्रिक सी-सी-सी के रूप में एन्कोड किया जाता है।

प्रसारण. अगला चरण यह है कि सेलुलर आरएनए अणु नाभिक छोड़ देते हैं और साइटोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं, जहां वे राइबोसोम के संपर्क में आते हैं। कोशिका की निर्माण सामग्री राइबोसोम - अमीनो एसिड में भी भेजी जाती है, जिससे सेलुलर आरएनए कोड के अनुसार प्रोटीन अणु इकट्ठे होते हैं। राइबोसोम में अमीनो एसिड का परिवहन एक विशेष प्रकार के आरएनए द्वारा किया जाता है - परिवहन. इसके अणु में न्यूक्लियोटाइड की छोटी एकल श्रृंखलाएँ होती हैं। 20 अमीनो एसिड में से प्रत्येक का अपना स्थानांतरण आरएनए होता है; स्थानांतरण आरएनए अणु सख्ती से विशिष्ट होता है। प्रोटीन अणु के संयोजन में सीधे भाग लेने से पहले, अमीनो एसिड को एटीपी द्वारा चार्ज किया जाता है। यह ऊर्जा माइटोकॉन्ड्रिया द्वारा आपूर्ति की जाती है। ऊर्जा-आवेशित अमीनो एसिड, स्थानांतरण आरएनए के साथ, राइबोसोम में भेजे जाते हैं, जहां प्रोटीन संश्लेषण होता है।

राइबोसोम में 2 असमान लोब होते हैं, जिसके माध्यम से एक स्थानांतरण आरएनए अणु को मनके की तरह खींचा जाता है। इस प्रक्रिया की तुलना पिकअप हेड के माध्यम से चुंबकीय टेप के पारित होने से भी की जा सकती है, केवल आरएनए आसानी से स्लाइड नहीं करता है, बल्कि छोटे चरणों में होता है।

इस प्रकार, आरएनए 3 प्रकार के होते हैं - मैसेंजर, ट्रांसपोर्ट और राइबोसोमल - बाद वाला राइबोसोम का हिस्सा है।

प्रोटीन अणुओं को इकट्ठा करते समय, प्रकृति सिद्धांत का उपयोग करती है मैट्रिक्स संश्लेषणयह सुनिश्चित करने के लिए कि बनाए गए प्रोटीन अणु मौजूदा अणु की संरचना में निर्धारित डिज़ाइन से निकटता से मेल खाते हैं।

योजनाबद्ध रूप से, पूरी प्रक्रिया को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है: धागे जैसा आरएनए गोल आकार के निकायों से सुसज्जित है। ये राइबोसोम हैं. 1 राइबोसोम, बाएं छोर से एक धागे पर बंधा हुआ, प्रोटीन संश्लेषण शुरू करता है। जैसे ही यह आरएनए स्ट्रैंड के साथ चलता है, एक प्रोटीन अणु इकट्ठा हो जाता है। फिर 2, 3... धागे पर आते हैं और प्रत्येक अपना स्वयं का प्रोटीन इकट्ठा करता है, जो मैट्रिक्स द्वारा निर्धारित होता है। साथ ही, आरएनए स्ट्रैंड के साथ चलने वाले प्रत्येक राइबोसोम को आरएनए स्थानांतरण के साथ अमीनो एसिड प्राप्त होता है। इस मामले में, केवल अमीनो एसिड जोड़ा जाता है जो (पूरकता के अनुसार) डीएनए अणु के कोड से मेल खाता है।

इस प्रक्रिया को कहा जाता है प्रसारण. अमीनो एसिड का एक दूसरे के साथ संबंध एंजाइमों के प्रभाव में होता है। जब प्रोटीन अणु तैयार हो जाता है, तो राइबोसोम आरएनए स्ट्रैंड से बाहर निकल जाता है और यह एक नए अणु को इकट्ठा करने के लिए मुक्त हो जाता है। तैयार प्रोटीन अणु कोशिका के उस हिस्से में चला जाता है जहां इसकी आवश्यकता होती है। एक प्रोटीन अणु को इकट्ठा करने की प्रक्रिया बहुत तेज़ है - एक चौथाई सेकंड में, 146 अमीनो एसिड से युक्त एक प्रोटीन अणु बनता है।

प्रोटीन अणु को इकट्ठा करने का कार्यक्रम मैसेंजर आरएनए के रूप में राइबोसोम में प्रवेश करता है। "निर्माण सामग्री" - अमीनो एसिड को स्थानांतरण आरएनए असेंबली की साइट पर पहुंचाया जाता है। मैट्रिक्स सिद्धांत एक प्रोटीन अणु के निर्माण को सुनिश्चित करता है, जो पहले डीएनए द्वारा निर्धारित किया गया था। प्रोटीन उत्पादन में ऊर्जा का व्यय शामिल होता है और यह एंजाइमों की भागीदारी से किया जाता है। ऊर्जा की आपूर्ति माइटोकॉन्ड्रिया द्वारा की जाती है, और इसका वाहक ऊर्जा युक्त पदार्थ एटीपी है।

स्व-अध्ययन के लिए प्रश्न:

1. कोशिका में प्रोटीन के कार्य।

2. प्रोटीन जैवसंश्लेषण के चरण।

3. डीएनए: कोशिका में स्थान, प्रोटीन जैवसंश्लेषण में भूमिका।

4. आरएनए के प्रकार, उनके कार्य।

5. प्रतिलेखन, डीएनए और आरएनए की भागीदारी।

6. अनुवाद, राइबोसोम की भूमिका।

7. संपूरकता की अवधारणा.

प्रोटीन अणु की प्राथमिक संरचना के बारे में जानकारी डीएनए में निहित होती है, जो यूकेरियोटिक कोशिका के केंद्रक में स्थित होती है। डीएनए की एक श्रृंखला या स्ट्रैंड में कई प्रोटीनों के बारे में जानकारी हो सकती है। जीन डीएनए का एक खंड (टुकड़ा) है जो एक प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी रखता है। डीएनए अणु में न्यूक्लियोटाइड के एक विशिष्ट अनुक्रम के रूप में प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम के लिए एक कोड होता है। इस मामले में, भविष्य के प्रोटीन अणु में प्रत्येक अमीनो एसिड डीएनए अणु में तीन न्यूक्लियोटाइड (ट्रिपलेट) के एक खंड से मेल खाता है।

प्रक्रिया प्रोटीन जैवसंश्लेषणअनुक्रमिक घटनाओं की एक श्रृंखला शामिल है:

डीएनए प्रतिकृति (कोशिका केन्द्रक में) TRANSCRIPTIONमैसेंजर आरएनए (राइबोसोम की मदद से साइटोप्लाज्म में) प्रोटीन अनुवाद

मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) संश्लेषण नाभिक में होता है। यह एंजाइमों की मदद से और नाइट्रोजनस आधारों की संपूरकता के सिद्धांत को ध्यान में रखते हुए डीएनए स्ट्रैंड में से एक के साथ किया जाता है। डीएनए जीन में निहित जानकारी को एक संश्लेषित एमआरएनए अणु में फिर से लिखने की प्रक्रिया को कहा जाता है TRANSCRIPTION. जाहिर है, जानकारी आरएनए न्यूक्लियोटाइड्स के अनुक्रम के रूप में लिखित है। इस मामले में डीएनए स्ट्रैंड एक मैट्रिक्स के रूप में कार्य करता है। इसके गठन की प्रक्रिया में, आरएनए अणु में नाइट्रोजनस बेस थाइमिन के बजाय यूरेशिया शामिल होता है।

जी - सी - ए - ए - सी - टी - डीएनए अणु की श्रृंखलाओं में से एक का एक टुकड़ा
- सी - जी - यू - यू - जी - ए - एक संदेशवाहक आरएनए अणु का एक टुकड़ा।

आरएनए अणु अलग-अलग होते हैं, उनमें से प्रत्येक एक जीन के बारे में जानकारी रखता है। इसके बाद, एमआरएनए अणु कोशिका नाभिक को परमाणु झिल्ली के छिद्रों के माध्यम से छोड़ देते हैं और साइटोप्लाज्म में राइबोसोम में निर्देशित होते हैं। ट्रांसफर आरएनए (टीआरएनए) का उपयोग करके अमीनो एसिड भी यहां वितरित किए जाते हैं। एक टीआरएनए अणु में 70-80 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। अणु का सामान्य स्वरूप तिपतिया घास के पत्ते जैसा दिखता है।

"शीर्ष" पर एक एटिकोडन (न्यूक्लियोटाइड्स का एक कोड ट्रिपलेट) होता है, जो एक विशिष्ट अमीनो एसिड से मेल खाता है। इसलिए, प्रत्येक अमीनो एसिड का अपना विशिष्ट tRNA होता है। प्रोटीन अणु के संयोजन की प्रक्रिया राइबोसोम में होती है और कहलाती है प्रसारण. एक एमआरएनए अणु पर कई राइबोसोम क्रमिक रूप से स्थित होते हैं। प्रत्येक राइबोसोम का कार्यात्मक केंद्र एमआरएनए के दो त्रिक को समायोजित कर सकता है। न्यूक्लियोटाइड्स का कोड ट्रिपलेट - एक टी-आरएनए अणु जो प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर पहुंच गया है, वर्तमान में राइबोसोम के कार्यात्मक केंद्र में स्थित आई-आरएनए न्यूक्लियोटाइड्स के ट्रिपलेट से मेल खाता है। फिर राइबोसोम तीन न्यूक्लियोटाइड के बराबर एमआरएनए श्रृंखला के साथ एक कदम उठाता है। टी-आरएनए से अलग हो जाता है और प्रोटीन मोनोमर्स की एक श्रृंखला बन जाता है। जारी टी-आरएनए किनारे की ओर चला जाता है और कुछ समय बाद फिर से एक निश्चित एसिड के साथ जुड़ सकता है, जिसे साइट पर ले जाया जाएगा। प्रोटीन संश्लेषण. इस प्रकार, डीएनए ट्रिपलेट में न्यूक्लियोटाइड का क्रम एमआरएनए ट्रिपलेट में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम से मेल खाता है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण की जटिल प्रक्रिया में, कई पदार्थों और कोशिकांगों के कार्यों का एहसास होता है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण

प्रोटीन जैवसंश्लेषण

शरीर के चयापचय में अग्रणी भूमिका प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड की होती है। प्रोटीन पदार्थ कोशिका की सभी महत्वपूर्ण संरचनाओं का आधार बनते हैं, वे साइटोप्लाज्म का हिस्सा होते हैं। प्रोटीन में असामान्य रूप से उच्च प्रतिक्रियाशीलता होती है। वे उत्प्रेरक कार्यों से संपन्न हैं, यानी वे एंजाइम हैं, इसलिए प्रोटीन सभी चयापचय प्रतिक्रियाओं की दिशा, गति और करीबी समन्वय और संयुग्मन निर्धारित करते हैं।

जीवन की घटनाओं में प्रोटीन की अग्रणी भूमिका उनके रासायनिक कार्यों की समृद्धि और विविधता से जुड़ी होती है, जिसमें साइटोप्लाज्म बनाने वाले अन्य सरल और जटिल पदार्थों के साथ विभिन्न परिवर्तनों और बातचीत की असाधारण क्षमता होती है।

न्यूक्लिक एसिड कोशिका के सबसे महत्वपूर्ण अंग का हिस्सा हैं - नाभिक, साथ ही साइटोप्लाज्म, राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया, आदि। न्यूक्लिक एसिड आनुवंशिकता, शरीर की परिवर्तनशीलता और प्रोटीन संश्लेषण में एक महत्वपूर्ण, प्राथमिक भूमिका निभाते हैं।

प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया एक बहुत ही जटिल बहु-चरणीय प्रक्रिया है। यह विशेष अंगों - राइबोसोम में होता है। कोशिका में बड़ी संख्या में राइबोसोम होते हैं। उदाहरण के लिए, ई. कोलाई की संख्या लगभग 20,000 है।

राइबोसोम में प्रोटीन संश्लेषण कैसे होता है?

प्रोटीन अणु अनिवार्य रूप से व्यक्तिगत अमीनो एसिड से बनी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं हैं। लेकिन अमीनो एसिड इतने सक्रिय नहीं होते कि अपने आप एक-दूसरे से जुड़ सकें। इसलिए, एक दूसरे से जुड़ने और प्रोटीन अणु बनाने से पहले, अमीनो एसिड को सक्रिय किया जाना चाहिए। यह सक्रियता विशेष एंजाइमों की क्रिया के तहत होती है। इसके अलावा, प्रत्येक अमीनो एसिड का अपना एंजाइम होता है जो विशेष रूप से उससे जुड़ा होता है।

इसके लिए ऊर्जा स्रोत (सेल में कई प्रक्रियाओं के लिए) एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) है।

सक्रियण के परिणामस्वरूप, अमीनो एसिड अधिक लचीला हो जाता है और, उसी एंजाइम की कार्रवाई के तहत, टी-आरएनए से जुड़ जाता है।

यह महत्वपूर्ण है कि प्रत्येक अमीनो एसिड एक सख्ती से विशिष्ट टीआरएनए से मेल खाता हो। वह "अपना" अमीनो एसिड ढूंढती है और इसे राइबोसोम में स्थानांतरित करती है। इसलिए, ऐसे RNA को ट्रांसपोर्ट RNA कहा जाता है।

नतीजतन, विभिन्न सक्रिय अमीनो एसिड उनके टीआरएनए से जुड़े राइबोसोम में प्रवेश करते हैं। राइबोसोम इसमें प्रवेश करने वाले विभिन्न अमीनो एसिड से प्रोटीन श्रृंखला को इकट्ठा करने के लिए एक कन्वेयर की तरह है (चित्र 13 ए और बी)।

,

प्रश्न उठता है: व्यक्तिगत अमीनो एसिड के एक दूसरे से बंधने का क्रम क्या निर्धारित करता है? आखिरकार, यह वह क्रम है जो निर्धारित करता है कि राइबोसोम में कौन सा प्रोटीन संश्लेषित किया जाएगा, क्योंकि इसकी विशिष्टता प्रोटीन में अमीनो एसिड के क्रम पर निर्भर करती है। कोशिका में विभिन्न संरचना और गुणों वाले 2000 से अधिक विशिष्ट प्रोटीन होते हैं।

यह पता चला है कि टी-आरएनए के साथ-साथ, जिस पर इसका अमीनो एसिड "बैठता है", राइबोसोम को डीएनए से एक "सिग्नल" प्राप्त होता है, जो नाभिक में निहित होता है। इस संकेत के अनुसार, यह या वह प्रोटीन, यह या वह एंजाइम राइबोसोम में संश्लेषित होता है (चूंकि एंजाइम प्रोटीन होते हैं)।

प्रोटीन संश्लेषण पर डीएनए का निर्देशन प्रभाव सीधे तौर पर नहीं, बल्कि एक विशेष मध्यस्थ की मदद से होता है, आरएनए का वह रूप, जिसे मैसेंजर या मैसेंजर आरएनए (एम-आरएनए या आई-आरएनए) कहा जाता है।

मैसेंजर आरएनए को डीएनए के प्रभाव में नाभिक में संश्लेषित किया जाता है, इसलिए इसकी संरचना डीएनए की संरचना को दर्शाती है। आरएनए अणु डीएनए फॉर्म की एक कास्ट की तरह है।

संश्लेषित एमआरएनए राइबोसोम में प्रवेश करता है और, जैसा कि यह था, इस संरचना को एक योजना बताता है - एक विशिष्ट प्रोटीन को संश्लेषित करने के लिए राइबोसोम में प्रवेश करने वाले सक्रिय अमीनो एसिड को किस क्रम में एक दूसरे से जोड़ा जाना चाहिए। अन्यथा, डीएनए में एन्कोड की गई आनुवंशिक जानकारी एमआरएनए और फिर प्रोटीन में स्थानांतरित हो जाती है।

संदेशवाहक आरएनए अणु राइबोसोम में प्रवेश करता है और, जैसे वह था, उसे सिल देता है। इसका वह खंड जो वर्तमान में राइबोसोम में स्थित है, एक कोडन (ट्रिपलेट) द्वारा परिभाषित किया गया है, ट्रांसफर आरएनए में संरचनात्मक रूप से इसके (एंटिकोडोन) के समान एक ट्रिपलेट के साथ काफी विशेष रूप से बातचीत करता है, जो अमीनो एसिड को राइबोसोम में लाता है। स्थानांतरण आरएनए अपने अमीनो एसिड के साथ एमआरएनए के एक विशिष्ट कोडन के पास पहुंचता है और उससे जुड़ जाता है; एक अलग अमीनो एसिड के साथ एक और टी-आरएनए को आई-आरएनए के अगले आसन्न खंड में जोड़ा जाता है, और इसी तरह, जब तक कि आई-आरएनए की पूरी श्रृंखला नहीं पढ़ी जाती है और जब तक सभी अमीनो एसिड उचित क्रम में कम नहीं हो जाते हैं, तब तक एक प्रोटीन अणु. और टीआरएनए, जो अमीनो एसिड को पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के एक निश्चित हिस्से तक पहुंचाता है, अपने अमीनो एसिड से मुक्त होता है और राइबोसोम से बाहर निकलता है। फिर, साइटोप्लाज्म में, वांछित अमीनो एसिड इसमें शामिल हो सकता है और इसे फिर से राइबोसोम में स्थानांतरित कर सकता है। प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया में एक नहीं, बल्कि कई राइबोसोम - पॉलीराइबोसोम - एक साथ शामिल होते हैं।

आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण के मुख्य चरण: आई-आरएनए (प्रतिलेखन) के मैट्रिक्स के रूप में डीएनए पर संश्लेषण और आई-आरएनए (अनुवाद) में निहित कार्यक्रम के अनुसार पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के राइबोसोम में संश्लेषण, सभी जीवित प्राणियों के लिए सार्वभौमिक हैं . हालाँकि, इन प्रक्रियाओं के अस्थायी और स्थानिक संबंध प्रो- और यूकेरियोट्स के बीच भिन्न होते हैं।

खड़े नाभिक (जानवरों, पौधों) वाले जीवों में, प्रतिलेखन और अनुवाद को अंतरिक्ष और समय में सख्ती से अलग किया जाता है: विभिन्न आरएनए का संश्लेषण नाभिक में होता है, जिसके बाद आरएनए अणुओं को नाभिक छोड़ना चाहिए, परमाणु झिल्ली से गुजरना (चित्र) .13 ए). फिर आरएनए को साइटोप्लाज्म में प्रोटीन संश्लेषण स्थल - राइबोसोम में ले जाया जाता है। इसके बाद ही अगला चरण शुरू होता है - प्रसारण।

बैक्टीरिया में, जिसका परमाणु पदार्थ झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग नहीं होता है, प्रतिलेखन और अनुवाद एक साथ होता है (चित्र 13 बी)।

जीन के कार्य को दर्शाने वाले आधुनिक चित्र जैव रासायनिक और आनुवंशिक तरीकों का उपयोग करके प्राप्त प्रयोगात्मक डेटा के तार्किक विश्लेषण के आधार पर बनाए गए हैं। सूक्ष्म इलेक्ट्रॉन सूक्ष्म विधियों का उपयोग व्यक्ति को कोशिका के वंशानुगत तंत्र के कार्य को वस्तुतः देखने की अनुमति देता है। हाल ही में, इलेक्ट्रॉन सूक्ष्म छवियां प्राप्त की गई हैं, जो दिखाती हैं कि बैक्टीरिया डीएनए मैट्रिक्स पर, उन क्षेत्रों में जहां आरएनए पोलीमरेज़ (एक एंजाइम जो आरएनए में डीएनए के प्रतिलेखन को उत्प्रेरित करता है) के अणु डीएनए से जुड़े होते हैं, एमआरएनए अणुओं का संश्लेषण होता है . रैखिक डीएनए अणु के लंबवत स्थित एमआरएनए स्ट्रैंड, मैट्रिक्स के साथ चलते हैं और लंबाई में वृद्धि करते हैं। जैसे-जैसे आरएनए स्ट्रैंड लंबे होते हैं, राइबोसोम उनसे जुड़ते हैं, जो बदले में, आरएनए स्ट्रैंड के साथ डीएनए की ओर बढ़ते हैं और प्रोटीन संश्लेषण की ओर ले जाते हैं।

जो कुछ कहा गया है, उससे यह निष्कर्ष निकलता है कि कोशिका में प्रोटीन और सभी एंजाइमों के संश्लेषण का स्थान राइबोसोम हैं। लाक्षणिक रूप से कहें तो, ये प्रोटीन "कारखानों" की तरह हैं, एक असेंबली शॉप की तरह, जहां प्रोटीन और अमीनो एसिड की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को इकट्ठा करने के लिए आवश्यक सभी सामग्रियों की आपूर्ति की जाती है। संश्लेषित प्रोटीन की प्रकृति आई-आरएनए की संरचना, उसमें न्यूक्लियॉइड की व्यवस्था के क्रम पर निर्भर करती है, और आई-आरएनए की संरचना डीएनए की संरचना को दर्शाती है, जिससे अंततः प्रोटीन की विशिष्ट संरचना, यानी, इसमें विभिन्न अमीनो एसिड की व्यवस्था का क्रम, डीएनए में न्यूक्लियॉइड के स्थान के क्रम, डीएनए की संरचना पर निर्भर करता है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण के प्रस्तुत सिद्धांत को मैट्रिक्स सिद्धांत कहा जाता है। इस सिद्धांत को मैट्रिक्स कहा जाता है क्योंकि न्यूक्लिक एसिड मैट्रिक्स की भूमिका निभाते हैं जिसमें प्रोटीन अणु में अमीनो एसिड अवशेषों के अनुक्रम के बारे में सभी जानकारी दर्ज की जाती है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण के मैट्रिक्स सिद्धांत का निर्माण और अमीनो एसिड कोड को समझना 20वीं सदी की सबसे बड़ी वैज्ञानिक उपलब्धि है, जो आनुवंशिकता के आणविक तंत्र को स्पष्ट करने की दिशा में सबसे महत्वपूर्ण कदम है।

पौधों का जीवन: 6 खंडों में। - एम.: आत्मज्ञान। ए. एल. तख्तादज़्यान, प्रधान संपादक, संबंधित सदस्य द्वारा संपादित। यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज, प्रोफेसर। ए.ए. फेदोरोव. 1974 .

देखें अन्य शब्दकोशों में "प्रोटीन जैवसंश्लेषण" क्या है:

राइबोसोम द्वारा प्रोटीन संश्लेषण की योजना प्रोटीन जैवसंश्लेषण एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण की एक जटिल बहु-चरण प्रक्रिया है ... विकिपीडिया

प्रोटीन अणु की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड के पोलीमराइजेशन की प्रतिक्रियाओं का एक सेट, विशेष ऑर्गेनेल, राइबोसोम पर कोशिकाओं में होता है; बी.बी. का उल्लंघन मनुष्यों, जानवरों और पौधों की कई बीमारियों का आधार... बड़ा चिकित्सा शब्दकोश

जीवित जीवों द्वारा प्राकृतिक कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण की प्रक्रिया। किसी यौगिक का बायोसिंथेटिक मार्ग प्रतिक्रियाओं का एक क्रम है जो इस यौगिक के निर्माण की ओर ले जाता है, आमतौर पर एंजाइमेटिक (आनुवंशिक रूप से निर्धारित), लेकिन कभी-कभी... विकिपीडिया

- [चाय; एम. जीवित जीवों में विभिन्न कार्बनिक पदार्थों का निर्माण। बी गिलहरी। जैवसंश्लेषण का तंत्र. * * * जैवसंश्लेषण - एंजाइम जैव उत्प्रेरक की भागीदारी से जीवित कोशिकाओं में शरीर के लिए आवश्यक पदार्थों का निर्माण। आमतौर पर परिणामस्वरूप... विश्वकोश शब्दकोश

जैव संश्लेषण- (चाय; एम. जीवित जीवों में विभिन्न कार्बनिक पदार्थों का निर्माण। प्रोटीन बायोसी/एनटीसिस। जैवसंश्लेषण तंत्र... अनेक भावों का शब्दकोश

राइबोसोमल जैवसंश्लेषण- * फिशोसोमल बायोसिंथेसिस * आरएनए और प्रोटीन घटकों से राइबोसोमल कणों का राइबोसोमल बायोसिंथेसिस संयोजन। यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स में, इसे इस तरह से समन्वित किया जाता है कि न तो अतिरिक्त प्रोटीन जमा होता है और न ही अतिरिक्त न्यूक्लिक एसिड। ई. कोलाई में प्रोटीन संश्लेषण होता है... ... आनुवंशिकी। विश्वकोश शब्दकोश

इस शब्द के अन्य अर्थ हैं, प्रोटीन (अर्थ) देखें। प्रोटीन (प्रोटीन, पॉलीपेप्टाइड्स) उच्च-आणविक कार्बनिक पदार्थ होते हैं जिनमें पेप्टाइड बॉन्ड द्वारा एक श्रृंखला में जुड़े अल्फा अमीनो एसिड होते हैं। जीवित जीवों में... ...विकिपीडिया

मीर अंतरिक्ष स्टेशन पर और नासा शटल उड़ानों के दौरान विभिन्न प्रोटीन के क्रिस्टल उगाए गए। अत्यधिक शुद्ध प्रोटीन कम तापमान पर क्रिस्टल बनाते हैं, जिनका उपयोग प्रोटीन का एक मॉडल प्राप्त करने के लिए किया जाता है। प्रोटीन (प्रोटीन, ... ... विकिपीडिया

I गिलहरी (स्क्यूरस) कृन्तकों के क्रम के गिलहरी परिवार के स्तनधारियों की एक प्रजाति है। यूरोप, एशिया और अमेरिका के जंगलों में वितरित। लगभग 50 प्रजातियाँ। एक वृक्षीय जीवन शैली के लिए अनुकूलित। शरीर की लंबाई 28 सेमी तक। फर आमतौर पर मोटा होता है, कुछ रोएँदार होते हैं।… … महान सोवियत विश्वकोश

प्रोटीन जैवसंश्लेषण और आनुवंशिक कोड

परिभाषा 1

प्रोटीन जैवसंश्लेषण- कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण की एंजाइमिक प्रक्रिया। इसमें कोशिका के तीन संरचनात्मक तत्व शामिल होते हैं - केन्द्रक, साइटोप्लाज्म, राइबोसोम।

कोशिका नाभिक में, डीएनए अणु उन सभी प्रोटीनों के बारे में जानकारी संग्रहीत करते हैं जो इसमें संश्लेषित होते हैं, चार-अक्षर कोड का उपयोग करके एन्क्रिप्ट किए जाते हैं।

परिभाषा 2

जेनेटिक कोडडीएनए अणु में न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम है, जो प्रोटीन अणु में अमीनो एसिड का अनुक्रम निर्धारित करता है।

आनुवंशिक कोड के गुण इस प्रकार हैं:

आनुवंशिक कोड त्रिक है, अर्थात प्रत्येक अमीनो एसिड का अपना कोड त्रिक होता है ( कोडोन), तीन आसन्न न्यूक्लियोटाइड से मिलकर।

उदाहरण 1

अमीनो एसिड सिस्टीन को ट्रिपलेट ए-सी-ए, वेलिन - ट्रिपलेट सी-ए-ए द्वारा एन्कोड किया गया है।

कोड ओवरलैप नहीं होता है, अर्थात, न्यूक्लियोटाइड दो पड़ोसी त्रिक का हिस्सा नहीं हो सकता है।

कोड ख़राब है, यानी, एक अमीनो एसिड को कई ट्रिपलेट्स द्वारा एन्कोड किया जा सकता है।

उदाहरण 2

अमीनो एसिड टायरोसिन दो ट्रिपलेट्स द्वारा एन्कोड किया गया है।

कोड में अल्पविराम (अलग करने वाले चिह्न) नहीं हैं, जानकारी न्यूक्लियोटाइड के त्रिक में पढ़ी जाती है।

परिभाषा 3

जीन - डीएनए अणु का एक खंड जो न्यूक्लियोटाइड के एक विशिष्ट अनुक्रम की विशेषता रखता है और एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण को निर्धारित करता है।

कोड सार्वभौमिक है, अर्थात सभी जीवित जीवों के लिए समान है - बैक्टीरिया से लेकर मनुष्यों तक। सभी जीवों में समान 20 अमीनो एसिड होते हैं, जो समान त्रिक द्वारा एन्कोड किए जाते हैं।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण के चरण: प्रतिलेखन और अनुवाद

किसी भी प्रोटीन अणु की संरचना डीएनए में एन्कोडेड होती है, जो सीधे इसके संश्लेषण में शामिल नहीं होती है। यह केवल आरएनए संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया राइबोसोम पर होती है, जो मुख्य रूप से साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं। इसका मतलब यह है कि डीएनए से आनुवंशिक जानकारी को प्रोटीन संश्लेषण स्थल तक स्थानांतरित करने के लिए एक मध्यस्थ की आवश्यकता होती है। यह कार्य mRNA द्वारा किया जाता है।

परिभाषा 4

पूरकता के सिद्धांत के आधार पर डीएनए अणु के एक स्ट्रैंड पर एमआरएनए अणु के संश्लेषण की प्रक्रिया को कहा जाता है TRANSCRIPTION, या पुनर्लेखन।

प्रतिलेखन कोशिका केन्द्रक में होता है।

प्रतिलेखन प्रक्रिया पूरे डीएनए अणु पर एक साथ नहीं, बल्कि उसके केवल एक छोटे से हिस्से पर की जाती है, जो एक विशिष्ट जीन से मेल खाती है। इस मामले में, डीएनए डबल हेलिक्स का हिस्सा खुल जाता है और श्रृंखलाओं में से एक का एक छोटा खंड उजागर हो जाता है - अब यह एमआरएनए संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में काम करेगा।

फिर एंजाइम आरएनए पोलीमरेज़ इस श्रृंखला के साथ चलता है, न्यूक्लियोटाइड को एक एमआरएनए श्रृंखला में जोड़ता है, जो लम्बी हो जाती है।

नोट 2

प्रतिलेखन एक ही गुणसूत्र पर कई जीनों पर और विभिन्न गुणसूत्रों पर जीनों पर एक साथ हो सकता है।

परिणामी एमआरएनए में एक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम होता है जो टेम्पलेट पर न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम की एक सटीक प्रतिलिपि है।

नोट 3

यदि डीएनए अणु में नाइट्रोजनस बेस साइटोसिन होता है, तो एमआरएनए में ग्वानिन होता है और इसके विपरीत। डीएनए में पूरक जोड़ी एडेनिन - थाइमिन है, और आरएनए में थाइमिन के बजाय यूरैसिल होता है।

दो अन्य प्रकार के आरएनए भी विशेष जीन पर संश्लेषित होते हैं - टीआरएनए और आरआरएनए।

डीएनए टेम्प्लेट पर सभी प्रकार के आरएनए के संश्लेषण की शुरुआत और अंत विशेष ट्रिपल द्वारा सख्ती से तय किया जाता है जो संश्लेषण की शुरुआत (आरंभ) और समाप्ति (टर्मिनल) को नियंत्रित करते हैं। वे जीनों के बीच "विभाजन चिह्न" के रूप में कार्य करते हैं।

अमीनो एसिड के साथ टीआरएनए का संयोजन साइटोप्लाज्म में होता है। टीआरएनए अणु का आकार तिपतिया घास के पत्ते जैसा होता है anticodon- न्यूक्लियोटाइड्स का एक त्रिक जो इस टीआरएनए द्वारा वहन किए जाने वाले अमीनो एसिड को एनकोड करता है।

जितने प्रकार के tRNA हैं उतने ही प्रकार के अमीनो एसिड भी हैं।

नोट 4

चूँकि कई अमीनो एसिड को कई त्रिक द्वारा एन्कोड किया जा सकता है, tRNA की संख्या 20 से अधिक है (लगभग 60 tRNA ज्ञात हैं)।

अमीनो एसिड के साथ टीआरएनए का संबंध एंजाइमों की भागीदारी से होता है। टीआरएनए अणु अमीनो एसिड को राइबोसोम तक पहुंचाते हैं।

परिभाषा 5

प्रसारणएक प्रक्रिया है जिसके द्वारा प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी, न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम के रूप में एमआरएनए में दर्ज की जाती है, जिसे संश्लेषित प्रोटीन अणु में अमीनो एसिड के अनुक्रम के रूप में कार्यान्वित किया जाता है।

यह प्रक्रिया राइबोसोम में होती है।

सबसे पहले, एमआरएनए राइबोसोम से जुड़ता है। पहला राइबोसोम, जो प्रोटीन को संश्लेषित करता है, एमआरएनए पर "लगा हुआ" होता है। जैसे ही राइबोसोम मुक्त हो चुके एमआरएनए के अंत की ओर बढ़ता है, एक नया राइबोसोम "लगा" ​​जाता है। एक एमआरएनए में एक साथ 80 से अधिक राइबोसोम हो सकते हैं जो एक ही प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं। एक एमआरएनए से जुड़े राइबोसोम के ऐसे समूह को कहा जाता है पॉलीराइबोसोम, या पॉलीसोम. संश्लेषित प्रोटीन का प्रकार राइबोसोम द्वारा नहीं, बल्कि एमआरएनए पर दर्ज की गई जानकारी से निर्धारित होता है। एक ही राइबोसोम विभिन्न प्रोटीनों को संश्लेषित करने में सक्षम है। प्रोटीन संश्लेषण पूरा होने के बाद, राइबोसोम एमआरएनए से अलग हो जाता है, और प्रोटीन एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में प्रवेश करता है।

प्रत्येक राइबोसोम में दो उपइकाइयाँ होती हैं - छोटी और बड़ी। एमआरएनए अणु छोटी सबयूनिट से जुड़ जाता है। राइबोसोम और आईआरएनए के बीच संपर्क स्थल पर 6 न्यूक्लियोटाइड (2 ट्रिपलेट) होते हैं। उनमें से एक को विभिन्न अमीनो एसिड के साथ टीआरएनए द्वारा साइटोप्लाज्म से लगातार संपर्क किया जाता है और एमआरएनए कोडन के एंटिकोडन के साथ स्पर्श किया जाता है। यदि कोडन और एंटिकोडन त्रिक पूरक हो जाते हैं, तो प्रोटीन के पहले से संश्लेषित भाग के अमीनो एसिड और टीआरएनए द्वारा वितरित अमीनो एसिड के बीच एक पेप्टाइड बंधन होता है। प्रोटीन अणु में अमीनो एसिड का संयोजन एंजाइम सिंथेटेज़ की भागीदारी से किया जाता है। टीआरएनए अणु अमीनो एसिड छोड़ देता है और साइटोप्लाज्म में चला जाता है, और राइबोसोम न्यूक्लियोटाइड के एक ट्रिपल को स्थानांतरित करता है। इस प्रकार पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को क्रमिक रूप से संश्लेषित किया जाता है। यह सब तब तक जारी रहता है जब तक राइबोसोम तीन स्टॉप कोडन में से एक तक नहीं पहुंच जाता: यूएए, यूएजी या यूजीए। इसके बाद प्रोटीन संश्लेषण बंद हो जाता है।

नोट 5

इस प्रकार, एमआरएनए कोडन का अनुक्रम प्रोटीन श्रृंखला में अमीनो एसिड को शामिल करने का क्रम निर्धारित करता है। संश्लेषित प्रोटीन एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के चैनलों में प्रवेश करते हैं। एक कोशिका में एक प्रोटीन अणु 1 - 2 मिनट में संश्लेषित होता है।