प्रोटीन जीवों के जीवन में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, सुरक्षात्मक, संरचनात्मक, हार्मोनल, ऊर्जा कार्य करते हैं। मांसपेशियों और हड्डी के ऊतकों की वृद्धि प्रदान करता है। प्रोटीन कोशिका की संरचना के बारे में सूचित करते हैं, इसके कार्यों और जैव रासायनिक गुणों के बारे में, मूल्यवान का हिस्सा हैं, शरीर के लिए फायदेमंदभोजन (अंडे, डेयरी उत्पाद, मछली, नट, फलियां, राई और गेहूं)। ऐसे भोजन की पाचनशक्ति को जैविक मूल्य द्वारा समझाया गया है। प्रोटीन की मात्रा के बराबर संकेतक के साथ, उस उत्पाद को पचाना आसान होगा जिसका मूल्य अधिक है। दोषपूर्ण पॉलिमर को शरीर से हटा दिया जाना चाहिए और नए के साथ प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। यह प्रक्रिया कोशिकाओं में प्रोटीन के संश्लेषण के दौरान होती है।

प्रोटीन क्या हैं

वे पदार्थ जिनमें केवल अमीनो एसिड अवशेष होते हैं, सरल प्रोटीन (प्रोटीन) कहलाते हैं। यदि आवश्यक हो, तो उनकी ऊर्जा संपत्ति का उपयोग किया जाता है, इसलिए नेतृत्व करने वाले लोग स्वस्थ जीवन शैलीजीवन, अक्सर अतिरिक्त प्रोटीन सेवन की आवश्यकता होती है। जटिल प्रोटीन, प्रोटिड, एक साधारण प्रोटीन और एक गैर-प्रोटीन भाग से बने होते हैं। एक प्रोटीन में दस अमीनो एसिड आवश्यक होते हैं, जिसका अर्थ है कि शरीर उन्हें स्वयं संश्लेषित नहीं कर सकता है, वे भोजन से आते हैं, जबकि अन्य दस गैर-आवश्यक हैं, अर्थात उन्हें अन्य अमीनो एसिड से बनाया जा सकता है। इस तरह सभी जीवों के लिए महत्वपूर्ण प्रक्रिया शुरू होती है।

जैवसंश्लेषण के मुख्य चरण: प्रोटीन कहाँ से आते हैं

जैवसंश्लेषण के परिणामस्वरूप नए अणु लिए जाते हैं - एक यौगिक की रासायनिक प्रतिक्रिया। कोशिका में प्रोटीन के संश्लेषण में दो मुख्य चरण होते हैं। यह प्रतिलेखन और अनुवाद है। प्रतिलेखन नाभिक में होता है। यह डीएनए (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड) से एक रीडिंग है, जो आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड) को भविष्य के प्रोटीन के बारे में जानकारी देता है, जो इस जानकारी को डीएनए से साइटोप्लाज्म में स्थानांतरित करता है। यह इस तथ्य के कारण होता है कि डीएनए सीधे जैवसंश्लेषण में भाग नहीं लेता है, यह केवल जानकारी रखता है, साइटोप्लाज्म में प्रवेश करने में सक्षम नहीं है जहां प्रोटीन संश्लेषित होता है, और केवल आनुवंशिक जानकारी के वाहक का कार्य करता है। दूसरी ओर, प्रतिलेखन, पूरकता के सिद्धांत के अनुसार डीएनए टेम्पलेट से आरएनए में डेटा को पढ़ना संभव बनाता है।

प्रक्रिया में आरएनए और डीएनए की भूमिका

तो, यह एक डीएनए श्रृंखला द्वारा कोशिकाओं में प्रोटीन का संश्लेषण शुरू करता है जो एक विशेष प्रोटीन के बारे में जानकारी रखता है और इसे जीन कहा जाता है। प्रतिलेखन के दौरान डीएनए श्रृंखला खुल जाती है, यानी इसका हेलिक्स एक रैखिक अणु में विघटित होना शुरू हो जाता है। डीएनए से जानकारी को आरएनए में परिवर्तित किया जाना चाहिए। इस प्रक्रिया में, एडेनिन थाइमिन के विपरीत हो जाना चाहिए। डीएनए की तरह, साइटोसिन में एक जोड़ी के रूप में गुआनिन होता है। एडेनिन के विपरीत, आरएनए यूरैसिल बन जाता है, क्योंकि आरएनए में थाइमिन जैसा न्यूक्लियोटाइड मौजूद नहीं होता है, इसे केवल यूरैसिल न्यूक्लियोटाइड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। साइटोसिन ग्वानिन के निकट है। विपरीत एडेनिन यूरैसिल है, और थाइमिन के साथ जोड़ा गया एडेनिन है। ये आरएनए अणु जो विपरीत खड़े होते हैं उन्हें मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) कहा जाता है। वे साइटोप्लाज्म और राइबोसोम में छिद्रों के माध्यम से नाभिक से बाहर निकलने में सक्षम होते हैं, जो वास्तव में, कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण का कार्य करते हैं।

सरल शब्दों में कॉम्प्लेक्स के बारे में

अब, प्रोटीन की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के अमीनो एसिड अनुक्रमों की असेंबली की जा रही है। प्रतिलेखन को डीएनए टेम्पलेट से आरएनए में भविष्य के प्रोटीन के बारे में जानकारी का पठन कहा जा सकता है। इसे पहले चरण के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। आरएनए के नाभिक छोड़ने के बाद, इसे राइबोसोम तक पहुंचना चाहिए, जहां दूसरा चरण, जिसे अनुवाद कहा जाता है, होता है।

अनुवाद पहले से ही आरएनए का संक्रमण है, यानी न्यूक्लियोटाइड से प्रोटीन अणु में सूचना का स्थानांतरण, जब आरएनए बताता है कि पदार्थ में अमीनो एसिड का क्रम क्या होना चाहिए। इस क्रम में, मैसेंजर आरएनए साइटोप्लाज्म में राइबोसोम में प्रवेश करता है जो कोशिका में प्रोटीन को संश्लेषित करता है: ए (एडेनिन) - जी (गुआनाइन) - यू (यूरैसिल) - सी (साइटोसिन) - यू (यूरैसिल) - ए (एडेनिन)।

राइबोसोम की आवश्यकता क्यों होती है?

अनुवाद होने के लिए और प्रोटीन में परिणाम के लिए, मैसेंजर आरएनए जैसे घटक, आरएनए को स्थानांतरित करते हैं, साथ ही राइबोसोम एक "कारखाने" के रूप में जिसमें प्रोटीन का उत्पादन होता है, की आवश्यकता होती है। इस मामले में, दो प्रकार के आरएनए कार्य करते हैं: सूचनात्मक, जो डीएनए के साथ नाभिक में बनता है, और परिवहन। दूसरा अम्ल अणु तिपतिया घास जैसा दिखता है। यह "तिपतिया घास" अपने आप में एक एमिनो एसिड को जोड़ता है और इसे राइबोसोम में ले जाता है। यानी यह परिवहन करता है कार्बनिक यौगिकसीधे उनकी शिक्षा के "कारखाने" के लिए।

आरआरएनए कैसे काम करता है

राइबोसोमल आरएनए भी होते हैं जो स्वयं राइबोसोम का हिस्सा होते हैं और कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण करते हैं। यह पता चला है कि राइबोसोम गैर-झिल्ली संरचनाएं हैं, उनके पास नाभिक या एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम जैसे गोले नहीं होते हैं, लेकिन बस प्रोटीन और राइबोसोमल आरएनए होते हैं। क्या होता है जब न्यूक्लियोटाइड्स का एक क्रम, यानी मैसेंजर आरएनए, राइबोसोम तक पहुंच जाता है?

स्थानांतरण आरएनए, जो साइटोप्लाज्म में स्थित होता है, अमीनो एसिड को अपनी ओर खींचता है। कोशिका में अमीनो अम्ल कहाँ से आया? और वे भोजन के साथ अंतर्ग्रहण प्रोटीन के टूटने के कारण बनते हैं। इन यौगिकों को रक्त प्रवाह द्वारा कोशिकाओं तक पहुँचाया जाता है, जहाँ शरीर के लिए आवश्यक प्रोटीन का उत्पादन होता है।

कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण का अंतिम चरण

अमीनो एसिड साइटोप्लाज्म में उसी तरह तैरते हैं जैसे ट्रांसफर आरएनए, और जब पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की असेंबली सीधे होती है, तो ये ट्रांसफर आरएनए उनके साथ जुड़ना शुरू कर देते हैं। हालांकि, किसी भी क्रम में नहीं और किसी भी स्थानांतरण आरएनए को सभी प्रकार के अमीनो एसिड के साथ संयोजित नहीं किया जा सकता है। एक विशिष्ट साइट है जिससे आवश्यक अमीनो एसिड जुड़ा हुआ है। स्थानांतरण आरएनए के दूसरे खंड को एंटिकोडन कहा जाता है। इस तत्व में तीन न्यूक्लियोटाइड होते हैं जो मैसेंजर आरएनए में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के पूरक होते हैं। एक अमीनो एसिड के लिए तीन न्यूक्लियोटाइड की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, किसी भी सशर्त प्रोटीन में सादगी के लिए केवल दो अमीनो एसिड होते हैं। जाहिर है, अधिकांश प्रोटीन में बहुत लंबी संरचना होती है, जिसमें कई अमीनो एसिड होते हैं। श्रृंखला ए - जी - वाई को ट्रिपलेट या कोडन कहा जाता है, यह एक तिपतिया घास के रूप में आरएनए को स्थानांतरित करके जुड़ जाएगा, जिसके अंत में एक निश्चित अमीनो एसिड होगा। अगले सी-यू-ए ट्रिपलेट को एक और टीआरएनए से जोड़ा जाएगा, जिसमें इस अनुक्रम के लिए एक पूरी तरह से अलग एमिनो एसिड पूरक होगा। इस क्रम में, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की आगे की असेंबली होगी।

संश्लेषण का जैविक महत्व

प्रत्येक ट्रिपल के "क्लॉवर्स" के सिरों पर स्थित दो अमीनो एसिड के बीच, एक पेप्टाइड बॉन्ड बनता है। इस स्तर पर, स्थानांतरण आरएनए कोशिका द्रव्य में चला जाता है। फिर एक अन्य अमीनो एसिड के साथ अगला परिवहन आरएनए ट्रिपल में शामिल हो जाता है, जो पिछले दो के साथ एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला बनाता है। यह प्रक्रिया तब तक दोहराई जाती है जब तक आवश्यक अमीनो एसिड अनुक्रम तक नहीं पहुंच जाता। इस प्रकार, कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण होता है, और एंजाइम, हार्मोन, रक्त पदार्थ आदि बनते हैं। प्रत्येक कोशिका किसी भी प्रोटीन का उत्पादन नहीं करती है। प्रत्येक कोशिका एक विशिष्ट प्रोटीन बना सकती है। उदाहरण के लिए, एरिथ्रोसाइट्स में हीमोग्लोबिन का निर्माण होगा, और हार्मोन और विभिन्न एंजाइमों को अग्नाशयी कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित किया जाएगा जो शरीर में प्रवेश करने वाले भोजन को तोड़ते हैं।

मांसपेशियों में प्रोटीन एक्टिन और मायोसिन बनेंगे। जैसा कि देखा जा सकता है, कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया बहु-चरण और जटिल है, जो सभी जीवित चीजों के लिए इसके महत्व और आवश्यकता को इंगित करती है।

कोशिकाओं में प्रोटीन जैवसंश्लेषण मैट्रिक्स-प्रकार की प्रतिक्रियाओं का एक क्रम है, जिसके दौरान वंशानुगत जानकारी को एक प्रकार के अणु से दूसरे में स्थानांतरित करने से आनुवंशिक रूप से निर्धारित संरचना के साथ पॉलीपेप्टाइड्स का निर्माण होता है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण आनुवंशिक जानकारी की प्राप्ति या अभिव्यक्ति का प्रारंभिक चरण है। प्रोटीन जैवसंश्लेषण सुनिश्चित करने वाली मुख्य मैट्रिक्स प्रक्रियाएं डीएनए ट्रांसक्रिप्शन और एमआरएनए अनुवाद हैं। डीएनए ट्रांसक्रिप्शन में डीएनए से एमआरएनए (मैसेंजर या मैसेंजर आरएनए) की जानकारी को फिर से लिखना होता है। एमआरएनए का अनुवाद एमआरएनए से पॉलीपेप्टाइड में सूचना का स्थानांतरण है। प्रोटीन जैवसंश्लेषण में मैट्रिक्स प्रतिक्रियाओं के अनुक्रम को आरेख के रूप में दर्शाया जा सकता है।

डीएनए का अप्रतिबंधित किनारा

लिखित डीएनए स्ट्रैंड

डीएनए प्रतिलेखन

एमआरएनए कोडन

एमआरएनए अनुवाद

टीआरएनए एंटिकोडन

प्रोटीन अमीनो एसिड

मेथियोनीन

आरेख से पता चलता है कि प्रोटीन की संरचना के बारे में अनुवांशिक जानकारी डीएनए ट्रिपलेट्स के अनुक्रम के रूप में संग्रहीत की जाती है। इस मामले में, डीएनए श्रृंखला में से केवल एक प्रतिलेखन के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है (ऐसी श्रृंखला को लिखित कहा जाता है)। दूसरा तंतु संचरित तंतु का पूरक है और एमआरएनए संश्लेषण में शामिल नहीं है।

एमआरएनए अणु राइबोसोम पर पॉलीपेप्टाइड संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। एमआरएनए ट्रिपल जो एक विशिष्ट अमीनो एसिड के लिए कोड करता है उसे कोडन कहा जाता है। अनुवाद tRNA अणुओं द्वारा किया जाता है। प्रत्येक टीआरएनए अणु में एक एंटिकोडन होता है, एक मान्यता ट्रिपलेट जिसमें न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम एक विशिष्ट एमआरएनए कोडन का पूरक होता है। प्रत्येक टीआरएनए अणु कड़ाई से परिभाषित अमीनो एसिड ले जाने में सक्षम है। एमिनो एसिड के साथ टीआरएनए के संयोजन को एमिनोएसिल-टीआरएनए कहा जाता है।

सामान्य संरचना में tRNA अणु एक डंठल पर तिपतिया घास के पत्ते जैसा दिखता है। "पत्ती के शीर्ष" में एंटिकोडन होता है। विभिन्न एंटिकोडों के साथ 61 प्रकार के tRNA होते हैं। एक एमिनो एसिड "लीफ पेटिओल" से जुड़ा होता है (राइबोसोम पर पॉलीपेप्टाइड के संश्लेषण में 20 अमीनो एसिड शामिल होते हैं)। एक विशिष्ट एंटिकोडन के साथ प्रत्येक tRNA अणु एक कड़ाई से परिभाषित अमीनो एसिड से मेल खाता है। इसी समय, एक निश्चित अमीनो एसिड आमतौर पर विभिन्न एंटिकोडन के साथ कई प्रकार के tRNA से मेल खाता है। अमीनो एसिड सहसंयोजक एंजाइमों की मदद से tRNA से जुड़ जाता है - एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस। इस प्रतिक्रिया को टीआरएनए एमिनोएसिलेशन कहा जाता है।

राइबोसोम पर, संबंधित अमीनोसिल-टीआरएनए अणु का एंटिकोडन एक विशिष्ट प्रोटीन की मदद से एक विशिष्ट एमआरएनए कोडन से जुड़ा होता है। एमआरएनए और एमिनोएसिल-टीआरएनए के इस बंधन को कोडन-आश्रित कहा जाता है। राइबोसोम पर, अमीनो एसिड पेप्टाइड बॉन्ड का उपयोग करके आपस में जुड़े होते हैं, और जारी टीआरएनए अणु मुक्त अमीनो एसिड की तलाश में जाते हैं।

आइए हम प्रोटीन जैवसंश्लेषण के मुख्य चरणों पर अधिक विस्तार से विचार करें।

प्रथम चरण। डीएनए प्रतिलेखन। लिखित डीएनए स्ट्रैंड पर, डीएनए पर निर्भर आरएनए पोलीमरेज़ का उपयोग करके एक पूरक एमआरएनए स्ट्रैंड पूरा किया जाता है। एमआरएनए अणु गैर-प्रतिलेखित डीएनए श्रृंखला की एक सटीक प्रति है, इस अंतर के साथ कि डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स के बजाय इसमें राइबोन्यूक्लियोटाइड्स होते हैं, जिसमें थाइमिन के बजाय यूरैसिल शामिल होता है।

चरण 2। एमआरएनए का प्रसंस्करण (परिपक्वता)। संश्लेषित एमआरएनए अणु (प्राथमिक प्रतिलेख) अतिरिक्त परिवर्तनों से गुजरता है। ज्यादातर मामलों में, मूल mRNA अणु को अलग-अलग टुकड़ों में काट दिया जाता है। कुछ टुकड़े - इंट्रोन्स - न्यूक्लियोटाइड से जुड़े होते हैं, जबकि अन्य - एक्सॉन - परिपक्व एमआरएनए में जुड़े होते हैं। एक्सॉन को "बिना गांठ के" जोड़ने की प्रक्रिया कहलाती है स्प्लिसिंग

स्प्लिसिंग यूकेरियोट्स और आर्कबैक्टीरिया की विशेषता है, लेकिन कभी-कभी प्रोकैरियोट्स में भी होता है। कई प्रकार के स्प्लिसिंग हैं। वैकल्पिक स्प्लिसिंग का सार यह है कि मूल mRNA के समान क्षेत्र इंट्रॉन और एक्सॉन दोनों हो सकते हैं। फिर एक और एक ही डीएनए क्षेत्र कई प्रकार के परिपक्व एमआरएनए से मेल खाता है और तदनुसार, एक ही प्रोटीन के कई अलग-अलग रूप। ट्रांस स्प्लिसिंग का सार विभिन्न जीनों (कभी-कभी विभिन्न गुणसूत्रों से भी) द्वारा एन्कोड किए गए एक्सॉन को एक परिपक्व एमआरएनए अणु में शामिल करना है।

चरण 3. एमआरएनए अनुवाद। अनुवाद (सभी मैट्रिक्स प्रक्रियाओं की तरह) में तीन चरण शामिल हैं: दीक्षा (शुरुआत), बढ़ाव (निरंतरता) और समाप्ति (अंत)।

दीक्षा। दीक्षा का सार पॉलीपेप्टाइड के पहले दो अमीनो एसिड के बीच एक पेप्टाइड बंधन का निर्माण है।

प्रारंभ में, एक दीक्षा परिसर का गठन किया जाता है, जिसमें शामिल हैं: राइबोसोम का एक छोटा सबयूनिट, विशिष्ट प्रोटीन (दीक्षा कारक) और अमीनो एसिड मेथियोनीन के साथ एक विशेष सर्जक मेथियोनीन tRNA - Met-tRNAMet। दीक्षा परिसर एमआरएनए की शुरुआत को पहचानता है, इसे संलग्न करता है, और प्रोटीन जैवसंश्लेषण के दीक्षा (शुरुआत) के बिंदु पर स्लाइड करता है: ज्यादातर मामलों में, यह प्रारंभ कोडन एयूजी है। एमआरएनए के प्रारंभ कोडन और मेथियोनीन टीआरएनए के एंटिकोडन के बीच, हाइड्रोजन बांड के गठन के साथ कोडन-निर्भर बंधन होता है। फिर राइबोसोम का बड़ा सबयूनिट जुड़ा होता है।

जब सबयूनिट्स आपस में जुड़ते हैं, तो एक पूर्ण राइबोसोम बनता है, जो दो सक्रिय केंद्रों (साइटों) को वहन करता है: ए-साइट (एमिनोएसिल, जो एमिनोएसिल-टीआरएनए को जोड़ने का काम करता है) और पी-साइट (पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज, जो बीच में एक पेप्टाइड बॉन्ड बनाने का काम करता है) अमीनो अम्ल)।

प्रारंभ में, Met-tRNAMet A-साइट में स्थित होता है, लेकिन फिर P-साइट पर चला जाता है। खाली की गई साइट को एक एंटिकोडन के साथ एमिनोएसिल-टीआरएनए प्राप्त होता है जो एयूजी कोडन के बाद एमआरएनए कोडन का पूरक होता है। हमारे उदाहरण में, यह एंटिकोडन CCG के साथ Gly-tRNAGly है, जो GHC कोडन का पूरक है। कोडन-निर्भर बंधन के परिणामस्वरूप, एमआरएनए कोडन और एमिनोएसिल-टीआरएनए एंटिकोडन के बीच हाइड्रोजन बांड बनते हैं। इस प्रकार, दो अमीनो एसिड राइबोसोम से सटे होते हैं, जिनके बीच एक पेप्टाइड बंधन बनता है। पहले अमीनो एसिड (मेथियोनीन) और उसके tRNA के बीच सहसंयोजक बंधन टूट जाता है।

पहले दो अमीनो एसिड के बीच एक पेप्टाइड बंधन बनने के बाद, राइबोसोम एक ट्रिपल द्वारा स्थानांतरित हो जाता है। परिणामस्वरूप, आरंभ करने वाले मेथियोनीन tRNAMet का स्थानान्तरण (आंदोलन) राइबोसोम के बाहर होता है। प्रारंभ कोडन और सर्जक tRNA के एंटिकोडन के बीच हाइड्रोजन बंधन टूट गया है। नतीजतन, मुक्त tRNAMet बंद हो जाता है और अपने अमीनो एसिड की तलाश में चला जाता है।

दूसरा tRNA, अमीनो एसिड (हमारे उदाहरण में, Gly-tRNAGly) के साथ, स्थानान्तरण के परिणामस्वरूप, P-साइट में समाप्त होता है, और A-साइट जारी होता है।

बढ़ाव। बढ़ाव का सार बाद के अमीनो एसिड का जोड़ है, अर्थात पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का विस्तार। बढ़ाव के दौरान राइबोसोम के कार्य चक्र में तीन चरण होते हैं: ए साइट पर एमआरएनए और एमिनोएसिल-टीआरएनए का कोडन-निर्भर बंधन, अमीनो एसिड और बढ़ती पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के बीच एक पेप्टाइड बंधन का निर्माण, और रिलीज के साथ स्थानांतरण। एक जगह।

खाली ए-साइट अगले एमआरएनए कोडन के अनुरूप एक एंटिकोडन के साथ एमिनोएसिल-टीआरएनए प्राप्त करती है (हमारे उदाहरण में, यह एयूए एंटिकोडन के साथ टीर-टीआरएनएटीर है, जो यूएयू कोडन का पूरक है)।

राइबोसोम पर दो अमीनो एसिड एक दूसरे के बगल में होते हैं, जिसके बीच एक पेप्टाइड बॉन्ड बनता है। पिछले अमीनो एसिड और उसके tRNA (हमारे उदाहरण में, ग्लाइसिन और tRNAGly के बीच) के बीच की कड़ी टूट गई है।

फिर राइबोसोम एक और त्रिक चला जाता है, और स्थानान्तरण के परिणामस्वरूप, टीआरएनए जो पी-साइट में था (हमारे उदाहरण में, टीआरएनएग्लि) राइबोसोम के बाहर है और एमआरएनए से अलग हो जाता है। ए साइट जारी की जाती है, और राइबोसोम चक्र फिर से शुरू हो जाता है।

समाप्ति। इसमें पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण को पूरा करना शामिल है।

आखिरकार, राइबोसोम एक एमआरएनए कोडन तक पहुंच जाता है जो कि कोई टीआरएनए (और कोई एमिनो एसिड नहीं) मेल खाता है। ऐसे तीन बकवास कोडन हैं: UAA ("गेरू"), UAG ("एम्बर"), UGA ("ओपल")। इन एमआरएनए कोडन में, राइबोसोम का कार्य चक्र बाधित होता है, और पॉलीपेप्टाइड की वृद्धि रुक ​​जाती है। राइबोसोम, कुछ प्रोटीनों के प्रभाव में, फिर से उप-इकाइयों में विभाजित हो जाता है।

प्रोटीन संशोधन। एक नियम के रूप में, संश्लेषित पॉलीपेप्टाइड आगे रासायनिक परिवर्तनों से गुजरता है। मूल अणु को अलग-अलग टुकड़ों में काटा जा सकता है; फिर कुछ टुकड़े क्रॉसलिंक किए जाते हैं, अन्य अमीनो एसिड के लिए हाइड्रोलाइज्ड होते हैं। सरल प्रोटीनग्लाइकोप्रोटीन, लिपोप्रोटीन, मेटालोप्रोटीन, क्रोमोप्रोटीन और अन्य जटिल प्रोटीन बनाने वाले विभिन्न प्रकार के पदार्थों के साथ संयोजन कर सकते हैं। इसके अलावा, पॉलीपेप्टाइड की संरचना में पहले से मौजूद अमीनो एसिड रासायनिक परिवर्तनों से गुजर सकते हैं। उदाहरण के लिए, अमीनो एसिड प्रोलाइन, जो प्रोकोलेजन प्रोटीन का हिस्सा है, को हाइड्रॉक्सीप्रोलाइन में ऑक्सीकृत किया जाता है। नतीजतन, कोलेजन प्रोकोलेजन से बनता है - संयोजी ऊतक का मुख्य प्रोटीन घटक।

प्रोटीन संशोधन प्रतिक्रियाएं मैट्रिक्स-प्रकार की प्रतिक्रियाएं नहीं हैं। इस तरह की जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को चरणबद्ध कहा जाता है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण की ऊर्जा। प्रोटीन जैवसंश्लेषण एक बहुत ही ऊर्जा गहन प्रक्रिया है। टीआरएनए का अमीनोसाइलेशन एक बंधन की ऊर्जा की खपत करता है एटीपी अणु, अमीनोएसिल-टीआरएनए के कोडन-निर्भर बंधन के साथ - जीटीपी अणु के एक बंधन की ऊर्जा, जब राइबोसोम एक ट्रिपल को स्थानांतरित करता है - दूसरे जीटीपी अणु के एक बंधन की ऊर्जा। नतीजतन, एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड को जोड़ने पर लगभग 90 kJ / mol खर्च होता है। पेप्टाइड बॉन्ड का हाइड्रोलिसिस केवल 2 kJ/mol जारी करता है। इस प्रकार, जैवसंश्लेषण के दौरान, अधिकांश ऊर्जा अपरिवर्तनीय रूप से नष्ट हो जाती है (गर्मी के रूप में नष्ट हो जाती है)।

आनुवंशिक कोड, इसके मुख्य गुण

प्रतिक्रियाओं के दौरान मैट्रिक्स संश्लेषणआनुवंशिक कोड के आधार पर, आनुवंशिक रूप से निर्धारित संरचना वाले पॉलीपेप्टाइड को संश्लेषित किया जाता है। डीएनए के एक खंड में एक विशेष पॉलीपेप्टाइड की संरचना के बारे में जानकारी होती है जिसे जीन कहा जाता है।

हालांकि, जीन - यह केवल डीएनए का एक खंड नहीं है, बल्कि वंशानुगत जानकारी की एक इकाई है, जिसके वाहक न्यूक्लिक एसिड होते हैं। यह स्थापित किया गया है कि जीन की एक जटिल संरचना होती है।

ज्यादातर मामलों में, कोडिंग क्षेत्र (एक्सॉन) गैर-कोडिंग क्षेत्रों (इंट्रॉन) द्वारा अलग किए जाते हैं। उसी समय, वैकल्पिक स्प्लिसिंग के कारण, डीएनए खंड का कोडिंग और गैर-कोडिंग में विभाजन सशर्त हो जाता है। डीएनए के कुछ खंड एक दूसरे के सापेक्ष गति कर सकते हैं - उन्हें मोबाइल आनुवंशिक तत्व (MGE) कहा जाता है। कई जीनों को कई प्रतियों द्वारा दर्शाया जाता है - फिर एक ही प्रोटीन को डीएनए के विभिन्न वर्गों द्वारा एन्कोड किया जाता है। वायरस की आनुवंशिक जानकारी को एनकोड करना और भी मुश्किल है। उनमें से कई में अतिव्यापी जीन होते हैं: डीएनए के एक ही टुकड़े को अलग-अलग शुरुआती बिंदुओं से स्थानांतरित किया जा सकता है।

जीन अभिव्यक्ति की प्रक्रिया लचीली है: कई पॉलीपेप्टाइड डीएनए के एक टुकड़े के अनुरूप हो सकते हैं; एक पॉलीपेप्टाइड को डीएनए के विभिन्न क्षेत्रों द्वारा एन्कोड किया जा सकता है। प्रोटीन का अंतिम संशोधन एंजाइमों की मदद से होता है जो डीएनए के विभिन्न वर्गों द्वारा एन्कोड किए जाते हैं।

आनुवंशिक कोड के सामान्य गुण

कुछ वस्तुओं का दूसरों की सहायता से परावर्तन एन्कोडिंग कहलाता है। डीएनए ट्रिपल के रूप में प्रोटीन की संरचना का प्रतिबिंब डीएनए कोड या आनुवंशिक कोड कहलाता है। आनुवंशिक कोड के लिए धन्यवाद, न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों के बीच एक-से-एक पत्राचार स्थापित होता है। न्यूक्लिक एसिडऔर अमीनो एसिड जो प्रोटीन बनाते हैं। आनुवंशिक कोड में निम्नलिखित मुख्य गुण होते हैं:

1. आनुवंशिक कोड ट्रिपलेट है: प्रत्येक एमिनो एसिड डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स के ट्रिपलेट और एमआरएनए के संबंधित ट्रिपलेट द्वारा एन्कोड किया जाता है। उसी समय, कोडन किसी भी तरह से एक दूसरे से अलग नहीं होते हैं ("अल्पविराम" नहीं होते हैं)।

2. आनुवंशिक कोड निरर्थक (पतित) है: लगभग सभी अमीनो एसिड को विभिन्न कोडन द्वारा एन्कोड किया जा सकता है। केवल दो अमीनो एसिड एक कोडन के अनुरूप होते हैं: मेथियोनीन (AUG) और ट्रिप्टोफैन (UGG)। लेकिन ल्यूसीन, सेरीन और आर्जिनिन 6 अलग-अलग कोडन के अनुरूप हैं।

3. आनुवंशिक कोड गैर-अतिव्यापी है: न्यूक्लियोटाइड की प्रत्येक जोड़ी केवल एक कोडन से संबंधित होती है (वायरस में अपवाद पाए जाते हैं)।

4. अधिकांश जैविक प्रणालियों के लिए आनुवंशिक कोड समान है। हालांकि, अपवाद हैं, उदाहरण के लिए, सिलिअट्स और विभिन्न जीवों के माइटोकॉन्ड्रिया में। इसलिए, आनुवंशिक कोड को अर्ध-सार्वभौमिक कहा जाता है।

प्रोटीन का जैवसंश्लेषण (पॉलीपेप्टाइड्स) एक अत्यंत जटिल और आश्चर्यजनक प्रक्रिया है। प्रोटीन जैवसंश्लेषण एरिथ्रोसाइट्स को छोड़कर सभी अंगों और ऊतकों में सक्रिय रूप से आगे बढ़ता है। कई कोशिकाएं "निर्यात" (यकृत, अग्न्याशय की कोशिकाओं) के लिए प्रोटीन का संश्लेषण करती हैं, और इस मामले में उनमें बहुत कुछ होता है बड़ी संख्याराइबोसोम एक जन्तु कोशिका में राइबोसोम की संख्या 105 तक पहुँच जाती है, राइबोसोम का व्यास 20 एनएम हो जाता है।

प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया राइबोसोम की सतह पर कोशिकाओं के अंदर होती है, जो 60S और 40S के अवसादन स्थिरांक के साथ दो उप-इकाइयों के परिसर होते हैं, जो एक पूरे के रूप में कार्य करते हैं। राइबोसोम में 30-35% प्रोटीन और 65-70% राइबोसोमल आरएनए होता है। राइबोसोम में अमीनोएसिल और पेप्टिडाइल क्षेत्र होते हैं। पहला सक्रिय अमीनो एसिड और टीआरएनए कॉम्प्लेक्स को ठीक करने का काम करता है जो राइबोसोम में प्रवेश करता है, और दूसरा दूसरे टीआरएनए से जुड़ी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को ठीक करता है। राइबोसोम सबयूनिट्स को डीएनए टेम्प्लेट पर नाभिक के न्यूक्लियोलस में संश्लेषित किया जाता है।

प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया का सार योजना है:

प्रोटीन-संश्लेषण प्रणाली में राइबोसोम, न्यूक्लिक एसिड, 20 अमीनो एसिड का एक सेट, विभिन्न एंजाइम, एटीपी, जीटीपी, मैग्नीशियम आयन और लगभग 200 विभिन्न गैर-उत्प्रेरक प्रोटीन कारक शामिल हैं।

एक प्रोटीन अणु अमीनो एसिड अवशेषों की एक लंबी श्रृंखला है, औसतन 100 से 500 अमीनो एसिड। प्रत्येक प्रोटीन के लिए संश्लेषण कार्यक्रम एक डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) अणु में संग्रहीत होता है। डीएनए अणु एक बहुलक है जिसके मोनोमर्स न्यूक्लियोटाइड होते हैं। एक डीएनए अणु में नाइट्रोजनस क्षारों का क्रम एक प्रोटीन अणु में अमीनो एसिड के अनुक्रम को निर्धारित करता है।

डीएनए अणु में चार प्रकार के नाइट्रोजनस बेस होते हैं: एडेनिन (ए), गुआनिन (जी), साइटोसिन (सी) और थाइमिन (टी)। तीन आधारों (एक ट्रिपलेट) का एक क्रम एक कोडन बनाता है, जो एक विशेष अमीनो एसिड से मेल खाता है।

न्यूक्लिक एसिड - डीएनए और आरएनए - प्रोटीन जैवसंश्लेषण के आवश्यक घटक हैं। डीएनए आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करने के लिए जिम्मेदार है, जबकि आरएनए इस जानकारी के संचरण और प्रोटीन अणुओं के रूप में कार्यान्वयन को निर्धारित करता है। यह तर्क दिया जा सकता है कि डीएनए का मुख्य कार्य जीनोटाइप का संरक्षण है, और आरएनए इस जीनोटाइप की अभिव्यक्ति है।

मात्रात्मक शब्दों में, राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) कोशिका में प्रबल होता है। rRNA में पेचदार खंड होते हैं और इसमें संशोधित न्यूक्लियोटाइड होते हैं (उदाहरण के लिए, 2-मिथाइलरिबोज़)। rRNA लगभग 80% . बनाता है कुलकोशिका में आरएनए। कोशिका में दूसरे प्रकार का आरएनए स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) है, जो अन्य सभी प्रकार के आरएनए की तरह, नाभिक में संश्लेषित होता है। यह कोशिका में RNA की कुल मात्रा का 10-15% होता है। 60 से अधिक विभिन्न tRNA की पहचान की गई है। इसलिए, अलग-अलग अमीनो एसिड के परिवहन के लिए कई अलग-अलग tRNA हैं। कोशिका में प्रत्येक अमीनो एसिड के लिए, कम से कम एक विशिष्ट tRNA होता है। tRNA अणु अपेक्षाकृत छोटे होते हैं। उनकी संरचना में 75-93 राइबोन्यूक्लियोटाइड होते हैं।

अमीनो एसिड टर्मिनल tRNA मोनोन्यूक्लियोटाइड के मुक्त 3-OH समूह से जुड़ा होता है, जिसे हमेशा एडेनिलिक एसिड द्वारा दर्शाया जाता है। टीआरएनए की एक और महत्वपूर्ण साइट भी है - एक एंटिकोडन, जिसकी मदद से अमीनो एसिड और टीआरएनए का परिसर मैसेंजर आरएनए (कोडन) में तीन न्यूक्लियोटाइड के एक निश्चित अनुक्रम को पहचानता है। एंटिकोडन और कोडन हाइड्रोजन बांड द्वारा जुड़े हुए पूरक हैं।

यदि किसी कोशिका में वंशानुगत जानकारी का वाहक डीएनए है, जो नाभिक में केंद्रित होता है, लेकिन प्रोटीन संश्लेषण कोशिका द्रव्य में होता है, तो, इसलिए, एक निश्चित मध्यस्थ होना चाहिए जो इस जानकारी को कोशिका के कोशिका द्रव्य तक पहुंचाता है। यह मध्यस्थ दूत या दूत आरएनए (एमआरएनए) निकला। mRNA एक कोशिका में RNA की कुल मात्रा का 2% होता है। एमआरएनए अणु सबसे लंबे होते हैं (5 हजार न्यूक्लियोटाइड तक शामिल हैं)। एमआरएनए में चार प्रकार के नाइट्रोजनस बेस भी होते हैं। इनमें से तीन (ए, जी, सी) डीएनए के समान हैं, और चौथा यूरैसिल है।

प्रोटीन अणु के संश्लेषण के लिए mRNA में एन्कोडेड जानकारी आवश्यक है, जो राइबोसोम पर होती है। कोशिका नाभिक में mRNA का संश्लेषण बहुत तेज होता है, जो प्रोटीन अणुओं के सक्रिय जैवसंश्लेषण के लिए आवश्यक होता है। एमआरएनए नाभिक के डीएनए स्ट्रैंड में से एक पर बनता है। इस मामले में, डीएनए की डबल-फंसे संरचना खुलती है, और डीएनए-निर्भर आरएनए पोलीमरेज़ की भागीदारी के साथ, पूरकता के सिद्धांत के अनुसार, एमआरएनए संश्लेषण होता है:

एमआरएनए संश्लेषण योजना

पूरकता के सिद्धांत का अर्थ है कि डीएनए हेलिक्स पर एडेनिन यूरैसिल एमआरएनए, थाइमिन से एडेनिन और ग्वानिन से साइटोसिन से मेल खाता है। इसलिए, एमआरएनए डीएनए से जानकारी पढ़ता है।

डीएनए -» आरएनए चरण इस प्रकार एक एमआरएनए अणु के संश्लेषण को निर्धारित करता है जिसमें न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम एक विशिष्ट डीएनए क्षेत्र (जीन) का पूरक होता है। इस प्रक्रिया को प्रतिलेखन कहा जाता है। एमआरएनए फिर राइबोसोम में प्रवेश करता है, इसके सबयूनिट्स के साथ संयोजन करता है। एक mRNA अणु एक ही समय में कई राइबोसोम पर स्थिर होता है, जिससे तथाकथित पॉलीसोम बनते हैं। पॉलीसोम की उपस्थिति एमआरएनए उपयोग की दक्षता और गति को बढ़ाती है।

एक निश्चित संरचना के पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का संश्लेषण एक mRNA टेम्पलेट पर होता है। एमआरएनए से प्रोटीन में सूचना स्थानांतरित करने की प्रक्रिया को अनुवाद कहा जाता है। आरएनए -> प्रोटीन चरण एमआरएनए द्वारा निर्देशित प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है। इस प्रकार, सूचना का हस्तांतरण हमेशा डीएनए -» आरएनए -» प्रोटीन की दिशा में जाता है।

अनुवाद प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

• 1) अमीनो एसिड की सक्रियता और tRNA पर उनका निर्धारण;
• 2) पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण की शुरुआत;
• 3) संश्लेषित पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का बढ़ाव;
• 4) पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की समाप्ति और इसकी रिहाई;
• 5) पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के बाद के अनुवाद संबंधी संशोधन।
• 1. अमीनो एसिड के सक्रियण के लिए एंजाइम एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस और एटीपी के रूप में ऊर्जा व्यय की आवश्यकता होती है:

वही एंजाइम पहले सक्रिय अमीनो एसिड को अंतिम tRNA न्यूक्लियोटाइड के राइबोज की स्थिति 2 या 3 में ठीक करने में शामिल होता है:

इस परिसर के रूप में, अमीनो एसिड को राइबोसोम में ले जाया जाता है, जहां प्रोटीन अणु संश्लेषित होता है। एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस विशिष्ट है; यह अमीनो एसिड और टीआरएनए दोनों को पहचानने में सक्षम है। इसलिए, एक सेल में, अमीनो एसिड की संख्या के अनुसार, कम से कम 20 अलग-अलग सिंथेटेस होते हैं।

2. टीआरएनए, एक निश्चित अमीनो एसिड के साथ एस्टर बंधन से जुड़ा हुआ है, राइबोसोम में प्रवेश करता है और एमआरएनए न्यूक्लियोटाइड्स के एक विशिष्ट ट्रिपलेट के बीच पूरकता के प्रकार के अनुसार एमआरएनए के साथ बातचीत करता है, जिसे कोडन कहा जाता है, और इसके पूरक विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड्स (एंटीकोडन) एक विशिष्ट अमीनो एसिड ले जाने वाले tRNA का। इस प्रकार, प्रत्येक एमआरएनए कोडन टीआरएनए एंटिकोडन द्वारा पेप्टाइड श्रृंखला में एक एमिनो एसिड के विशिष्ट निर्धारण से मेल खाता है। राइबोसोम एमआरएनए अणु के साथ चलता है, सभी कोडन को क्रमिक रूप से पढ़ता है, इस प्रकार संश्लेषण की साइट पर वितरित सभी अमीनो एसिड का क्रम स्थापित करता है।

एक प्रोटीन अणु का संश्लेषण मुक्त अमीनो समूह से अमीनो एसिड के मुक्त कार्बोक्सिल समूह की दिशा में आगे बढ़ता है। आमतौर पर, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण में प्रारंभिक अमीनो एसिड मेथियोनीन होता है, जिसके लिए AUG mRNA का न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम एक कोडन के रूप में कार्य करता है।

पॉलीपेप्टाइड संश्लेषण की शुरुआत तब शुरू होती है जब दो टीआरएनए एंटिकोडन संबंधित एमआरएनए कोडन पर तय होते हैं। प्रक्रिया के लिए एक ऊर्जा स्रोत की उपस्थिति की आवश्यकता होती है, जो कि जीटीपी है, साथ ही कई प्रोटीन दीक्षा कारकों और पेप्टिडाइल ट्रांसफरेज की भागीदारी है।

इस एंजाइम की भागीदारी के साथ, गठन की दर सहसंयोजी आबंध 1200 अमीनो एसिड / मिनट / राइबोसोम तक पहुँचता है।

पॉलीपेप्टाइड संश्लेषण दीक्षा योजना

3. डाइपेप्टाइड के निर्माण के बाद, "अनलोडेड" टीआरएनए राइबोसोम छोड़ देता है और नए अमीनो एसिड अणुओं को वितरित करने में सक्षम होता है, और एमआरएनए राइबोसोम (पॉलीसोम) के सापेक्ष तीन न्यूक्लियोटाइड को आगे बढ़ाता है। गति (स्थानांतरण) के परिणामस्वरूप, एक मुक्त कोडन अगले tRNA अणु की पहचान के लिए एक स्थान रखता है। इसलिए, बढ़ाव के चरण में, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में एक अमीनो एसिड का क्रमिक जोड़ mRNA अणु के कोडन के क्रम के अनुसार सख्त होता है।

एक टीआरएनए अणु के साथ एक लंबी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला राइबोसोम के बड़े सबयूनिट के लिए तय की जाती है। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में प्रत्येक अतिरिक्त अमीनो एसिड का जुड़ाव tRNA के साथ परिसर में अमीनो एसिड के अमीनो समूह और पेप्टाइड के कार्बोक्सिल समूह के बीच संबंध के कारण होता है।

4. समाप्ति, या पॉलीपेप्टाइड अणु के संश्लेषण को पूरा करने में कुछ "संवेदनहीन" समाप्ति कोडन और प्रोटीन समाप्ति कारक शामिल हैं। तीन कोडन ज्ञात हैं (यूएजी, यूजीए, यूएए) जो एनकोड नहीं करते हैं, किसी भी अमीनो एसिड को नहीं बांधते हैं, क्योंकि सेल में कोई टीआरएनए एंटिकोडन नहीं हैं जो उनके पूरक हैं। सैद्धांतिक रूप से, पॉलीसोम द्वारा 5-3 एमआरएनए की दिशा में पारित होने के दौरान मान्यता प्राप्त केवल एक "मूर्खतापूर्ण" कोडन को प्रोटीन अणु के संश्लेषण को रोकना चाहिए।

एमआरएनए के किसी भी क्षेत्र में समाप्ति कोडन की उपस्थिति का मतलब प्रोटीन संश्लेषण का अंत है। नतीजतन, पॉलीसोम विघटित हो जाता है, अप्रयुक्त एमआरएनए पॉलीन्यूक्लियोटाइड फॉस्फोराइलेज द्वारा हाइड्रोलाइज्ड होता है, और राइबोसोम सबयूनिट एक नए प्रोटीन अणु के संश्लेषण को शुरू करने के लिए तैयार होते हैं।

mRNA प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया में बार-बार भाग ले सकता है। विभिन्न जीवों में एमआरएनए अणु के कामकाज की अवधि समान नहीं होती है। यह कई मिनटों से लेकर कई दिनों तक हो सकता है।

5. डीएनए में केवल प्रोटीन की प्राथमिक संरचना कूटबद्ध होती है। इसलिए, राइबोसोम पर संश्लेषित प्रोटीन अणुओं की अभी पूरी तरह से पूर्ण अवस्था नहीं है। वे प्राथमिक पॉलीपेप्टाइड्स का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो तब कई संशोधनों से गुजरते हैं (ऑलिगोमर्स बनाने के लिए मोनोमर्स का जुड़ाव, कोएंजाइम के अलावा, रासायनिक परिवर्तन) जो प्रोटीन की संरचना को बदलते हैं और इसलिए, उनकी गतिविधि।

माध्यमिक और तृतीयक संरचनाएं एन्कोडेड नहीं हैं, वे प्राथमिक संरचना के गुणों से निर्धारित होती हैं, जिसका अर्थ है कि प्रोटीन अणु का एक या दूसरा रूप अमीनो एसिड के अनुक्रम और एक दूसरे के साथ उनकी बातचीत की संभावनाओं पर निर्भर करता है। संश्लेषित प्रोटीन के संरचनात्मक संशोधन राइबोसोम के स्तर पर या संश्लेषण के पूरा होने के बाद विभिन्न प्रकार के योगों के परिणामस्वरूप होते हैं। कार्यात्मक समूह.

प्रपत्र में सूचना हस्तांतरण की मानी गई योजना

व्यक्तिगत मामलों में परिवर्तन हो सकता है। तो, ऐसे वायरस जिनमें डीएनए नहीं होता है, आरएनए में जानकारी अंतर्निहित होती है। जब कोई वायरस कोशिका में प्रवेश करता है, तो यह जानकारी कोशिका के डीएनए को प्रेषित होती है, और बाद वाला पहले से ही mRNA को संश्लेषित करता है, जिसके मैट्रिक्स पर वायरल प्रोटीन संश्लेषित होते हैं। ऐसी प्रक्रिया को रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन कहा जाता है, और इस मामले में सूचना हस्तांतरण योजना इस प्रकार होगी:

जब तक डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स का क्रम और, परिणामस्वरूप, एमआरएनए संरक्षित रहता है, तब तक नए संश्लेषित प्रोटीन की प्रकृति अपरिवर्तित रहती है।

प्रोटीन संश्लेषण के लिए आवश्यक आनुवंशिक जानकारी को मानव भाषा के समान ही दर्शाया जा सकता है, जिसमें अक्षरों का एक क्रम होता है जो शब्द और वाक्य बनाते हैं। आनुवंशिक भाषा में, हालांकि, केवल चार अक्षर होते हैं - चार आधार (एडेनिन, ग्वानिन, यूरैसिल, साइटोसिन)।

आनुवंशिक कोड में तीन अक्षर वाले शब्द शामिल हैं। इस मामले में चार आधार (43) 64 प्रकार (शब्द) देते हैं, जो 20 अमीनो एसिड के लिए पर्याप्त से अधिक हैं। इस प्रकार, 64 कोडन आनुवंशिक कोड बनाते हैं (तालिका 3)।

आनुवंशिक कोड के विश्लेषण से पता चलता है कि विभिन्न अमीनो एसिड के लिए अलग-अलग संख्या में कोडन होते हैं। उदाहरण के लिए, मेथियोनीन और ट्रिप्टोफैन में केवल एक कोडन होता है, जबकि आर्जिनिन, ल्यूसीन और सेरीन में प्रत्येक में छह कोडन होते हैं। एक अमीनो एसिड के लिए कई कोडन की उपस्थिति कोड की "अपमानजनकता" को दर्शाती है। नतीजतन, एक ही अमीनो एसिड को इसकी संरचना में कई न्यूक्लियोटाइड ट्रिपल द्वारा एन्कोड किया जा सकता है। इसी समय, प्रत्येक ट्रिपल संश्लेषित पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में एक अच्छी तरह से परिभाषित अमीनो एसिड से मेल खाती है।

टेबल तीन

जेनेटिक कोड

न्यूक्लियोटाइड	दूसरा न्यूक्लियोटाइड				न्यूक्लियोटाइड

आनुवंशिक कोड सार्वभौमिक है और सभी प्रजातियों में समान है अलग - अलग स्तरविकास (मानव, पशु, पौधे, सूक्ष्मजीव)। संहिता की सार्वभौमिकता इंगित करती है कि अतीत में सभी जीवित जीवों का एक ही पूर्वज था।

व्यक्तिगत अमीनो एसिड (हाइड्रॉक्सीप्रोलाइन, ऑक्सीलिसिन), उदाहरण के लिए, एक कोडन नहीं होता है और इसका उपयोग करके बनता है रसायनिक प्रतिक्रियापॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण के बाद। इस प्रक्रिया को पोस्ट-ट्रांसलेशनल मॉडिफिकेशन कहा जाता है और यह प्रत्येक प्रोटीन के समुचित कार्य के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

अर्थहीन कोडन (UAA, UAG, UGA) अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं, लेकिन वास्तव में एक प्रोटीन अणु के संश्लेषण के अंत के लिए एक संकेत के रूप में काम करते हैं।

इस प्रकार, mRNA नाभिक से साइटोप्लाज्मिक राइबोसोम तक आनुवंशिक जानकारी का प्रत्यक्ष वाहक है। एक राइबोसोम एमआरएनए पर लंबाई में लगभग 80 न्यूक्लियोटाइड के एक क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है और प्रति मिनट लगभग 100 पेप्टाइड बॉन्ड को उत्प्रेरित करने में सक्षम होता है (सेवरिन ई.एस. एट अल।, 2011)।

संश्लेषित प्रोटीन अणु विभिन्न कार्यात्मक समूहों को जोड़ने के परिणामस्वरूप राइबोसोम के स्तर पर या संश्लेषण के पूरा होने के बाद भी संरचनात्मक संशोधनों से गुजर सकते हैं। साइटोप्लाज्म में, mRNA का अस्तित्व अपेक्षाकृत कम होता है। कुछ एमआरएनए संश्लेषित और एक निष्क्रिय रूप में संग्रहीत किया जाता है, जो तेजी से प्रोटीन संश्लेषण के लिए तैयार होता है। चूंकि एमआरएनए जानकारी न्यूक्लियोटाइड के एक रैखिक अनुक्रम से जुड़ी होती है, इसलिए इस अनुक्रम की अखंडता अत्यंत महत्वपूर्ण है। न्यूक्लियोटाइड के क्रम में कोई भी हानि या परिवर्तन प्रोटीन संश्लेषण को बदल सकता है। आज तक, शरीर की कोशिकाओं (एंटीबायोटिक्स, रासायनिक जहर, एंटीवायरल ड्रग्स) में डीएनए प्रतिकृति के कई अवरोधक स्थापित किए गए हैं। एक जीन में प्यूरीन या पाइरीमिडीन आधारों के अनुक्रम को होने वाली क्षति को उत्परिवर्तन कहा जाता है।

एक कोडन (म्यूटेशन) में केवल एक न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन से एक अमीनो एसिड के दूसरे के लिए कोडिंग में परिवर्तन होता है। उदाहरण के लिए, हीमोग्लोबिन अणु में वेलिन के साथ ग्लूटामिक एसिड के प्रतिस्थापन से जुड़ा एक उत्परिवर्तन हीमोग्लोबिन के संश्लेषण की ओर जाता है, जो सिकल सेल एनीमिया का कारण बनता है। आज, मानव हीमोग्लोबिन अणु की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के 200 से अधिक उत्परिवर्तन ज्ञात हैं। अक्सर उत्परिवर्तजन पदार्थ होते हैं (उदाहरण के लिए नाइट्रोसामाइन) जो नाइट्रोजनस आधारों की संरचना को बदलते हैं, जिससे आधार संपूरकता की प्रकृति में परिवर्तन होता है। पराबैंगनी विकिरण के कारण थाइमिन के अवशेष संघनित होकर थाइमिन डिमर बनाते हैं। सौभाग्य से, वातावरण की ओजोन परत द्वारा जानवरों को पराबैंगनी किरणों के हानिकारक प्रभावों से बचाया जाता है।

पशु चिकित्सा पद्धति में उपयोग किए जाने वाले कई एंटीबायोटिक्स अनुवाद चरण में भी जीवाणु प्रोटीन संश्लेषण (लिनकोमाइसिन, एरिथ्रोमाइसिन, क्लोरैम्फेनिकॉल) को रोकते हैं। इस मामले में, माइक्रोबियल कोशिका मर जाती है या इसके विकास को रोक देती है। टेट्रासाइक्लिन जैसे एंटीबायोटिक्स उच्च पशु कोशिकाओं में राइबोसोमल संश्लेषण को प्रभावित नहीं करते हैं। पेनिसिलिन प्रोटीन संश्लेषण के प्रत्यक्ष अवरोधक नहीं हैं, हालांकि, उनके जीवाणु निरोधात्मक प्रभाव कोशिका दीवार हेक्सापेप्टाइड्स के संश्लेषण को अवरुद्ध करने से जुड़े हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रोटीन संश्लेषण न केवल राइबोसोम पर होता है, बल्कि माइटोकॉन्ड्रिया में भी होता है। माइटोकॉन्ड्रिया में उनकी जरूरतों के लिए एक पूर्ण और स्वतंत्र प्रोटीन संश्लेषण तंत्र है, हालांकि इन जीवों में सभी माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन संश्लेषित नहीं होते हैं। माइटोकॉन्ड्रियल आरएनए कुल सेलुलर आरएनए का केवल 3% बनाता है। माइटोकॉन्ड्रियल राइबोसोम साइटोप्लाज्मिक से छोटे होते हैं। यूजीए कोडन, साइटोप्लाज्म में प्रोटीन संश्लेषण के टर्मिनेटर के रूप में, एक एमिनो एसिड को एन्कोड करने के लिए यूजीजी कोडन के साथ माइटोकॉन्ड्रिया में उपयोग किया जाता है।

राइबोसोम पर संश्लेषित प्रोटीन अभी पूरी तरह से पूर्ण अवस्था में नहीं हैं। वे प्राथमिक पॉलीपेप्टाइड्स का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो तब कई संशोधनों से गुजरते हैं (ऑलिगोमर्स बनाने के लिए मोनोमर्स का जुड़ाव, कोएंजाइम के अलावा, रासायनिक परिवर्तन) जो प्रोटीन की संरचना को संशोधित करते हैं और इसलिए, इसकी गतिविधि।

परिचय

जीवन प्रोटीन निकायों के अस्तित्व का एक तरीका है। फ्रेडरिक एंगेल्स द्वारा दी गई यह परिभाषा जीवों के कामकाज में प्रोटीन की असाधारण भूमिका को इंगित करती है। प्रोटीन जैवसंश्लेषणएक अत्यंत जटिल और ऊर्जा-गहन प्रक्रिया है। यह कोशिका जीवन का आधार है।

प्रोटीन संश्लेषण राइबोसोम में किया जाता है और योजना के अनुसार कई चरणों में होता है डीएनएआरएनए प्रोटीन. एक डबल-फंसे डीएनए अणु को पूरकता के सिद्धांत के आधार पर एकल-फंसे हुए आरएनए अणु में स्थानांतरित किया जाता है। परिणाम मैसेंजर आरएनए है, जिसमें प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम के बारे में जानकारी होती है। इसके बाद, एमआरएनए राइबोसोम में प्रवेश करता है और, एक टेम्पलेट की तरह, इसके माध्यम से एक प्रोटीन को संश्लेषित किया जाता है, न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम की भाषा से आनुवंशिक जानकारी को अमीनो एसिड अनुक्रम की भाषा में अनुवाद करके। कदम दर कदम, एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला बनाई जाती है, जो संश्लेषण के दौरान और बाद में जैविक रूप से सक्रिय प्रोटीन में संशोधित होती है। संश्लेषित प्रोटीन अपने कार्यों को करने के लिए कोशिका के विभिन्न भागों में पहुँचाया जाता है।

प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम की कोडिंग कुछ नियमों के अनुसार की जाती है, जिन्हें कहा जाता है जेनेटिक कोड. आनुवंशिक कोड को समझना विज्ञान की एक बहुत ही महत्वपूर्ण उपलब्धि है। कोड प्रोटीन संश्लेषण के तंत्र, उत्परिवर्तन की उत्पत्ति और अन्य जैविक घटनाओं की व्याख्या करता है।

एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण और अन्य आधुनिक तरीकेअनुसंधान ने प्रोटीन जैवसंश्लेषण और अन्य पहलुओं के अध्ययन में बहुत आगे बढ़ना संभव बना दिया है आणविक जीव विज्ञान. फिर भी, कुछ अत्यंत महत्वपूर्ण मैक्रोमोलेक्यूल्स की स्थानिक संरचनाएं अभी तक स्थापित नहीं की गई हैं। प्रोटीन संश्लेषण के संबंध में विज्ञान को अनेक प्रश्नों के उत्तर देने हैं।

सामान्य योजनाप्रोटीन जैवसंश्लेषण

कोशिका में प्रोटीन जैवसंश्लेषण की सामान्य योजना: DNARNA प्रोटीन (चित्र 1)।

चित्र 1. एक कोशिका में प्रोटीन जैवसंश्लेषण की सामान्य योजना

प्रतिलेखन।डबल-फंसे डीएनए (जीन) के अलग-अलग खंड पूरकता के सिद्धांत के अनुसार उन पर एकल-फंसे आरएनए श्रृंखलाओं के संश्लेषण के लिए टेम्पलेट के रूप में कार्य करते हैं। प्रतिलेखन तीन चरणों में होता है: दीक्षा, बढ़ाव और समाप्ति।

प्रसंस्करण और परिवहन।संश्लेषण की प्रक्रिया में, आरएनए परिवर्तन से गुजरता है, जिसके परिणामस्वरूप यह प्रोटीन संश्लेषण के लिए उपयुक्त एक परिपक्व अणु में बदल जाता है। परिणामी संदेशवाहक आरएनए (एमआरएनए) तब राइबोसोम में एक प्रोग्राम के रूप में प्रवेश करता है जो संश्लेषित प्रोटीन में अमीनो एसिड अनुक्रम निर्धारित करता है।

अमीनो एसिड का सक्रियण और स्वीकृति।प्रोटीन अमीनो एसिड से बने होते हैं, लेकिन फ्री सेल अमीनो एसिड का उपयोग सीधे राइबोसोम द्वारा नहीं किया जा सकता है। प्रत्येक अमीनो एसिड पहले एटीपी द्वारा सक्रिय होता है, और फिर राइबोसोम के बाहर एक विशेष आरएनए अणु - स्थानांतरण (परिवहन) आरएनए (टीआरएनए) से जुड़ा होता है। परिणामी अमीनोसिल-टीआरएनए प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में राइबोसोम में प्रवेश करता है।

प्रसारण।एमआरएनए के रूप में सूचना का प्रवाह और एमिनोएसिल-टीआरएनए के रूप में सामग्री का प्रवाह राइबोसोम में प्रवेश करता है, जो एमआरएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम की भाषा से आनुवंशिक जानकारी को अमीनो एसिड की भाषा में अनुवाद (अनुवाद) करता है। प्रत्येक राइबोसोम एमआरएनए के साथ एक छोर से दूसरे छोर तक चलता है और, तदनुसार, पर्यावरण से उन अमीनोसिल-टीआरएनए का चयन करता है जो वर्तमान में राइबोसोम में न्यूक्लियोटाइड के ट्रिपल संयोजनों के अनुरूप (पूरक) हैं। चयनित एमिनोएसिल-टीआरएनए का अमीनो एसिड अवशेष हर बार सहसंयोजी रूप से राइबोसोम द्वारा बढ़ती पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला से जुड़ा होता है, और डेसीलेटेड टीआरएनए राइबोसोम से समाधान में छोड़ा जाता है। इस प्रकार पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला क्रमिक रूप से निर्मित होती है।

एक कार्यात्मक प्रोटीन का गठन।संश्लेषण के दौरान, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को राइबोसोम से मुक्त किया जाता है और एक ग्लोब्यूल में बदल दिया जाता है। प्रोटीन तह और परिवहन एंजाइमेटिक संशोधनों (प्रोटीन प्रसंस्करण) के साथ होते हैं।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण तंत्र की बड़ी जटिलता के बावजूद, यह अत्यधिक उच्च दर से आगे बढ़ता है। प्रत्येक कोशिका में हजारों विभिन्न प्रोटीनों के संश्लेषण का कड़ाई से आदेश दिया जाता है - दी गई चयापचय स्थितियों के तहत, प्रत्येक प्रोटीन के अणुओं की केवल आवश्यक संख्या ही संश्लेषित होती है।

शरीर के सबसे महत्वपूर्ण कार्य - चयापचय, वृद्धि, विकास, आनुवंशिकता का संचरण, गति, आदि - प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड और अन्य जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों से जुड़ी कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप किए जाते हैं। इसी समय, कोशिकाओं में विभिन्न यौगिकों को लगातार संश्लेषित किया जाता है: प्रोटीन, एंजाइम प्रोटीन, हार्मोन का निर्माण। विनिमय के दौरान, ये पदार्थ खराब हो जाते हैं और नष्ट हो जाते हैं, और उनके स्थान पर नए बनते हैं। चूंकि प्रोटीन जीवन का भौतिक आधार बनाते हैं और सभी चयापचय प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं, सेल और जीव की महत्वपूर्ण गतिविधि विशिष्ट प्रोटीन को संश्लेषित करने के लिए कोशिकाओं की क्षमता से निर्धारित होती है। उनकी प्राथमिक संरचना डीएनए अणु में आनुवंशिक कोड द्वारा पूर्व निर्धारित होती है।

प्रोटीन अणुओं में दसियों और सैकड़ों अमीनो एसिड होते हैं (अधिक सटीक रूप से, अमीनो एसिड के अवशेष)। उदाहरण के लिए, उनमें से लगभग 600 एक हीमोग्लोबिन अणु में होते हैं, और उन्हें चार पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं में वितरित किया जाता है; राइबोन्यूक्लिअस अणु में ऐसे 124 अमीनो एसिड आदि होते हैं।

प्रोटीन की प्राथमिक संरचना को निर्धारित करने में अणु मुख्य भूमिका निभाते हैं डीएनए।इसके विभिन्न खंड विभिन्न प्रोटीनों के संश्लेषण को कूटबद्ध करते हैं, इसलिए, एक डीएनए अणु कई अलग-अलग प्रोटीनों के संश्लेषण में शामिल होता है। प्रोटीन के गुण पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड के अनुक्रम पर निर्भर करते हैं। बदले में, अमीनो एसिड का प्रत्यावर्तन डीएनए में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम द्वारा निर्धारित किया जाता है, और प्रत्येक अमीनो एसिड एक निश्चित ट्रिपल से मेल खाता है। यह प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध हो चुका है कि, उदाहरण के लिए, एएसी ट्रिपलेट वाला डीएनए क्षेत्र अमीनो एसिड ल्यूसीन से मेल खाता है, एसीसी ट्रिपल ट्रिप्टोफैन से मेल खाती है, एसीए ट्रिपल सिस्टीन से मेल खाती है, आदि। डीएनए अणु को त्रिक में विभाजित करके, कोई कल्पना कर सकता है कि प्रोटीन अणु में कौन से अमीनो एसिड और किस क्रम में स्थित होंगे। ट्रिपलेट्स का सेट जीन का भौतिक आधार बनाता है, और प्रत्येक जीन में एक विशिष्ट प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी होती है (एक जीन आनुवंशिकता की मूल जैविक इकाई है; रासायनिक रूप से, एक जीन एक डीएनए खंड होता है जिसमें कई सौ आधार जोड़े शामिल होते हैं) .

जेनेटिक कोड -डीएनए और आरएनए अणुओं का ऐतिहासिक संगठन, जिसमें उनमें न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम प्रोटीन अणुओं में अमीनो एसिड के अनुक्रम के बारे में जानकारी रखता है। कोड गुण:ट्रिपलेट (कोडन), गैर-अतिव्यापी (कोडन एक दूसरे का अनुसरण करते हैं), विशिष्टता (एक कोडन पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में केवल एक अमीनो एसिड निर्धारित कर सकता है), सार्वभौमिकता (सभी जीवित जीवों में, एक ही कोडन एक ही अमीनो एसिड के समावेश को निर्धारित करता है) पॉलीपेप्टाइड), अतिरेक (अधिकांश अमीनो एसिड के लिए कई कोडन होते हैं)। त्रिक जो अमीनो एसिड के बारे में जानकारी नहीं रखते हैं वे स्टॉप ट्रिपल हैं, जो संश्लेषण की शुरुआत का संकेत देते हैं आई-आरएनए।(वी.बी. ज़खारोव। जीव विज्ञान। संदर्भ सामग्री। एम।, 1997)

चूंकि डीएनए कोशिका नाभिक में स्थित होता है, और प्रोटीन संश्लेषण कोशिका द्रव्य में होता है, एक मध्यस्थ होता है जो डीएनए से राइबोसोम तक सूचना प्रसारित करता है। आरएनए एक ऐसे मध्यस्थ के रूप में भी कार्य करता है, जिसके लिए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को फिर से लिखा जाता है, ठीक उसी के अनुसार डीएनए पर - पूरकता के सिद्धांत के अनुसार। इस प्रक्रिया को नाम दिया गया है ट्रांसक्रिप्शनऔर मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रिया के रूप में आगे बढ़ता है। यह केवल जीवित संरचनाओं के लिए विशेषता है और जीवित चीजों की सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति - आत्म-प्रजनन के आधार पर है। प्रोटीन जैवसंश्लेषण डीएनए स्ट्रैंड पर mRNA के टेम्पलेट संश्लेषण से पहले होता है। परिणामी एमआरएनए कोशिका के नाभिक से कोशिका द्रव्य में बाहर निकलता है, जहां राइबोसोम उस पर टिके होते हैं, और टीआरजेके की मदद से अमीनो एसिड यहां वितरित किए जाते हैं।

प्रोटीन संश्लेषण एक जटिल बहु-चरण प्रक्रिया है जिसमें डीएनए, एमआरएनए, टीआरएनए, राइबोसोम, एटीपी और विभिन्न एंजाइम शामिल होते हैं। सबसे पहले, साइटोप्लाज्म में अमीनो एसिड एंजाइमों द्वारा सक्रिय होते हैं और टीआरएनए (उस साइट पर जहां सीसीए न्यूक्लियोटाइड स्थित होता है) से जुड़ा होता है। अगला चरण उस क्रम में अमीनो एसिड का संयोजन है जिसमें डीएनए से न्यूक्लियोटाइड्स के प्रत्यावर्तन को mRNA में स्थानांतरित किया जाता है। इस चरण को कहा जाता है प्रसारण।एमआरएनए स्ट्रैंड पर एक राइबोसोम नहीं रखा गया है, लेकिन उनमें से एक समूह - इस तरह के एक कॉम्प्लेक्स को पॉलीसोम कहा जाता है (एन.ई. कोवालेव, एल.डी. शेवचुक, ओ.आई. शचुरेंको। चिकित्सा संस्थानों के प्रारंभिक विभागों के लिए जीवविज्ञान)।

योजना प्रोटीन जैवसंश्लेषण

प्रोटीन संश्लेषण में दो चरण होते हैं - प्रतिलेखन और अनुवाद।

I. प्रतिलेखन (पुनर्लेखन) - आरएनए अणुओं का जैवसंश्लेषण, मैट्रिक्स संश्लेषण के सिद्धांत के अनुसार डीएनए अणुओं पर गुणसूत्रों में किया जाता है। एंजाइमों की मदद से, सभी प्रकार के आरएनए (एमआरएनए, आरआरएनए, टीआरएनए) को डीएनए अणु (जीन) के संबंधित वर्गों में संश्लेषित किया जाता है। tRNA की 20 किस्मों को संश्लेषित किया जाता है, क्योंकि 20 अमीनो एसिड प्रोटीन जैवसंश्लेषण में भाग लेते हैं। फिर एमआरएनए और टीआरएनए साइटोप्लाज्म में बाहर निकलते हैं, आरआरएनए को राइबोसोम सबयूनिट्स में एकीकृत किया जाता है, जो साइटोप्लाज्म में भी बाहर निकलता है।

द्वितीय. अनुवाद (ट्रांसमिशन) - प्रोटीन की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं का संश्लेषण, राइबोसोम में किया जाता है। यह निम्नलिखित घटनाओं के साथ है:

1. राइबोसोम के कार्यात्मक केंद्र का निर्माण - FCR, जिसमें mRNA और राइबोसोम के दो सबयूनिट होते हैं। PCR में हमेशा mRNA के दो ट्रिपलेट (छह न्यूक्लियोटाइड) होते हैं, जो दो सक्रिय केंद्र बनाते हैं: A (एमिनो एसिड) - अमीनो एसिड रिकग्निशन सेंटर और P (पेप्टाइड) - अमीनो एसिड को पेप्टाइड श्रृंखला से जोड़ने का केंद्र।

2. टीआरएनए से जुड़े अमीनो एसिड का कोशिकाद्रव्य से पीसीआर तक परिवहन। सक्रिय केंद्र ए में, टीआरएनए एंटिकोडन को एमआरएनए कोडन के साथ पढ़ा जाता है; पूरकता के मामले में, एक बंधन होता है जो एक ट्रिपल द्वारा राइबोसोम के एमआरएनए के साथ आगे बढ़ने (कूदने) के संकेत के रूप में कार्य करता है। नतीजतन, जटिल "एमिनो एसिड के साथ आरआरएनए और टीआरएनए का कोडन" पी के सक्रिय केंद्र में चला जाता है, जहां एमिनो एसिड पेप्टाइड श्रृंखला (प्रोटीन अणु) से जुड़ा होता है। टीआरएनए फिर राइबोसोम छोड़ देता है।

3. पेप्टाइड श्रृंखला तब तक लंबी होती है जब तक अनुवाद समाप्त नहीं हो जाता है और राइबोसोम mRNA से कूद जाता है। कई राइबोसोम (पॉलीसोम) एक ही समय में एक mRNA पर फिट हो सकते हैं। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के चैनल में डूबी हुई है और वहां यह एक माध्यमिक, तृतीयक या चतुर्धातुक संरचना प्राप्त करती है। 200-300 अमीनो एसिड से युक्त एक प्रोटीन अणु की असेंबली गति 1-2 मिनट है। प्रोटीन जैवसंश्लेषण सूत्र: डीएनए (प्रतिलेखन) -> आरएनए (अनुवाद) -> प्रोटीन।

एक चक्र पूरा करने के बाद, पॉलीसोम नए प्रोटीन अणुओं के संश्लेषण में भाग ले सकते हैं।

राइबोसोम से अलग किए गए प्रोटीन अणु में एक धागे का रूप होता है जो जैविक रूप से निष्क्रिय होता है। अणु द्वारा द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्धातुक संरचना प्राप्त करने के बाद यह जैविक रूप से कार्यात्मक हो जाता है, अर्थात, एक निश्चित स्थानिक रूप से विशिष्ट विन्यास। प्रोटीन अणु की द्वितीयक और बाद की संरचनाएं अमीनो एसिड के प्रत्यावर्तन में अंतर्निहित जानकारी में पूर्व निर्धारित होती हैं, अर्थात प्रोटीन की प्राथमिक संरचना में। दूसरे शब्दों में, ग्लोब्यूल के निर्माण का कार्यक्रम, इसका अनूठा विन्यास, अणु की प्राथमिक संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो बदले में, संबंधित जीन के नियंत्रण में बनाया जाता है।

प्रोटीन संश्लेषण की दर कई कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है: पर्यावरण का तापमान, हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता, मात्रा अंतिम उत्पादसंश्लेषण, मुक्त अमीनो एसिड की उपस्थिति, मैग्नीशियम आयन, राइबोसोम की स्थिति आदि।