Həyat zülal molekullarının mövcudluğu prosesidir. Zülalın bütün canlıların əsası olduğuna əmin olan bir çox elm adamı bunu belə ifadə edir. Bu mühakimələr tamamilə doğrudur, çünki hüceyrədəki bu maddələr ən çox sayda əsas funksiyaya malikdir. Bütün digər üzvi birləşmələr enerji substratları rolunu oynayır və zülal molekullarının sintezi üçün yenidən enerji lazımdır.
Orqanizmin zülal sintez etmək qabiliyyəti
Mövcud orqanizmlərin heç də hamısı hüceyrədə zülal sintez etməyə qadir deyil. Viruslar və bəzi bakteriya növləri zülal əmələ gətirə bilmirlər və buna görə də parazitdirlər və lazımi maddələri ana hüceyrədən alırlar. Prokaryotik hüceyrələr də daxil olmaqla, digər orqanizmlər zülal sintez etməyə qadirdir. Bütün insan, heyvan, bitki, göbələk hüceyrələri, demək olar ki, bütün bakteriyalar və protistlər protein biosintezi qabiliyyəti ilə yaşayırlar. Bu, struktur yaradan, qoruyucu, reseptor, nəqliyyat və digər funksiyaların həyata keçirilməsi üçün tələb olunur.
Mərhələ cavabıprotein biosintezi
Zülalın strukturu kodonlar şəklində nuklein turşusunda (DNT və ya RNT) kodlanır. Bu, hüceyrənin yeni zülal maddəsinə ehtiyac duyduğu hər dəfə təkrarlanan irsi məlumatdır. Biosintezin başlanğıcı artıq verilmiş xassələrə malik yeni zülalın sintezinin zəruriliyi haqqında məlumatın nüvəyə ötürülməsidir.
Buna cavab olaraq nuklein turşusunun bir hissəsi despirallaşdırılır, burada onun strukturu kodlanır. Bu yer messenger RNT tərəfindən təkrarlanır və ribosomlara köçürülür. Onlar matris - messenger RNT əsasında polipeptid zəncirinin qurulmasına cavabdehdirlər. Qısaca, biosintezin bütün mərhələləri aşağıdakı kimi təqdim olunur:
- transkripsiya (kodlanmış zülal strukturu ilə DNT seqmentinin ikiqat artırılması mərhələsi);
- emal (messencer RNT-nin formalaşması);
- tərcümə (messenger RNT əsasında hüceyrədə protein sintezi);
- tərcümə sonrası modifikasiya (polipeptidin "yetişməsi", onun üçölçülü strukturunun formalaşması).
Nuklein turşusu transkripsiyası
Hüceyrədəki bütün zülal sintezi ribosomlar tərəfindən həyata keçirilir və molekullar haqqında məlumat nuklein turşusunda (RNT və ya DNT) olur. O, genlərdə yerləşir: hər bir gen xüsusi bir zülaldır. Genlər yeni bir zülalın amin turşusu ardıcıllığı haqqında məlumat ehtiva edir. DNT vəziyyətində, genetik kodun çıxarılması bu şəkildə həyata keçirilir:
- nuklein turşusu sahəsinin histonlardan sərbəst buraxılması başlayır, despiralizasiya baş verir;
- DNT polimerazaprotein genini saxlayan DNT bölməsini ikiqat artırır;
- ikiqat bölmə kodlaşdırmayan əlavələri çıxarmaq üçün fermentlər tərəfindən işlənən messencer RNT-nin xəbərçisidir (mRNT sintezi onun əsasında həyata keçirilir).
Pro-informasiya RNT əsasında mRNT sintez edilir. O, artıq bir matrisdir, bundan sonra hüceyrədə zülal sintezi ribosomlarda (kobud endoplazmatik retikulumda) baş verir.
Ribosomal zülal sintezi
Mesaj RNT-si 3`-5` kimi düzülmüş iki ucu var. Ribosomlarda zülalların oxunması və sintezi 5' ucundan başlayır və amin turşularının heç birini kodlaşdırmayan introna qədər davam edir. Bu belə olur:
- messenger RNT "sətirləri" ribosoma, ilk amin turşusunu birləşdirir;
- ribosom xəbərçi RNT boyunca bir kodonla yerdəyişir;
- transfer RNT istənilən (verilmiş mRNA kodonu ilə kodlanmış) alfa-amin turşusunu təmin edir;
- bir amin turşusu başlanğıc amin turşusu ilə birləşərək dipeptid əmələ gətirir;
- sonra mRNT yenidən bir kodon yeridilir, alfa amin turşusu gətirilir və böyüyən peptid zəncirinə qoşulur.
Ribosom introna (kodlaşdırılmayan əlavə) çatdıqdan sonra xəbərçi RNT sadəcə hərəkət edir. Sonra, xəbərçi RNT irəlilədikcə, ribosom yenidən ekzona - nukleotid ardıcıllığı müəyyən bir yerə uyğun gələn yerə çatır.amin turşusu.
Bu andan etibarən zəncirə zülal monomerlərinin əlavə edilməsi yenidən başlayır. Proses növbəti intron görünənə qədər və ya dayanma kodonuna qədər davam edir. Sonuncu polipeptid zəncirinin sintezini dayandırır, bundan sonra zülalın ilkin strukturu tam hesab olunur və molekulun postsintetik (tərcümə sonrası) modifikasiyası mərhələsi başlayır.
Tərcümə sonrası dəyişiklik
Tərcümədən sonra hamar endoplazmatik retikulumun sisternalarında zülal sintezi baş verir. Sonuncu az sayda ribosom ehtiva edir. Bəzi hüceyrələrdə onlar RES-də tamamilə olmaya bilər. Belə sahələr əvvəlcə ikinci, sonra üçüncü və ya proqramlaşdırılmışsa dördüncü struktur yaratmaq üçün lazımdır.
Hüceyrədəki bütün zülal sintezi böyük miqdarda ATP enerjisinin xərclənməsi ilə baş verir. Buna görə də zülal biosintezini saxlamaq üçün bütün digər bioloji proseslər lazımdır. Bundan əlavə, enerjinin bir hissəsi hüceyrədəki zülalların aktiv nəqli ilə ötürülməsi üçün lazımdır.
Zülalların çoxu modifikasiya üçün hüceyrənin bir yerindən digərinə köçürülür. Xüsusilə, post-translational zülal sintezi müəyyən strukturun polipeptidinə karbohidrat və ya lipid sahəsinin bağlandığı Qolji kompleksində baş verir.
