Genetik axborotning ko chirilish turlari

4.15. - rasm Elongatsiya bosqichi

Terminatsiya. Translyatsiyaning oxirgi bosqichi terminatsiya deb ataladi. Oqsil sintezida polinukleotid zanjiri maxsus terminatsiyalovchi kodonlari UAA, UAG, UGA tripletlaridan biriga tog'ri kelganda uziladi. Bu tripletlar ma'nosiz tripletlar deb ataladi, chunki ularning birortasi aminokislotani kodlamaydi; ularga amber(qahrabo), achre(oxra) va opal(opal) nomlari berilgan.

Polipeptid zanjirining C- oxiriga so'nggi aminokislota birikkanidan keyin ham sintez qilingan oqsil ribosoma bilan bogTangan holda qoladi. Ribosoma terminatsiyalovchi kodonga yetishishi bilan uchta terminatsiyalovchi oqsil faktorlari R_b R₂ va S (rilizing faktorlar) ishga tushadi. Ular polipeptidni oxirgi mRNK dan gidrolitik yoT bilan va P qismdan oxirgi, endi "bo' sh qolgan" tRNK ni

ajratadilar hamda 70 S ribosomani 30 S va 50 S subbirliklarga parchalab, yangi polipeptid sinteziga tayyorlaydilar.

Poliribosomalar. Oqsil sintezi jarayonida ribosoma matritsadagi polinukleotidlarining chegaralangan bolagi bilan bogTanadi. Ayni vaqtda bunday birikish RNK ni nukleazalar tomonidan parchalanishdan ham saqlaydi. mRNK dagi kodlovchi tartibni oqish uchun ribosoma matritsa bo'yicha birin-ketin 5¹- oxiridan 3'-oxiriga o'tib borishi (yoki o'zi orqali mRNK ni tortib o'tkazishi) kerak deb hisoblanadi. Demak, ribosomalar mRNK da siljib, 5'-oxiri bo'shashi bilan yangi ribosomalar unga tizilib boradi, binobarin bir qancha ribosomalar bir vaqtda ayni axborotni o'qiydilar. Bunday ishlovchi ribosomalar kompleksi (4 tadan 20 tagacha) ga poliribosoma deb aytiladi. Ribosoma mRNK bo'ylab 50-100 A siljisa, shu tomondan mRNK ga ikkinchi ribosoma kiradi. U ham birinchi ribosoma singari oqsil sintezini boshlaydi va uning orqasidan siljib boradi. Ikkinchi ribosomaning orqasidan uchinchisi, to'rtinchisi va h.k. kirib kela boshlaydi, ularning hammasi bir xil vazifa - shu mRNK da yozilgan dastur bo'yicha oqsil sintezini amalga oshiradi. O'ng tomonga surilib borgan sayin polipeptid zanjiri uzayib boradi. mRNK ni oxiriga yetib borganda sintez tugaydi.

Poliribosomalar hosil boTishida hamda shu bitta mRNK dan bir nechta oqsil molekulasi sintezlangani hisobiga mRNK ning ko'plik nusxasiga hojat yo'q. Shu bilan bir vaqtda bitta ribosomadan foydalanganga nisbatan oqsil sintezi tezroq boradi. 1 sekundda polipeptid zanjir bitta aminokislotaga uzayadi, hujayraning jadal o'sish davrida esa 1 sekundda 20 ta aminokislotagacha oshadi. Ribosomadan mRNK ajralgandan so'ng u o'sha zahotiyoq sitoplazmadagi ribonukleazalar tomonidan gidrolizlanadi. Shu sababli sintezi amalga oshgan oqsilning yangi biosintezi uchun mRNK yana yangidan hosil boTishi kerak.

Oqsilni translyatsiyadan keyingi o'zgarishlari. Translyatsiya davomida oqsillar uchlamchi strukturaga ega bo'la boshlaydi, sintezlangan oqsil ribosomadan ajralgandan so'ng shakllanish nihoyasiga yetadi. Sintezlangan oqsil bo'laklari - oldbirikmalari (o'tmishdoshlari) hujayra sitoplazmasida cheklangan proteolizga uchraydi. Oqsil biologik faol konformatsiyasini olishi uchun polipeptid zanjiri awal protsessing, ya'ni translyatsiyadan keyingi modifikatsiya davrini o tishi kerak. Modifikatsiya har xil oqsillarda turlicha o tib, polipeptid zanjirining turli qismiga tegishli boTishi mumkin. MaTumki, prokariot hujayralarda barcha polipeptidlar sintezi N-formilmetionindan, eukariotlarda esa metionin qoldig'idan boshlanadi. Tekin bu aminokislotalar polipeptid zanjirdan maxsus fermentlar ta'sirida chetlatiladi va toTa shakllangan oqsil molekulasida boTmaydi. Ba'zan N- oxiridagi aminokislotalarning aminoguruhi atsetillanadi, ba'zilarida C-oxiridagi aminokislota ozgarishlarga uchraydi. Modifikatsiyaning boshqa turlari ba'zi polipeptidlarning N-oxirida boTadigan 15-30 aminokislotalardan iborat signal qatorni chetlatish, gidroksiaminokislotalar - serin, treonin va tirozinni ATF yordamida fosforlash (masalan kazeinda), aspartat va glutamat kislotalar qoldiqlariga qoshimcha dikarbon kislotalarni qoshish, ayrim aminokislotalar, masalan, lizinni metillash bilan bogTiq. Bu shakldagi modifikatsiyalar kopincha oqsil zarrachasi zaryadini ozgartiradi, boshqa komponentlar bilan o'zaro ta'sirini kuchaytiradi, oqsil molekulasiga xos spetsifik sifatni belgilaydi. Glikoproteidlar tuzilishida polipeptid zanjirining ma'lum qismlariga aspartat kislota yoki serin va treonin qoldiqlariga uglevod zanjirlari fermentlar yordamida birikadi. Ko'p oqsillarda sistein qoldiqlari orasida disulfid bog'lar tuzilib, polipeptid zanjiri oxirida yoki zanjirlar orasida ko'ndalang bog'larning pay do boTishi ham translyatsiya tugagandan keyingi o'zgarishlar oqibatidir.

Mana shu shaklda yetilgan ba'zi oqsillar hujayra sitozoliga o'tib, o'z joylarini oladilar, boshqalari hujayraning turli organellalariga tashiladi va ularning strukturasiga kiradilar, uchinchilari hujayradan ajralib (sekretsiya), boshqa joylarga transport qilinadi, masalan, gormonlar.

Genetik kod va uning xossalari. tRNK ning adaptorlik vazifasini tadqiq etish natijasida bu yuksak darajadagi mexanizmning poydevori boTgan genetik(biologik) kod, ya'ni aminokislota, oqsil kodi tushunchasi va uning ishlash usuli haqida samarali, yangi bir soha dunyoga keldi. Genetik kod deganda kodonlarning ma'lum bir aminokislotaga mos kelishi tushuniladi. Genetik kod 64 ta nukleotid yordamida yozilgan matnni 20 ta aminokislota yordamida yozilgan

Genetik kod quyidagi xossalarga ega:

1. Tripletlik - har bir aminokislotaga uchta nukleotid mos keladi. 4³= 64 ta kodon mavjud boTib, ulardan 61 tasi ma'noli va 3 tasi ma'nosiz (terminatsiyalovchi) kodonlardir.2. Ortiqchaligi - aminokislotalar bir nechta kodonga ega. Ma'lum boTishicha 20 ta aminokislotadan 18 tasi bittadan ortiq (2,3,4 va 6) kodonga mos kelar ekan. Bu holat kodni ayniganligi deb belgilanadi. U axborotni togri o'qishga xalal bermaydi, balki replikatsiya yoki transkriptsiya jarayonida paydo boTishi mumkin boTgan xatolardan holi boTishga yordam beradi. 64 ta tripletdan uchtasi UAA, UAG, UGA aminokislotalarni kodlamaydi va polipeptid zanjir sintezi tugaganidan xabar beadi, ular terminatsiya (tugash) signalini beradilar.

oqsil matniga tarjima qiluvchi o'ziga xos lugatdir. Oqsilda uchraydigan boshqa aminokislotalar 20 ta aminokislotadan birini o'zgarishidan hosil boTadi.

Agar aminokislotani bir nechta kodon kodlasa, aksari bu kodonlar uchinchi harf, ya'ni З'-oxiridagi nukleotid boyicha farq qiladi. Masalan, alaninni GSU, GSS, GSA va GSG kodonlari kodlaydi; korinib turibdiki, ularning hammasida birinchi turgan ikki harf bir xil, farq faqat uchinchi nukleotiddadir. Demak, har bir kodonning spetsifikligi asosan birinchi tartibda keladigan ikki harf bilan belgilanadi, З'-oxiridagi nukleotidning spetsifikligi nisbiydir.

3. 
   Qoplanmaganligi - genetik matnning har bir tripleti bir-biridan mustaqil ravishda joylashgan bo'ladi. Keyingi vaqtdagi maTumotlarga asosan ba'zi hollarda kodlar bir-birini qoplagan boTishi ham mumkin ekan.
   
4. 
   O'ziga xosligi - har bir aminokislotaga faqat ma'lum bir kodonlar mos keladi va bu kodonlar boshqa aminokislotalar uchun foydalanilmaydi.
   
5. 
   Kolienarligi - mRNK dagi kodonlar qatorining ketma-ketligini oqsildagi aminokislotalarga mos kelishi.
   

Universalligi - genetik kodning yuqorida sanab o'tilgan xossalari hamrna tirik organizmlar uchun xos. Hamrna organizmlarda - eukariotlarda, prokariotlarda va viruslarda ham barcha kodonlar uchun bir xil belgilardan foydalaniladi. Binobarin, genetik kod dunyoda paydo bo'lganidan beri o'zgarmay hukmronlik qilmoqda. Ammo keyingi yillarda bu dogmaga bir oz o'zgartirish kiritishga to'g'ri keldi. Mitoxondriyalarning genetik sistemasi ma'lum biologik kodga to'la mos kelmaydi. Uning DNK si (15669 nukleotid) ning ayrim genlari nukleotid tartibini polipeptidlarning aminokislota tartibi bilan solishtirilganda koddan chetlashishlar mavjud ekanligi aniqlandi