Hayot bu oqsil molekulalarining mavjudligi jarayonidir. Protein barcha tirik mavjudotlarning asosi ekanligiga amin bo'lgan ko'plab olimlar buni shunday ifodalaydilar. Bu hukmlar mutlaqo to'g'ri, chunki hujayradagi bu moddalar eng ko'p asosiy funktsiyalarga ega. Boshqa barcha organik birikmalar energiya substratlari rolini o'ynaydi va energiya yana oqsil molekulalarining sintezi uchun kerak.
Tananing oqsil sintez qilish qobiliyati
Mavjud organizmlarning hammasi ham hujayradagi oqsillarni sintez qila olmaydi. Viruslar va bakteriyalarning ayrim turlari oqsil hosil qila olmaydi, shuning uchun parazit bo'lib, zarur moddalarni xost hujayradan oladi. Boshqa organizmlar, shu jumladan prokaryotik hujayralar, oqsillarni sintez qilish qobiliyatiga ega. Barcha odamlar, hayvonlar, o'simliklar, qo'ziqorin hujayralari, deyarli barcha bakteriyalar va protistlar oqsil biosintezi qobiliyati bilan yashaydi. Bu tuzilmani shakllantirish, himoya, retseptor, transport va boshqa funktsiyalarni amalga oshirish uchun talab qilinadi.
Bosqichli javoboqsil biosintezi
Oqsilning tuzilishi nuklein kislotada (DNK yoki RNK) kodonlar shaklida kodlangan. Bu irsiy ma'lumot bo'lib, har safar hujayra yangi protein moddasiga muhtoj bo'lganida takrorlanadi. Biosintezning boshlanishi allaqachon berilgan xususiyatlarga ega bo'lgan yangi oqsilni sintez qilish zarurligi haqidagi ma'lumotni yadroga o'tkazishdir.
Bunga javoban nuklein kislotaning bir qismi despiralizatsiya qilinadi, bu erda uning tuzilishi kodlanadi. Bu joy messenjer RNK tomonidan takrorlanadi va ribosomalarga o'tkaziladi. Ular matritsa - xabarchi RNKga asoslangan polipeptid zanjirini qurish uchun javobgardir. Qisqacha aytganda, biosintezning barcha bosqichlari quyidagicha keltirilgan:
- transkripsiya (kodlangan oqsil tuzilishi bilan DNK segmentini ikki baravar oshirish bosqichi);
- qayta ishlash (messenjer RNK shakllanishi);
- tarjima (xabarchi RNKga asoslangan hujayradagi oqsil sintezi);
- post-tarjima modifikatsiyasi (polipeptidning "etilishi", uning uch o'lchovli tuzilishining shakllanishi).
Nuklein kislota transkripsiyasi
Hujayradagi barcha oqsil sintezi ribosomalar tomonidan amalga oshiriladi va molekulalar haqidagi ma'lumotlar nuklein kislotada (RNK yoki DNK) mavjud. U genlarda joylashgan: har bir gen o'ziga xos oqsildir. Genlar yangi oqsilning aminokislotalar ketma-ketligi haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi. DNK holatida genetik kodni olib tashlash shu tarzda amalga oshiriladi:
- gistonlardan nuklein kislotasi joyining chiqarilishi boshlanadi, despiralizatsiya sodir bo'ladi;
- DNK polimerazaoqsil genini saqlaydigan DNK qismini ikki baravar oshiradi;
- juftlangan qism messenjer RNKning kashshofidir, u fermentlar tomonidan kodlanmaydigan qo'shimchalarni olib tashlash uchun qayta ishlanadi (mRNK sintezi uning asosida amalga oshiriladi).
Pro-axborot RNK asosida mRNK sintezlanadi. U allaqachon matritsa bo'lib, undan so'ng hujayradagi oqsil sintezi ribosomalarda (qo'pol endoplazmatik retikulumda) sodir bo'ladi.
Ribosomal oqsil sintezi
Xabar RNKning ikkita uchi bor, ular 3`-5` shaklida joylashtirilgan. Ribosomalarda oqsillarni o'qish va sintez qilish 5' uchidan boshlanadi va introngacha davom etadi, bu aminokislotalarning hech birini kodlamaydi. Bu shunday bo'ladi:
- messenjer RNK ribosomaga "torlanadi" va birinchi aminokislotalarni biriktiradi;
- ribosoma messenjer RNK boʻylab bitta kodonga siljiydi;
- transfer RNK kerakli (berilgan mRNK kodon tomonidan kodlangan) alfa-aminokislotalarni beradi;
- aminokislota boshlangʻich aminokislota bilan birlashib, dipeptid hosil qiladi;
- keyin mRNK yana bitta kodonga siljiydi, alfa aminokislota kiritiladi va oʻsib borayotgan peptid zanjiriga qoʻshiladi.
Ribosoma intronga yetib borgach (kodlanmagan qo'shimcha), messenjer RNK shunchaki harakat qiladi. Keyin, messenjer RNK ilgarilaganda, ribosoma yana ekzonga - nukleotidlar ketma-ketligi ma'lum bir joyga to'g'ri keladigan joyga etib boradi.aminokislota.
Shu paytdan boshlab zanjirga oqsil monomerlarining qo’shilishi yana boshlanadi. Jarayon keyingi intron paydo bo'lguncha yoki to'xtash kodoniga qadar davom etadi. Ikkinchisi polipeptid zanjirining sintezini to'xtatadi, shundan so'ng oqsilning birlamchi tuzilishi tugallangan hisoblanadi va molekulaning postsintetik (translatsiyadan keyingi) modifikatsiyasi bosqichi boshlanadi.
Tarjimadan keyingi modifikatsiya
Tarjima qilinganidan keyin oqsil sintezi silliq endoplazmatik retikulumning sisternalarida sodir bo'ladi. Ikkinchisida oz sonli ribosomalar mavjud. Ba'zi hujayralarda ular RESda butunlay yo'q bo'lishi mumkin. Bunday hududlar avval ikkinchi darajali, keyin uchinchi darajali yoki dasturlashtirilgan bo'lsa, to'rtlamchi tuzilmani shakllantirish uchun kerak.
Hujayradagi barcha oqsil sintezi juda katta miqdordagi ATP energiyasini sarflash bilan sodir bo'ladi. Shuning uchun oqsil biosintezini saqlab turish uchun boshqa barcha biologik jarayonlar kerak. Bundan tashqari, energiyaning bir qismi hujayradagi oqsillarni faol transport orqali o'tkazish uchun kerak bo'ladi.
Ko'pgina oqsillar modifikatsiya qilish uchun hujayradagi bir joydan ikkinchi joyga ko'chiriladi. Xususan, translatsiyadan keyingi oqsil sintezi Golji kompleksida sodir bo'ladi, bu erda uglevod yoki lipid domeni ma'lum bir tuzilishdagi polipeptidga biriktiriladi.
