CURS
Implicarea ARNt în succesiunea reacţiilor ce alcătuiesc procesul de biosinteză proteică esteactualmente pe deplin elucidată. Există însă un detaliu (demonstrat experimental) ce merită o atenţiedeosebită. Antibioticul numit puromicină distruge multe specii de microorganisme prin blocareabiosintezei proteinelor în celulele acestora. S-a demonstrat experimental că puromicina nu acţionează înprimele etape ale procesului în care se formează complecşii aminoacil-ARNt, ci intervine abia în etapa a3-a în care se realizează biosinteza propriu-zisă a catenelor polipeptidice, chiar şi în concentraţii foartemici de doar 0,03 M. Acţiunea s-a se explică prin faptul că puromicina este un analog structural alnucleotidului terminal din ARNt.NH 2N(CH 3 ) 2NNNNNNHO – CH 2NHO – CH 2NOONHIO = C – CH – CH 2INH 2– O – CH 3OIO = C – CH – RINH 2PuromicinãNucleotidul terminaldin ARN tAnalogia structurală dintre puromicină şi nucleotidul terminal al catenei de ARN tAltfel spus, acţiunea puromicinei este un exemplu tipic de acţiune a unui antimetabolit care,datorită similitudinii structurale, înlocuieşte molecula de aminoacil-ARNt inserându-se în catenapolipeptidică şi stopând desfăşurarea în continuare a procesului elongării. Experimental s-a demonstratcă în prezenţa acestui antibiotic, biosinteza catenelor polipeptidice se întrerupe la nivelul formării deoligopeptide ce conţin la capătul C-terminal un rest de puromicină.Formarea complexului aminoacil-ARNt debutează prin activarea aminoacidului cu ajutorulenergiei din ATP, procesul având loc sub acţiunea aceloraşi aminoacil-ARNt-sintetaze:H 2 N – CH – COOHIRATPPP iAminoacil-ARN t -sintetazaOIIE — [H 2 N – CH – C ~ O – AMP]IRAminoacidAminoacil-AMP(complex ES)Se formează deci complexul hiperreactiv dintre enzimă şi două din cele trei substrate, adicăaminoacidul şi molecula de ATP. Acest complex interacţionează apoi cu cel de-al treilea substrat careeste ARNt-ul specific aminoacidului activat:proteinelor.OIIE — [H 2 N – CH – C ~ O – AMP]IRAminoacil-AMPARN t AMP EnzimãOIIH 2 N – CH – C ~ ARN tIRAminoacil-ARNtSub această formă, aminoacizii sunt apţi de a intra în procesul propriu-zis de biosinteză a
Biosinteza propriu-zisă a proteinelor (translaţia)Complecşii aminoacil–ARNt sintetizaţi în citoplasmă sunt transportaţi spre ribozomi unde are locprocesul propriu-zis de biosinteză a catenelor polipeptidice ce vor alcătui viitoarele molecule proteice.Etapa ribozomală a biosintezei proteinelor poartă numele de translaţie deoarece acest proces constă întraducerea (sau translarea) informaţiei genetice stocată în succesiunea mononucleotidelor ce formeazăARNm în succesiunea resturilor de aminoacizi din proteina nou sintetizată. Translaţia informaţieigenetice din ARNm în structura primară a proteinelor se realizează la rândul ei în trei etape distincte:– iniţierea translaţiei;– elongarea sau translaţia propriu-zisă;– terminarea translaţiei.Iniţierea translaţieiÎn această etapă are loc recunoaşterea semnalului de start din catena polinucleotidică a ARNm,,asocierea subunităţilor robozomale, legarea complexului aminoacil–ARNt corespunzător la acestesubunităţi şi formarea complexului ribozomal activ. Alegerea complexului aminoacil–ARNtcorespunzător se face în funcţie de complementaritatea dintre bazele azotate ce intră în alcătuireapunctului de start şi bazele azotate din anticodonul existent în ARNt. Existenţa punctului de start strictlocalizat creează posibilitatea ca procesul biosintetic să înceapă de la o secvenţă strict determinată anucleotidelor din ARNm numită codon de iniţiere. Cel mai frecvent, codonul de iniţiere este codonulmetioninei, adică tripleta AUG.situs AÎn structura ribozomului se întâlnesc două situsuri specifice:– situsul A, numit şi situs acceptor sau situs aminoacilic;– situsul P, numit şi situs donor sau situs peptidilic.situs PIniţierea biosintezei proteice debutează prin asocierea moleculei deARNm la suprafaţa subunităţii mici a ribozomului, într-un punctsituat la aproximativ 10 nucleotide de capătul 5’ al catenei, deoarece„citirea” programului genetic stocat în ARNm se face în sensul5’→3’. În limitele unei subunităţi ribozomale se pot încadra spaţial doar doi codoni. Formareacomplexului ARNm – subunitate mică este declanşată de aşa-numitul factor de iniţiere IF-3. Lacomplexul binar astfel format se ataşează apoi complexul aminoacil-ARNt iniţiator şi o moleculă deGTP, acest proces fiind dependent de factorul de iniţiere IF-2. La procariote, complexul aminoacil-ARNt iniţiator este reprezentat de N-formil-metionil-ARNt, ceea ce înseamnă că procesul biosinteticîncepe întotdeauna cu N-formil-metionina, iar la eucariote, procesul de biosinteză a catenelorpolipeptidice începe întotdeauna cu metionina.Iniţiatorul se fixează în situsul P al ribozomului, moment în care anticodonul din molecula deARNt iniţiator se împerechează în mod specific (în funcţie de complementaritatea bazelor azotate) cucodonul AUG sau GUG din ARNm. Iniţierea se desăvârşeşte prin legarea subunităţii ribozomale mari cuformarea ribozomului funcţional activ.Elongarea catenei polipeptidice (translaţia propriu-zisă)Biosinteza oricărei catene polipeptidice începe întotdeauna de la capătul N-terminal care esteocupat de N-formil-metionină la procariote, iar la eucariote de metionină. La rândul ei, faza de elongarea catenei polipeptidice se realizează în trei etape distincte:
- Page 45 and 46: dezaminante şi sunt NAD + sau NADP
- Page 47 and 48: deosebit de intens în cadavre unde
- Page 49 and 50: H 2 N - (CH 2 ) 3 - HN - (CH 2 ) 4
- Page 51 and 52: Melatonina este sintetizată în pi
- Page 53 and 54: Formarea aminelor biogene toxice po
- Page 55 and 56: Carnitina se întâlneşte în toat
- Page 57 and 58: Se formează o nouă bază Schiff
- Page 59 and 60: COOHICOOHICOOHICOOHICH 2 CH 2CH 2 C
- Page 61 and 62: 1.5.99.2.Sarcozinã1.5.99.1.Glicoco
- Page 63 and 64: său, stimulează biosinteza carbam
- Page 65 and 66: NH 2IHN = CIH 2 ONH 2NHI HN NH 2 H
- Page 67 and 68: PurineAmineL-AminoaciziDezaminareDe
- Page 69 and 70: precursori în biosinteza glucozei.
- Page 71 and 72: GlicocolAlaninãSerinãTreoninãCis
- Page 73 and 74: a energiei din creatin-fosfat. Aces
- Page 75 and 76: Prin decarboxilare sub acţiunea am
- Page 77 and 78: CisteinãH 2 SNH 3PiruvatAcidsulfin
- Page 79 and 80: CH 2 - OHICH - NH 2ICOOHSerinãCO 2
- Page 81 and 82: numeroase puncte de conexiune într
- Page 83 and 84: Glutamat[O]Tirozin-aminotransferaza
- Page 85 and 86: HOHO -- CH 2 - CH - COOHINH 2CO 23,
- Page 87 and 88: Este interesant faptul că această
- Page 89 and 90: HO -- CH 2 - CH - COOHINH 2Tirozin
- Page 91 and 92: COOHIPirofosfatIOHAcid p-hidroxiben
- Page 93 and 94: HOH 3 C - OOIIIIOCH 3CH 3I-[-CH 2 -
- Page 95: Biosinteza proteinelorProcesul prop
- Page 99 and 100: MetGlyTre50 SAlaValSerARNtARN tARN
- Page 101 and 102: explică parţial „degenerarea co
- Page 103: Genã reglatoareGenã operatoareOPE
Implicarea ARNt în succesiunea reacţiilor ce alcătuiesc procesul de biosinteză proteică este
actualmente pe deplin elucidată. Există însă un detaliu (demonstrat experimental) ce merită o atenţie
deosebită. Antibioticul numit puromicină distruge multe specii de microorganisme prin blocarea
biosintezei proteinelor în celulele acestora. S-a demonstrat experimental că puromicina nu acţionează în
primele etape ale procesului în care se formează complecşii aminoacil-ARNt, ci intervine abia în etapa a
3-a în care se realizează biosinteza propriu-zisă a catenelor polipeptidice, chiar şi în concentraţii foarte
mici de doar 0,03 M. Acţiunea s-a se explică prin faptul că puromicina este un analog structural al
nucleotidului terminal din ARNt.
NH 2
N(CH 3 ) 2
N
N
N
N
N
N
HO – CH 2
N
HO – CH 2
N
O
O
NH
I
O = C – CH – CH 2
I
NH 2
– O – CH 3
O
I
O = C – CH – R
I
NH 2
Puromicinã
Nucleotidul terminal
din ARN t
Analogia structurală dintre puromicină şi nucleotidul terminal al catenei de ARN t
Altfel spus, acţiunea puromicinei este un exemplu tipic de acţiune a unui antimetabolit care,
datorită similitudinii structurale, înlocuieşte molecula de aminoacil-ARNt inserându-se în catena
polipeptidică şi stopând desfăşurarea în continuare a procesului elongării. Experimental s-a demonstrat
că în prezenţa acestui antibiotic, biosinteza catenelor polipeptidice se întrerupe la nivelul formării de
oligopeptide ce conţin la capătul C-terminal un rest de puromicină.
Formarea complexului aminoacil-ARNt debutează prin activarea aminoacidului cu ajutorul
energiei din ATP, procesul având loc sub acţiunea aceloraşi aminoacil-ARNt-sintetaze:
H 2 N – CH – COOH
I
R
ATP
PP i
Aminoacil-ARN t -sintetaza
O
II
E — [H 2 N – CH – C ~ O – AMP]
I
R
Aminoacid
Aminoacil-AMP
(complex ES)
Se formează deci complexul hiperreactiv dintre enzimă şi două din cele trei substrate, adică
aminoacidul şi molecula de ATP. Acest complex interacţionează apoi cu cel de-al treilea substrat care
este ARNt-ul specific aminoacidului activat:
proteinelor.
O
II
E — [H 2 N – CH – C ~ O – AMP]
I
R
Aminoacil-AMP
ARN t AMP Enzimã
O
II
H 2 N – CH – C ~ ARN t
I
R
Aminoacil-ARNt
Sub această formă, aminoacizii sunt apţi de a intra în procesul propriu-zis de biosinteză a
Change language