Bakteriyalarda translatsiya

Bakteriyalarda translatsiya
Translyatsiya – bu i-RNK orqali olib kelingan axborotga binoan ribosomalarda oqsilning sintezlanishidir. Bunda 4 nukleotid tomonidan tashiladigan axborotning 20 ta aminokislotalar ketma-ketligidagi polipeptid zanjiriga ko`chiriladi.
Translyatsiya jarayonining boshlanishi – tashkil etish markazi ribosoma
hisoblanadi. Ribosoma murakkab molekulyar agregat bo`lib, oqsil (36 %) va
ribonuklein kislotadan (64 %) iborat. Translyatsiya jarayonida juda ko`p murakkab
vazifalarni bajaradi. Ribosomalarning tuzilishi va ishi bakteriyalarda, ayniqsa
E.colida yaxshi o`rganilgan. Har bir ribosoma 50S va 30S subzarralardan iborat
bo`lib, tarkibida 2 molekula r-RNK bo`ladi. 50S subzarracha bir molekula r-RNK va 34 xil turli oqsillardan iborat, 30S subzarracha bir molekula r-RNK va 21 xil
oqsildan iborat. Elektron mikroskoplarda olingan ma‘lumotlarga ko`ra ribosomalarning shakli, subzarrachalik tuzilishi barcha organizmlarda deyarli bir xil.
Oqsil sintezi jarayoni o`tishi uchun t-RNK katta ahamiyatga ega. t-RNK bir
zanjirdan iborat bo`lib, molekulyar og`irligi – 26 000, 70-80 nukleotid ketmaketligiga ega. Sitoplazmada 20 ta t-RNK birorta aminokislotani ribosomaga
tashiydi. t-RNK molekulasidagi nukleotidlar ketma-ketligini bilish katta ahamiyatga
ega, chunki u maxsus genlarning nusxasi hisoblanadi. t-RNK tomonidan
aminokislotani birlashtirib olishda uning faollanishi kuzatiladi. Faollanish maxsus
ferment aminoatsil – t-RNK-sintetaza fermenti orqali amalga oshadi. Faollashgan
aminokislotalar t-RNK orqali ribosomalarga tashiladi. U yerda i-RNK dagi
axborotga binoan aminokislotalar polipeptid zanjiriga bog`lanadi.
i-RNK molekululari 5` ning oxiri bilan ribosomaning subzarrachasiga
birlashadi. Katta subzarrachaga aminokislota bilan birlashgan 2 molekula t-RNK
kiradi. Ribosomaga t-RNK ning i-RNK ga komplementar bo`lgan qismlarga ega
bo`lgan molekulalari kiradi. i-RNK ribosoma bo`ylab 5`-3` yo`nalishda harakat
qiladi va ribosomadan chiqa boshlaydi. Bu vaqtda aminokislotalardan bo`shalgan t-RNK ham ribosomadan chiqa boshlaydi, qoldirilgan aminokislotalar bog`lanib polipeptid zanjirini hosil qiladi, bu sintezlanadigan oqsilning
birlamchi tarkibi hisoblanadi. Polipeptid zanjirining tuzilishida i-RNK
kodonlari t-RNK dagi aminokislotalarning polipeptid zanjiridagi o`rnini aniqlab beruvchi t-RNK ning ma‘lum nukleotid izchilligiga ega
bo`lgan qismi antikodon deyiladi. Antikodon tripletlari i-RNK kodonlariga mos keladi. Sxematik tarzda t-RNK shaklini ―sebarga bargi‖ shaklida ifodalash qabul qilingan.
Translyatsiya deganda to`rt xil nukleotiddan tashkil topgan i-RNK dagi irsiy
axborotni 20 xil aminokislotadan iborat polipeptid zanjiriga ko`chirish tushuniladi.
Mazkur jarayon uch bosqichda amalga oshadi:
1. Aminokislotalarning faollashishi ya‘ni aminokislotaning ATF ishtirokida
adenozin monofosfat bilan birikib aminoatsil adenilat hosil qilish reaksiyasi.
2. Faollashgan aminokislotalarni t-RNK ga birikishi. Bu maxsus aminoatsil
sintetaza ferment ishtirokida ro`y beradi.
3. Aminoatsil sintetaza fermenti har bir aminokislota uchun o`ziga xos bo`ladi.
t-RNK yadroda sintezlansa ham sitoplazmada erkin holda bo`ladi. t-RNK
ning bir molekulasi 76-85 nukleotiddan iborat. Uning tuzilishi beda bargiga
o`xshash. t-RNK ning uch qismi nihoyatda ahamiyatli sanaladi.
a) antikodon – bu uchta nukleotiddan tuzilgan u t-RNK dagi triplet ketmaketligini I RNK dagi tripletga komplementar mos.
b) t-RNK maxsus aminokislotaga birikkanligini aniqlovchi qism.
c) t-RNK ning aminokislota joylashadigan akseptor qismi.
Translyatsiyani uchinchi bosqichi – faollashgan va t-RNK ga birikkan
aminokislotalarni ribosomalarga tashib keltirish va i-RNK dagi nukleotidlar
izchilligi to`grisidagi irsiy axborotning oqsil tarkibidagi aminokislota izchilligiga
ko`chirish ya‘ni chin ma‘nodagi translyatsiyadir. Translyatsiyani uchinchi bosqichi sitoplazmadagi ribosomalarda amalga oshadi. Ribosomani kattaligi prokariot va eukariot hujayralarida har xil. Prokariot hujayralarda uning kattaligi o`rtacha 30x30x20, eukariotlarda esa 40x40x20 nm ga teng. Ribosomalarning kattaligi sedimentatsiya birligi bilan o`lchanadi. Sedimentatsiya maxsus ozuqa muhitida ribosomalarning sentrifugalashdagi cho`kish tezligini ifodalaydi.
Ichak tayoqchasi bakteriyasining ribosomasi ikki: katta va kichik qismdan
tashkil topgan. Ular 64 % ribosomal RNK, 36 % oqsildan tuzilgan. Ichak tayoqchasi
bakteriyasidan farqli o`laroq eukariotlar ribosoma subbirliklari birmuncha yirik.
Har bir ribosomada aminoatsil va peptidil markazlari bo`ladi. Birinchi
aminokislota (metionin) avvalo ribosomaning aminoatsil markaziga o`rnashadi. Bu
aminoatsil markazda metionin aminokislotasini ribosomaga olib kelgan t-RNK
antikodoni ribosomaning aminoatsil markazidan o`rin olgan i-RNK kodiga qaramaqarshi joylashadi va kod bilan antikodon o`zaro birikadi. Shundan so`ng t-RNK olib kelgan metionin aminokislotani ribosomaning katta bo`lagiga qoldiradi, o`zi esa aminoatsil markazdan peptidil markazga suriladi. Bo`shagan aminoatsil markazga keyingi i-RNK ning kodi joylashadi va u keyingi aminoatsil t-RNK antikodoni bilan birikadi. Shu lahzadan boshlab translyatsiyaning ikkinchi bosqichi – elongatsiya amalga oshadi. Elongatsiya bu polinukleotid zanjirini uzayishi. Oqibatda peptidyl transferaza fermenti yordamida birinchi aminokislotaning karboksil guruhi (COOH) ikkinchi aminokislotaning amino guruhi (NH2) bilan birlashadi va ular o`rtasida peptid bog` (-CO-NH-) hosil bo`ladi. Natijada suv molekulasi ajraladi. Shunday usul bilan elongatsiya jarayonining keyingi bosqichlarida i-RNK kodi t-RNK antikodoni bilan ham ribosomaning aminoatsil markazidan peptidil t-RNK surilgan sari dipeptid, tripeptid, polipeptid sintezi davom etaveradi. Bunda albatta ribosomal translokaza fermenti elongatsiyani oqsil omili sifatida davom ettiradi. Ribosomaga tashib kelgan aminokislotadan ozod bo`lgan t-RNK va u bilan aloqada bo`lgan iRNK kodoni ribosomaning tashqarisiga chiqadilar. Ribosomaning aminoatsil va peptidil markazlarida oqsil sintezi aminoatsil markazga uchta terminator kodon UAA, UAG yoki UGA lardan biri kelib joylashgach to`xtaydi. Ribosomaning aminoatsil markaziga terminator kelib tushgach polipeptid sintezining uchinchi bosqichi terminatsiya boshlanadi. Terminatsiya – bu translyatsiyaning oxirgi bosqichi. Terminatsiya sintezlangan polipeptid zanjirini ribosomaning katta subbirligidan ajralishiga olib keladi. Natijada erkin holdagi ribosoma yangi polipeptid zanjirining sintezida qatnashishi mumkin bo`ladi. Barcha eukariot organizmlarda translyatsiya jarayoni umuman olganda shunday kechadi.
Oqsil biosintezida hosil bo`lgan polipeptid zanjir translyatsiya jarayonida
o`ziga xos maxsus funksiyani o`taydi. Oqsilning birlamchi strukturasi polipeptid
zanjirda aminokislotalarning izchilligi bilan belgilanadi. Biroq oqsil molekulasi
hujayra ichida to`g`ri chiziqda tortilgan aminokislotalar zanjiridan iborat bo`lmay,
spiral shaklida buralgan, koptok shaklida o`ralgan, globulyar bo`ladi. Bu ularning
ikkilamchi, uchlamchi strukturalaridir. Ikkilamchi, uchlamchi strukturalar hosil
bo`lishida disulfid bog`lar, ionli bog`lar, gidrofob, qutblangan guruhlar orasidagi
aloqalar muhim rol o`ynaydi