- O2CCH2CCH2CH 2OHOH
tạo thành từ một số sản phẩm của sự trao đổi saccarit (3 phosphoglycerat, pyruvat, acetyl CoA )
5.2- Sinh tổng hợp Protein:
Thơng tin di truyền được sao chép trong mARN đưa đến
protein địi hỏi phải tồn tại các nhân tố thích ứng (adaptor) để thực hiện đồng thời hai chức năng: nhận cả mã di truyền và axit amin phù hợp theo sơ đồ:
5- Sinh tổng hợp axit amin và protein
5.2- Sinh tổng hợp Protein:
- Ngày nay, khoa học đã chứng minh: chất thích ứng đĩ là ARN vận chuyển- tARN (transfer ARN).
=> Các vấn đề trên được Francis Crick nêu lên trong luận thuyết trung tâm (central dogma) của sinh học phân tử cơng bố năm
1958. Nội dung chủ yếu của luận thuyết là:
- Thơng tin di truyền được giữ trong axit nucleic (ADN hoặc ở
một số virus là ARN), cĩ thể truyền theo hướng axit nucleic
protein, nhưng thơng tin khơng thể truyền theo hướng ngược lại từ protein đến axit nucleic.
- Thơng tin di truyền được sao trên mARN chỉ cĩ thể dùng để dịch ra protein mà khơng thể quay lại dùng làm vật liệu tổng hợp
5- Sinh tổng hợp axit amin và protein
5.2- Sinh tổng hợp Protein:
Theo luận thuyết trung tâm của sinh học phân tử, thơng tin của gen chứa trong axit nucleic cĩ thể truyền cho hàng loạt thế hệ. -Phổ biến cho hầu hết các tế bào là thơng tin truyền theo hướng
ADNADN, ADNARN, ADNprotein.
- Cịn khả năng ARNARN, ARNADN chỉ đặc trưng cho một
Sự giải mã mARN thành trình tự chuỗi polypeptide cĩ thể chia thành 4 giai đoạn như sau:
- Giai đoạn hoạt hĩa axit amin.
- Giai đoạn khởi đầu tổng hợp chuỗi polypeptide. - Giai đoạn kéo dài chuỗi polypeptide.
- Giai đoạn kết thúc chuỗi polypeptide và tách khỏi ribosome.
5- Sinh tổng hợp axit amin và protein
5.3- Cơ chế sinh tổng hợp protein trên ribosome:
Giai đoạn hoạt hĩa axit amin:
- Axit amin được hoạt hĩa bằng cách gắn với tARN riêng của nĩ. Quá trình này gồm 2 phản ứng được xúc tác bởi cùng một
CNH2 NH2 H R C O O O P O- O OH 3’ A C NH2 H R C O O: O O P O- O OH 3’ A O O P O- -O O P O- O- O O P O- -O O P O- + energy source
- Trong phản ứng thứ 2, aminoacyl-AMP sẽ phân li, cho phép axit amin gắn với tARN bằng liên kết este tạo bởi nhĩm COO-
của axit amin và nhĩm 3’-OH của tARN tạo thành aminoacyl- tARN.
AA-AMP + tRNA AA-tRNA + AMP
CC C A O C O C C A OH 2’ or 3’ R O O A charged tRNA + AMP aaRS
=> Về mặt năng lượng, quá trình sinh tổng hợp protein là một quá trình thu năng lượng. Ở vi khuẩn cũng như Eucaryote, nhu cầu năng lượng cho quá trình là rất lớn. Như đã trình bày chi tiết ở trên, để đưa một axit amin vào chuỗi polypeptide cần tiêu hao 03 liên kết cao năng:
- 01 ATP cho sự hoạt hĩa axit amin ở giai đoạn đầu. Hình thành aminoacyl-tARN.
- 01 GTP để đưa aminoacyl-tARN trong tổ hợp ba (aminoacyl- tARN-EF-Tu-GTP) vào khu A của ribosome.
- 01 GTP cần để ribosome di chuyển một bộ mã.
Do giai đoạn khởi đầu cịn cần 1 GTP tham gia để hình thành
phức hợp khởi đầu nên để tổng hợp liên kết peptide đầu tiên