Трансляция РНК в белки

Какое наименьшее количество молекул тРНК необходимо для образования полипептидной цепи, состоящей из 50 аминокислот 15 типов?

Я знаю, что у каждого типа аминокислот есть по крайней мере один уникальный тип тРНК, который их распознает и транспортирует, поэтому, согласно моему пониманию, для 15 типов аминокислот требуется по крайней мере 15 молекул тРНК разных типов, если только не было причин, препятствующих этому. одна молекула тРНК от транспорта двух идентичных аминокислот (двух аланинов) к одной и той же полипептидной цепи

• Другими словами: может ли одна молекула тРНК переносить две идентичные аминокислоты (например, два аланина) в одну и ту же полипептидную цепь, которая синтезируется, или нет?

Нет, один и тот же вид тРНК не может нести две разные аминокислоты, какими бы похожими они ни были. Каждая тРНК несет только один конкретный вид аминокислот, и она не может просто «переключиться» на любой другой вид.
@YordanYordanov, хотя физиологически я согласен, и это отвечает на вопрос, мне просто интересно: несомненно, должны быть химически модифицированные варианты аминокислот, которые также будут вставлены в растущий пептид, верно?
Я должен это проверить, но не модифицируются ли аминокислоты после того, как они встраиваются в растущую цепь, а не до этого. Сейчас поищу в интернете. Вот одна статья, которую мне удалось найти с помощью очень «быстрого» онлайн-поиска : ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3130931 . Насколько я вижу, все модификации делаются после перевода, а не до. Но могут быть еще исключения. Я думаю, что мне нужно углубиться в этот вопрос.
@YordanYordanov — «Используйте комментарии, чтобы запросить дополнительную информацию или предложить улучшения. Избегайте ответов на вопросы в комментариях». Вы видите эти инструкции, когда щелкаете в поле комментария. Пожалуйста, следуйте им, иначе вы нарушите модель SE.
Уточните, пожалуйста, что вы имеете в виду под «однотипными».
Аминокислота @David с одинаковым кодом, например: две молекулы аминокислоты с кодом (GCG).
@David - часто бывает, что пользователи не чувствуют себя уверенно, когда пишут полный ответ и комментарий. На мой взгляд, это не нарушение модели, а предоставление пользователю полезных комментариев, которые не будут полноценным ответом. См. , например , мета
Жасмин, каждый кодон (не код) определяет только одну аминокислоту (в данном организме и субклеточном компартменте). GCG – это кодон аланина. Если вы считаете, что кодон может определять более одной аминокислоты (за исключением особых случаев селеноцистеина), вам следует изучить элементарный текст по генетическому коду.
@AliceD — я не устанавливал правила, но я подписался на них, когда регистрировался. Я их тоже понимаю. Они четко объяснены на biology.stackexchange.com/tour . Когда люди, создавшие этот сайт, настолько сильно относятся к этому правилу, что оставляют напоминание в поле для комментариев, на самом деле нет никакого оправдания его нарушению. Если один человек делает это, другие думают, что это допустимо, и в результате получается своего рода дискуссионный форум и болтовня, которой StackExchange явно не является. Если людям не нравятся правила, они должны пойти куда-нибудь еще.
Единственное, что приходит на ум, это ошибка в зарядке тРНК.
@David Разве не может быть две аминокислоты с одним и тем же кодоном в одной полипептидной цепи белка, поскольку аланин присутствует в цепи более одного раза ?!
Жасмин― Конечно. Но для меня не было очевидным, что именно об этом был ваш вопрос. Предполагая, что это не вопрос домашнего задания (не так ли?), вам нужно очень четко объяснить, в чем заключается ваш вопрос. 1. Когда вы говорите «конкретная молекула тРНК», вы имеете в виду одну и ту же идентичную молекулу в клетке или молекулы того же класса, т.е. с одним и тем же антикодоном. 2. Когда вы говорите «две похожие аминокислоты», вам нужно четко указать, что вы имеете в виду два аланина или два глицина (я бы назвал идентичные, а не похожие). Ваш вопрос все еще неясен, поэтому он имеет близкие голоса.
@ Дэвид, я надеюсь, что теперь мой вопрос понятен. (Извините за неудобства, но английский не мой родной язык)
Жасмин — Хорошо, но странный вопрос. И в стандартном генетическом коде закодировано 20 различных аминокислот, так что я не знаю, почему вы выбрали 15, хотя в белке из 50 аминокислот вполне может отсутствовать пять аминокислот. Я полагаю, я должен ответить на ваш вопрос сейчас, хотя.
Да, мы можем представить, что тРНК может быть переработана для включения одной и той же аминокислоты в одну и ту же пептидную цепь несколько раз, так что 16 тРНК могут образовать цепь из 50 аминокислот, но термодинамически этого никогда не произойдет. Вам нужны большие концентрации тРНК всех видов, чтобы эта реакция имела место, если вы смешаете одну рибосому, мРНК и 15 тРНК с большим количеством свободных аминокислот, химия реакции не будет работать.
@ Дэвид - я знаю правила, и ты прав. Дело в том, что это серая зона. Лично я действительно никогда не даю ответы, замаскированные под комментарии, только тогда, когда я ожидаю, что вопрос будет закрыт, и я лично проголосую за него. В любом случае, точка взята.

Ответы (1)

В базовой модели синтеза белка события, связанные с тРНК и аминокислотами, следующие (см. любой стандартный текст, например, Lodish et al. , раздел 4.4 ):

  1. Аминокислота присоединяется к соответствующей тРНК (той, у которой антикодон распознает кодон для этой аминокислоты) с помощью одного из двадцати специфических ферментов аминоацилРНК-синтазы в реакции, требующей АТФ. Это называется зарядкой или аминоацилированием тРНК.

  2. ТРНК, соответствующая кодону мРНК, доставляется к рибосоме фактором элонгации (EF1), а пептидилтрансферазная активность большой субъединицы рибосомы катализирует образование пептидной связи между растущей полипептидной цепью* и аминокислотой тРНК, высвобождение деацилированной тРНК.

Я не понимаю, почему вас беспокоит эта проблема, но если бы в мРНК было два кодона аланина, теоретически после того, как конкретная дискретная молекула тРНК вставила первый аланин, она могла бы быть перезаряжена аминоацил-тРНК-синтетазой, а затем использоваться для встраивания. второй аланин. Однако концентрация молекул тРНК в клетке, необходимая для поддержания синтеза белка, такова, что фактическая вероятность того, что будет использована та же самая дискретная молекула, а не другая тРНК, несущая аланин, маловероятна.

* Реальная сложность заключается в том, что полипептидная цепь должна быть инициирована инициатором метионин-тРНК, который отличается от метионин-тРНК, которая вставляет внутренние метионины (см. Lewin et al. , раздел 4.5 ).