Initsiaatorkoodon Stoppkoodon valgu sünteesi piirkond Initsiaatorkoodon (AUG) määrab geneetilise info lugemise alguse, algab valgu süntees. Stoppkoodon lõpeb valgu süntees(UAA;UAG;UGA)ei vasta ühtki AH-d. Sünteesiks on vaja: ribosoom, mRNA molekul, tRNA molekul, AH , ensüümid, ATP energia, GTP energia. 1. MRNa ja ribosoom ühinevad 2. ribosoom otsib ülesse initsiaatorkoodoni 3. initsiaator tRNA seondub initsiaatorkoodoniga. Koodon, antikoodon peavad olema komplementaarsed 4. ribosoom liigub koodoni võrra edasi, siseneb järgmine tRNA. 5. AH jääkide vahele tekib peptiidside. Esimene tRNA lahkub ribosoomist jne. Polüsoom mRNA-ga seotud ribosoomide kogum. Translatsiooni regulatsioon: * transkriptsiooni tasand kui toimub toimub ka valgu süntees. * mRNA molekulide lagundamine(kui ei vajata enam)
komplementaarsed. Bakteriofaagi 174 genoom. Faagi 174 genoomiks on üksikahelaline DNA rõngasmolekul, mis koosneb 5386-st nukleotiidist. Kui arvestada keskmise valgu pikkuseks 400 aminohapet, ei saaks 174 genoom kodeerida enam kui 4 5 valku. Tegelikult kodeerib 174 genoom 11 erinevat valku. Seda võimaldab geenide kattuvus erinevad valgud on kodeeritud sama DNA järjestuse poolt erinevates lugemisraamides. Valke kodeerivad lugemisraamid algavad erinevatest kohtadest, sõltuvalt initsiaatorkoodoni (AUG järjestus mRNA-s, TAC järjestus DNA molekulis) asukohast. Näiteks faagi 174 geen E (rakkude lüüs) sisaldub geenis D (viiruspartikli assambleerumine). Need 2 geeni paiknevad erinevates lugemisraamides. Geen J, mille produkt on samuti viiruspartikli üks komponente, paikneb geeni D järjestuse kolmandas lugemisraamis. Geenide kattuvust on kirjeldatud ka teiste faagide genoomide korral. Faagide heterosügootsus. Faagi genoomiks on kas DNA või RNA molekul
asetsevasse koodonisse. 5. Tripletsus ühe koodoni koosseisu kuulub 3 nukleotiidi mRNA-s. Initsiaatorkoodon (AUG) määrab geneetilise info lugemise alguse, algab valgu süntees. Stoppkoodon lõpeb valgu süntees(UAA;UAG;UGA)ei vasta ühtki AH-d. Sünteesiks on vaja: ribosoom, mRNA molekul, tRNA molekul, AH , ensüümid, ATP energia, GTP energia. 1. MRNa ja ribosoom ühinevad 2. ribosoom otsib ülesse initsiaatorkoodoni 3. initsiaator tRNA seondub initsiaatorkoodoniga. Koodon, antikoodon peavad olema komplementaarsed 4. ribosoom liigub koodoni võrra edasi, siseneb järgmine tRNA. 5. AH jääkide vahele tekib peptiidside. Esimene tRNA lahkub ribosoomist jne. Polüsoom mRNA-ga seotud ribosoomide kogum. Translatsiooni regulatsioon: * transkriptsiooni tasand kui toimub toimub ka valgu süntees. * mRNA molekulide lagundamine(kui ei vajata enam) E=ribonukleaasid MITOOS JA MEIOOS Mitoos
(initsiatsioonist tuleb kunagi eraldi loeng). Initsiatsiooni põhiline keerukus valgusünteesis seisneb tõsiasjas, et kui RNA süntees algab 1 nukleotiid enne või pärast, siis suurt funktsionaalset kaotust pole. Tuleb leida üles õige lugemisraam ja alustada valgusünteesi sealt kohast, kus ta on ettenähtud algama – initsiatsiooni kõige tähtsam ülesanne. Translatsiooni initsiatsioonil osalevad mitmed initsiatsioonifaktorid: IF1, IF2, IF3. Initsiaatorkoodoni üles leidmisel osaleb Shine-Dalgarno (SD) järjestus, mis asub mRNA initsiaatorkoodoni ees. rRNA 3’ ots seondub SD järjestusega. Initsiaatorkoodoniks on AUG. Kui 30S initsiatsioonikompleks on paika saanud, siis lahkub sealt IF3 faktor ning järelejäänud kompleksiga ühineb suurem subühik, misjärel võib elongatsioon peale alata. AUG start-koodon on komplementaarne initsiaator-tRNA-ga (ehk fMet-tRNA, antikoodoniks
IF1- blokeerib ribosoomi A-saidi, hoiab selle vabana ja võimaldab fMet-tRNA-l seonduda ainult P saiti. IF3- blokeerib E-saidi ja takistab ribosoomi subühikute omavahelist asotsiatsiooni. IF4- väike GTP-ase, mis seondub fMet- tRNAga ja aitab sellel seonduda 30S subühikuga. - 16s rRNA tunneb oma 3’ otsaga ära RBS elemendi (ribosoomi seondumissait, Shine-Dalgarno järjestus) mis asub 5 -10 b ülapool initsiaatorkoodonit: see paigutab p-saidi initsiaatorkoodoni kohale. - fMet- tRNA seondub paardulise abil initsiaatorkoodonile. - Seondub 50S subühik. Prokarüootne translatsioon ELONGATSIOON algab A-saidi vabanemisega, mis võimaldab uute aa-tRNA-de seondumist. Selles osaleb elongatsioonifaktor Tu (EF-Tu; väike GTP-ase). Toimub peptiidsideme moodustamine ja translokalisatsioon : ribosoom liigub 3 nukleotiidi võrra edasi, peptidüül tRNA paigutub taas P- saiti. Seda protsessi katalüüsib elongatsioonifaktor G (EF- G)
- 99% järjestusi algab AUG. Prokarüootides on 10% GUG - nukleiinhappe järjestus, mis algab initsiaatorkoodoniga ja lõpeb stoppkoodoniga. - mRNA-d sisaldavad ORFi ja splaisserjärjestust. - 0 raam, + 1 raam, - 1 raam (= +2 raam – loogilisem) Enne ORFi (5’ otsa poolset) asub liiderjärjestus ja peale viimast ORFi on treilerjärjestus. Erinevate lugemisraamide vahel asuvad inter-tsistroonsed speisserid. Initsiatsiooniprotsessi käigus otsib ribosoom üles ORF alguskoha (initsiaatorkoodoni, enamasti AUG). Bakteriaalsetel mRNA-del eelneb initsiaatorkoodonile ribosoomi sidumispiirkond RBS. RBS paikneb 5-7 nukleotiidi AUG koodonist eespool. RBS – Shine Dalgarno järjestus. Esinevad ka RBS-ta mRNA-d, aga on madala ekspressiooniga (kuna ei osale efektiivselt valgusünteesi initsiatsioonil). Bakteriaalne mRNA on võimeline seonduma ribosoomi väiksema subühikuga ilma lisafaktorite abita moodustades kaheahelalise kompleksi mRNA RBS järjestuse ja 16S rRNA 3’ otsa vahel.
prokarüootse RRF'i analoog). On leitud eukarüootseid mRNA-sid kus 5´cap-i ja valku kodeeriva lugemisraami vahel on tuhandeid nukleotiide. Need mRNA-d sisaldavad oma 5´-mittekodeerivas osas tugevaid RNA sekundaarstruktuure ja sageli ka kümneid AUG koodoneid. Selliste mRNA-de translatsiooni initsiatsioon ei saa toimuda skaneerimise teel. On teada, et nende mRNA-de sekundaarstruktuurid juhivad kuidagi 40S alaühiku õige initsiaatorkoodoni lähedale. Sisemist translatsiooni initsiatsiooni suunav struktuuri mRNA's kannab nime IRES (internal ribosome entry site). Sellist cap-st sõltumatut translatsiooni kasutavad mitmed rakulised mRNA-d (TBP, FGF2, IGF2, antennapedia, ultrabithorax, eIF4G, BiP jt) ja paljud viiruste mRNA-d. Sisemist initsiatsiooni kasutavad rakulised mRNA-d kodeerivad enamasti proto-onkogeene või arengugeene, mille ekspressiooni on oluline täpselt reguleerida. Paljud viirused kasutavad cap-st
Regulatsioon translatsiooni tasemel võimaldab samuti täpsemalt moduleerida polütsistroonse mRNA-na transkribeeritavate geenide avaldumist. Translatsiooni pärssimine valkude või antisens RNA poolt Translatsiooni initsiatsiooniks peab mRNA seonduma ribosoomis asuva 16S rRNA 3'otsaga. Seondumine toimub spetsiifilise järjestuse RBS (ribosome binding site) abil. Translatsiooni initsiatsiooni efektiivsust mõjutavad RBS-i homoloogia 16S rRNA-ga, RBS-i ja initsiaatorkoodoni vaheline kaugus ja teised mRNA järjestuse elemendid. Osade polütsistroonsete mRNA-de puhul paiknevad geenid nii lähestikku, et lõppeva geeni stop koodon ja temale järgneva geeni initsiaatorkoodon asuvad kõrvuti või kattuvalt. Sel juhul ei dissotseeru ribosoomid pärast stop koodonit mRNA-lt, vaid difundeeruvad külgneva geeni initsiaatorkoodonini ning alustavad järgmise polüpeptiidi sünteesi. Selline mehhanism võimaldab erinevate valkude sünteesi täpsemalt koordineerida
mistõttu seda mRNA järjestust nimetatakse kas RBS-ks (ribosome binding site) või Shine-Dalgarno järjestuseks (nimetatud teadlaste järgi, kes selle mehhanismi avastasid). Shine-Dalgarno järjestuse puudumisel mRNA-d ei transleerita või transleeritakse väga vähe. Ribosoomi 30S subühik ja mRNA moodustavad kompleksi ainult IF3 juuresolekul. Polüpeptiidi sünteesi initsiatsioonil osaleb spetsiaalne tRNA molekul metionüül-tRNA fMet, mis tunneb ära translatsiooni initsiaatorkoodoni AUG (harva on selleks GUG, mis mRNA muudes positsioonides kodeerib valiini) ja viib ribosoomi formüülmetioniini (metioniini, mille aminorühm on blokeeritud formüülrühmaga). Metionüül-tRNAfMet interakteerub initsiatsioonifaktoriga IF-2. Täielik initsiatsioonikompleks moodustub metionüül-tRNA fMet/IF-2 ning mRNA/30S subühik/IF-3 komplekside kombineerumisel IF-1 ja GTP juuresolekul. Seejärel lisandub ribosoomi 50S subühik, kuid eelnevalt peab IF-3 kompleksist vabanema
mistõttu seda mRNA järjestust nimetatakse kas RBS-ks (ribosome binding site) või Shine-Dalgarno järjestuseks (nimetatud teadlaste järgi, kes selle mehhanismi avastasid). Shine-Dalgarno järjestuse puudumisel mRNA-d ei transleerita või transleeritakse väga vähe. Ribosoomi 30S subühik ja mRNA moodustavad kompleksi ainult IF3 juuresolekul. Polüpeptiidi sünteesi initsiatsioonil osaleb spetsiaalne tRNA molekul metionüül-tRNA fMet, mis tunneb ära translatsiooni initsiaatorkoodoni AUG (harva on selleks GUG, mis mRNA muudes positsioonides kodeerib valiini) ja viib ribosoomi formüülmetioniini (metioniini, mille aminorühm on blokeeritud formüülrühmaga). Metionüül-tRNAfMet interakteerub initsiatsioonifaktoriga IF-2. Täielik initsiatsioonikompleks moodustub metionüül-tRNA fMet/IF-2 ning mRNA/30S subühik/IF-3 komplekside kombineerumisel IF-1 ja GTP juuresolekul. Seejärel lisandub ribosoomi 50S subühik, kuid eelnevalt peab IF-3 kompleksist vabanema
annaabi.ee 
