Սպիտակուցների կենսասինթեզ

Սպիտակուցների կենսասինթեզ, կենդանի օրգանիզմների բջիջներում ամինաթթուներից սպիտակուցների առաջացման պրոցես։ Ինքնասուն (ավտոտրոֆ) օրգանիզմները անօրգանական նյութերից սինթեզում են ամինաթթուներ և ապա սպիտակուցներ, իսկ տարասունները (հետերոտրոֆ) սպիտակուցները սինթեզում են հիմնականում սննդի հետ ընդունած ամինաթթուներից։ Բջիջների հատկությունները և հատկանիշները հիմնականում որոշվում են սպիտակուցային կազմով։ Բջիջների բաժանման ժամանակ առաջացած դուստր բջիջների նմանությունը մայրականին հիմնականում պայմանավորված է սպիտակուցների նույնությամբ։ Հատկանիշների ժառանգումը սերընդեսերունդ նույնպես նշանակում է հաջորդ սերնդում նույնանման սպիտակուցների կենսասինթեզի ապահովում։ Սպիտակուցների հատկությունները պայմանավորված են նրանցում ամինաթթուների հաջորդականությամբ, ուստի հատկանիշների ժառանգումը նախ և առաջ նշանակում է սերնդում ամինաթթվային միևնույն հաջորդականությամբ սպիտակուցների սինթեզի ապահովում։

Սպիտակուցների կենսասինթեզ

ԴՆԹ (Դեզիօքսիռիբոնուկլեինաթթու)

ԴՆԹ

Բջջի ժառանգականությունը պայմանավորվում է բջջի կորիզում պարունակվող դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթվի՝ ԴՆԹ-ի մոլեկուլով։ ԴՆԹ-մոլեկուլում հատուկ ծածկագրով (գենետիկական կոդ) գրանցված է բջջի բոլոր սպիտակուցների սինթեզի մասին ինֆորմացիան։ Սպիտակուցի սինթեզը պայմանավորող ԴՆԹ-ի հատվածները կոչվում են գեներ։ Սինթեզվող սպիտակուցում ամինաթթուների հերթականությունը պայմանավորվում է ԴՆԹ-ի ազոտական հիմքերի երեքական համակցությունների (տրիպլետ, կոդոն) հաջորդականությամբ։ Ամինաթթուների միացումը պեպ-տիդային կապերով՝ պոլիպեպտիդային շղթայի գոյացումն իրականանում է ոիբոսոմներում։ Սպիտակուցների կենսասինթեզի մասին գենետիկական ինֆորմացիան կորիզից ռիբոսոմներ է հասնում հատուկ՝ ինֆորմացիոն ՌՆԹ-ներով (ի-ՌՆԹ)։ Վերջիններս իրենցից ներկայացնում են յուրաքանչյուր գենի, այսինքն սպիտակուցների կենսասինթեզ մասին ինֆորմացիա պարունակող ԴՆԹ-ի հատվածի պատճենները, քանի որ սինթեզվում են ԴՆԹ-ի այդ հատվածների վրա նուկլեոտիդների կոմպլեմենտարության (լրացուցչության) սկզբունքով։ Ի-ՌՆԹ-ի սինթեզը ԴՆԹ-ի որոշակի հատվածի վրա ըստ էության գենետիկական ինֆորմացիայի արտագրման պրոցես է ԴՆԹ-ից ՌՆԹ-ի վրա(տրանսկրիպցիա)։ Պրոցեսն ընթանում է ՌՆԹ-պոլիմերազ ֆերմենտի մասնակցությամբ։ Ի-ՌՆԹ-ի մոլեկուլը միանում է ռիբոսոմի հետ, առաջացնելով ակտիվ կոմպլեքս՝ պոլիսում, որտեղ ի-ՌՆԹ-ի մոլեկուլը ըստ գենետիկական կոդի սինթեզվող սպիտակուցի մեջ ամինաթթուների ներդրման համար մատրիցայի դեր է կատարում։

Ցիտոպլազմա (բջջաթաղանթ)

Ցիտոպլազմայում կան ակտիվացնող ֆերմենտներ, որոնք իրականացնում են սպիտակուցների կենսասինթեզ մասնակցող ամինաթթուների միացումը փոխադրական (տրանսպորտային) ՌՆԹ-ների (փ—ՌՆԹ) հետ, ընդ որում յուրաքանչյուր ամինաթթու միանում է իրեն հատուկ փ-ՌՆԹ-ի հետ՝ առաջացնելով փ-ՌՆԹ-ամինաթթու կոմպլեքսներ։ Վերջիններս տեղափոխվելով պոլիսոմներ ի-ՌՆԹ-ի վրա հակադիր(կոմպլեմենտար) նուկլեոտիդների նույն սկզբունքով միանում են տվյալ ամինաթթուն կոդավորող տրիպլետին և սինթեզվող պոլիպեպտիդային շղթայում պայմանավորում գենետիկորեն պայմանավորված ամինաթթվի տեղը, որին հաջորդում է տվյալ ամինաթթվի միացումը շղթային։

Սպիտակուցներ

Այսպիսով պոլիսոմներում իրականանում է նուկլեինաթթուների մեջ նուկլեոտիդների հաջորդականության ձևով գրված գենետիկական ինֆորմացիայի թարգմանությունը սպիտակուցների ամինաթթուների հաջորդականությամբ (տրանսչյացիա)։ Պրոցեսն ընթանում է բազմաթիվ ֆերմենտների, սպիտակուցների և այլ միացությունների մասնակցությամբ, էներգիայի զգալի ծախսով։ Սպիտակուցների կենսասինթեզ մեխանիզմներն ընդհանուր կամ չափազանց նման են ողջ օրգանական աշխարհում։ Սպիտակուցների կենսասինթեզ մեխանիզմների բացահայտումը, պարզաբանումը հսկայական կենսաբանական նշանակություն ունի և կարելի է համարել 20-րդ դարի գիտականմամենախոշոր նվաճումներից մեկը։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից։