المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تربية الماشية في جمهورية كوريا الشعبية الديمقراطية
2024-11-06
تقييم الموارد المائية في الوطن العربي
2024-11-06
تقسيم الامطار في الوطن العربي
2024-11-06
تربية الماشية في الهند
2024-11-06
النضج السياسي في الوطن العربي
2024-11-06
تربية الماشية في روسيا الفيدرالية
2024-11-06

Elliott Waters Montroll
25-12-2017
بندول أفقي horizontal pendulum
4-3-2020
أنواع الجرائم من حيث ركنها الشرعي
24-3-2016
التـكتـل الاقـتصادي الأوروبـي
24-12-2018
Tait,s Knot Conjectures
9-6-2021
المشاكل التي تواجه الإعلان
16-2-2021

Translation of RNA: Protein Biosynthesis  
  
1489   02:53 صباحاً   date: 27-12-2019
Author : ..................
Book or Source : LibreTexts Project
Page and Part : .................


Read More
Date: 27-12-2019 1205
Date: 27-8-2018 1324
Date: 27-12-2019 1490

Translation of RNA: Protein Biosynthesis

One of the definitions of a gene is as follows: a segment of deoxyribonucleic acid (DNA) carrying the code for a specific polypeptide. Each molecule of messenger RNA (mRNA) is a transcribed copy of a gene that is used by a cell for synthesizing a polypeptide chain. If a protein contains two or more different polypeptide chains, each chain is coded by a different gene. We turn now to the question of how the sequence of nucleotides in a molecule of ribonucleic acid (RNA) is translated into an amino acid sequence.

How can a molecule containing just 4 different nucleotides specify the sequence of the 20 amino acids that occur in proteins? If each nucleotide coded for 1 amino acid, then obviously the nucleic acids could code for only 4 amino acids. What if amino acids were coded for by groups of 2 nucleotides? There are 42, or 16, different combinations of 2 nucleotides (AA, AU, AC, AG, UU, and so on). Such a code is more extensive but still not adequate to code for 20 amino acids. However, if the nucleotides are arranged in groups of 3, the number of different possible combinations is 43, or 64. Here we have a code that is extensive enough to direct the synthesis of the primary structure of a protein molecule.

The genetic code can therefore be described as the identification of each group of three nucleotides and its particular amino acid. The sequence of these triplet groups in the mRNA dictates the sequence of the amino acids in the protein. Each individual three-nucleotide coding unit, as we have seen, is called a codon.

Protein synthesis is accomplished by orderly interactions between mRNA and the other ribonucleic acids (transfer RNA [tRNA] and ribosomal RNA [rRNA]), the ribosome, and more than 100 enzymes. The mRNA formed in the nucleus during transcription is transported across the nuclear membrane into the cytoplasm to the ribosomes—carrying with it the genetic instructions. The process in which the information encoded in the mRNA is used to direct the sequencing of amino acids and thus ultimately to synthesize a protein is referred to as translation.

19.12.jpg

Figure 1.1 Binding of an Amino Acid to Its tRNA

Before an amino acid can be incorporated into a polypeptide chain, it must be attached to its unique tRNA. Each tRNA molecule has an anticodon for the amino acid it carries. An anticodon is a sequence of 3 bases, and is complementary to the codon for an amino acid. For example, the amino acid lysine has the codon AAG, so the anticodon is UUC. Therefore, lysine would be carried by a tRNA molecule with the anticodon UUC. Wherever the codon AAG appears in mRNA, a UUC anticodon on a tRNA temporarily binds to the codon. This crucial process requires an enzyme known as aminoacyl-tRNA synthetase (Figure 1.1). There is a specific aminoacyl-tRNA synthetase for each amino acid. This high degree of specificity is vital to the incorporation of the correct amino acid into a protein. After the amino acid molecule has been bound to its tRNA carrier, protein synthesis can take place. Figure 1.2 depicts a schematic stepwise representation of this all-important process.

Figure 1.2: The Elongation Steps in Protein Synthesis

Early experimenters were faced with the task of determining which of the 64 possible codons stood for each of the 20 amino acids. The cracking of the genetic code was the joint accomplishment of several well-known geneticists—notably Har Khorana, Marshall Nirenberg, Philip Leder, and Severo Ochoa—from 1961 to 1964. The genetic dictionary they compiled, summarized in Figure 1.3, shows that 61 codons code for amino acids, and 3 codons serve as signals for the termination of polypeptide synthesis (much like the period at the end of a sentence). Notice that only methionine (AUG) and tryptophan (UGG) have single codons. All other amino acids have two or more codons.

Figure 1.3: The Genetic Code




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .