terjemahan biosel

download terjemahan biosel

of 41

  • date post

    12-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    221
  • download

    1

Embed Size (px)

Transcript of terjemahan biosel

Fleksibilitas luar biasa protein sebagai molekul mesin dan switch, katalis seluler, dan komponen struktur seluler telah dijelaskan dalam Bab 3. Dalam bab ini kita mempertimbangkan asam nukleat. Makromolekul ini (1) berisi informasi untuk menentukan urutan asam amino dan karenanya struktur dan fungsi dari semua protein dari sel, (2) merupakan bagian dari struktur selular yang memilih dan menyelaraskan asam amino dalam urutan yang benar sebagai rantai polipeptida sedang disintesis, dan (3) mengkatalisasi sejumlah reaksi kimia fundamental dalam sel, termasuk pembentukan ikatan peptida antara asam amino selama sintesis protein. Asam deoksiribonukleat (DNA) berisi semua informasi diperlukan untuk membangun sel dan jaringan organisme. Replikasi yang tepat dari informasi ini dalam spesies menjamin kontinuitas genetik dari generasi ke generasi dan sangat penting untuk perkembangan normal dari individu. Informasi yang disimpan dalam DNA diatur dalam turun-temurun unit, sekarang dikenal sebagai gen, yang mengendalikan diidentifikasi sifat-sifat suatu organisme. Dalam proses transkripsi, informasi yang disimpan dalam DNA disalin ke ribonukleat acid (RNA), yang memiliki tiga peran berbeda dalam protein sintesis. Messenger RNA (mRNA) membawa petunjuk dari DNA yang menentukan urutan yang benar asam amino selama sintesis protein. The, perakitan sangat akurat stepwise asam amino menjadi protein terjadi dengan penjabaran mRNA. Dalam proses ini, informasi di dalam mRNA ditafsirkan dengan jenis kedua disebut RNA RNA transfer (tRNA) dengan bantuan dari ketiga jenis RNA, RNA ribosomal (rRNA), dan proteinyang terkait. Seperti yang benar amino asam dibawa ke dalam urutan oleh tRNA, mereka dihubungkan oleh ikatan peptida untuk membuat protein. Penemuan struktur DNA pada tahun 1953 dan selanjutnya penjelasan tentang bagaimana mengarahkan sintesis DNA RNA, yang kemudian mengarahkan penyusunan protein-yang disebut pusat dogma-adalah prestasi monumental yang menandai awal hari biologi molekuler. Namun, representasi yang disederhanakan dari dogma pusat sebagai DNAnRNAnprotein tidak tidak mencerminkan peran protein dalam sintesis asam nukleat. Selain itu, sebagaimana dijelaskan dalam bab-bab selanjutnya, sebagian besar protein bertanggung jawab untuk mengatur ekspresi gen, seluruh proses dimana informasi yang dikodekan dalam DNA diterjemahkan ke dalam protein yang mencirikan berbagai jenis sel. 101 Dalam bab ini, pertama-tama kita tinjau struktur dasar dan sifat DNA dan RNA. Dalam beberapa bagian berikutnya kita membahas proses dasar yang diringkas dalam Gambar 4-1: transkripsi DNA ke RNA prekursor, pengolahan

prekursor ini untuk membuat molekul RNA fungsional, terjemahan dari mRNA menjadi protein, dan replikasi DNA. Sepanjang jalan kita membandingkan struktur gen di prokariota dan eukariota dan menggambarkan bagaimana bakteri kontrol transkripsi, pengaturan panggung untuk lebih kompleks eukariotik mekanisme kontrol transkripsi dibahas di Bab 11. Setelah menguraikan peran individu mRNA, tRNA, dan rRNA dalam sintesis protein, kami menyajikan penjelasan rinci komponen dan langkah-langkah biokimia dalam terjemahan. Kami juga mempertimbangkan masalah molekuler yang terlibat dalam DNA ditiru dan

mesin seluler kompleks untuk memastikan akurat menyalin bahan genetik. Bagian akhir bab ini menyajikan informasi dasar tentang virus, yang adalah organisme model penting untuk mempelajari makromolekul sintesis dan proses selular lainnya. 4.1 Struktur Asam Nukleat DNA dan RNA secara kimiawi sangat mirip. Utama struktur polimer linear keduanya terdiri dari monomer yang disebut nukleotida. RNA seluler rentang panjang dari kurang dari satu ratus hingga ribuan nukleotida. Cellular molekul DNA bisa selama beberapa ratus juta nukleotida. Unit-unitDNA besar dalam pergaulan dengan protein dapat diwarnai dengan pewarna dan divisualisasikan dalam mikroskop cahaya sebagai kromosom, dinamakan demikian karena stainability mereka.

Strand Asam Nukleat Adalah Polimer Linear dengan End-to-End directionality DNA dan RNA masing-masing hanya terdiri dari empat nukleotida yang berbeda. Ingat kembali dari Bab 2 bahwa semua nukleotida terdiri dari basa organik terkait dengan gula lima-karbon yang telah fosfat kelompok yang melekat pada karbon 5. Pada RNA, gula ribosa; dalam DNA, deoksiribosa (lihat Gambar 2-14). The nukleotida digunakan dalam sintesis DNA dan RNA mengandung lima dasar yang berbeda. The basis adenin (A) dan guanin (G) adalah purin, tain sepasang cincin menyatu, sedangkan basa sitosin (C), timin (T), dan urasil (U) adalah pirimidin, yang berisi cincin tunggal (lihat Gambar 2-15). Baik DNA dan RNA mengandung tiga dari bases "A, G, dan C, namun, T hanya ditemukan dalam DNA, dan U hanya pada RNA. (Perhatikan bahwa singkatan huruf tunggal untuk dasar tersebut juga sering digunakan untuk menunjukkan seluruh nukleotida dalam polimer asam nukleat.) Sebuah asam urat tunggal nukleat memiliki tulang punggung terdiri dari

mengulangi unit pentosa-fosfat dari mana purin dan basa pirimidin memperpanjang sebagai kelompok samping. Seperti polipeptida, sebuah asam urat nukleat memiliki orientasi kimia end-to-end: ini 5 akhir memiliki gugus hidroksil atau fosfat pada karbon 5 gula terminal; akhir 3 biasanya memiliki gugus hidroksil pada karbon 3 gula terminal (Gambar 4-2). Directionality ini, ditambah fakta bahwa hasil sintesis 5-3, telah melahirkan konvensi bahwa urutan polynucleotide adalah ditulis dan dibaca dalam arah 5 n3 (dari kiri ke kanan), karena Misalnya, urutan Agustus diasumsikan (5) Agustus (3). Seperti kita akan lihat, directionality 5 n3 untai asam nukleat merupakan harta penting dari molekul. Hubungan kimia antara nukleotida yang berdekatan, yang lazim disebut fosfodiester obligasi, sebenarnya terdiri dari dua obligasi phosphoester, salah satu di sisi 5 fosfat dan satu lagi di sisi 3. Urutan linear nukleotida dihubungkan oleh fosfodiester obligasi merupakan struktur utama asam nukleat. Seperti polipeptida, polynucleotides dapat memutar dan melipat ke tiga-dimensi konformasi distabilkan oleh noncovalent obligasi. Meskipun struktur utama DNA dan RNA umumnya sama, konformasi mereka tiga dimensi sangat berbeda. Perbedaan-perbedaan struktural kritis dengan fungsi yang berbeda dari dua jenis asam nukleat.DNA Native Adalah Double Helix of Complementary Antiparalel Strands Era biologi molekuler modern dimulai pada tahun 1953 ketika James D. Watson dan Francis Crick mengusulkan HC DNA memiliki struktur heliks ganda. Proposal mereka, berdasarkan pada analisis pola difraksi x-ray digabungkan dengan hati-hati pembentukan model, terbukti benar dan membuka jalan bagi kita modern pemahaman tentang fungsi DNA bagaimana sebagai genetik material.

DNA terdiri dari dua helai polynucleotide terkait bahwa angin bersama-sama untuk membentuk sebuah helix ganda. The sugarphosphate dua tulang punggung berada di luar double helix, dan proyek dasar ke interior. The sebelah pangkalan di masing-masing untai tumpukan di atas satu sama lain dalam bidang sejajar (Gambar 4-3a). Orientasi dari kedua untai adalah antiparalel; yaitu, 5 n3 mereka arah yang berlawanan. Untai

diselenggarakan dalam register tepat dengan pembentukan pasangan basa antara dua untaian: A dipasangkan dengan T melalui dua hidrogen obligasi; G berpasangan dengan C melalui tiga hidrogen obligasi (Gambar 4-3b). Hal ini melengkapi dasar-pasangan adalah konsekuensi dari bentuk, ukuran, dan komposisi kimia dari dasar. Kehadiran ribuan hidrogen seperti obligasi dalam sebuah molekul DNA memberikan sumbangan besar terhadap stabilitas dari helix ganda. Hidrofobik dan interaksi van der Waals antara pasangan basa yang berdekatan ditumpuk lebih lanjut menstabilkan struktur heliks ganda. Dalam DNA alami, Sebuah ikatan hidrogen selalu dengan T dan G dengan C, membentuk A T dan G C pasangan basa seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4-3b. Asosiasi-asosiasi antara purin lebih besar dan pirimidin yang lebih kecil ini sering disebut pasangan basa Watson-Crick. Dua polynucleotide untai, atau daerah daripadanya, di mana semua dalam bentuk pasangan basa nukleotida tersebut dikatakan saling melengkapi. Namun, dalam teori dan dalam DNA sintetis lainnya pasangan basa dapat terbentuk. Misalnya, guanin (purin a) dapat teoritis membentuk ikatan hidrogen dengan timin (pirimidin a), hanya menyebabkan distorsi kecil dalam helix tersebut. Ruang tersedia dalam helix juga akan memungkinkan pasangan antara dua pirimidin sitosin dan timin. Meskipun tidak standar G T dan C T pasangan basa biasanya tidak ditemukan dalam DNA, G U pasangan basa yang cukup umum dalam heliks ganda daerah yang membentuk dalam dinyatakan tunggal RNA. Kebanyakan DNA dalam sel adalah heliks tangan kanan. Difraksi x-ray pola DNA menunjukkan bahwa dasar ditumpuk adalah teratur berjarak 0,36 nm terpisah sepanjang sumbu helix. heliks membuat lengkap setiap belokan 3,6 nm, dengan demikian ada sekitar 10,5 pasang per giliran. Hal ini disebut sebagai bentuk B DNA, bentuk normal hadir dalam peregangan paling DNA sel. Di bagian luar DNA B-bentuk, ruang antara helai terjalin membentuk dua alur heliks yang berbeda lebar digambarkan sebagai alur utama dan alur minor (lihat Gambar 4-3a). Sebagai konsekuensinya, atom di tepi setiap dasar dalam alur ini dapat diakses dari luar helix, membentuk dua jenis permukaan mengikat. DNAbinding protein dapat "membaca" urutan basa di duplex DNA dengan menghubungi atom di baik besar atau kecil

alur. Selain bentuk B utama, tiga DNA tambahan struktur telah dijelaskan. Dua di antaranya adalah dibandingkan DNA B dalam Gambar 4-4. Dalam kelembaban yang sangat rendah, kristal B perubahan struktur DNA untuk bentuk A; RNADNA dan RNA-RNA heliks ada dalam formulir ini dalam sel dan dalam vitro. Pendek molekul DNA terdiri dari bolak purinepyrimidine nukleotida (terutama Gs dan Cs) mengadopsi sebuah alternatif kidal konfigurasi bukan normal helix tangan kanan. Struktur ini disebut Z DNA karena basis tampaknyazigzag