Транспортная РНК

Но в семейство нуклеиновых кислот входит и еще один член. Чтобы познакомиться с его деятельностью, нам придется немного сказать о белках.

Белок состоит из аминокислот. Порядок расположения аминокислот в белке и определяет его специфичность, работоспособность, свойства. Помните, замена всего одной аминокислоты в молекуле гемоглобина резко меняет свойства гемоглобина.

Но ДНК «говорит» языком оснований, а белок — языком аминокислот. Как же они понимают друг друга? Ведь языки эти должны быть непременно разными! В языке ДНК всего четыре буквы, а число основных аминокислот равно примерно двадцати. Представьте себе, что встретились француз и немец и каждый заговорил на своем языке. Ясно, что без переводчика им не обойтись. Значит, и в клетке должны быть переводчики, умеющие понимать язык нуклеиновых кислот и способные общаться с аминокислотами. Таких переводчиков удалось обнаружить. Ими оказались также рибонуклеиновые кислоты. Только совсем маленькие по весу. Их назвали транспортными РНК (Т-РНК). Вот как они работают.

В клетке 20 типов аминокислот. Каждая аминокислота должна встать на свое строго определенное место в строящемся белке. Сама аминокислота найти это место не может — речь генетической матрицы она не понимает. Ей помогают маленькие юркие молекулы Т-РНК. Этих Т-РНК также 20 типов — по одному типу на каждую аминокислоту. Для того чтобы Т-РНК соединилась с подопечной ей аминокислотой, нужен специальный фермент. На каждый тип Т-РНК существует свой фермент. Итак, есть 20 аминокислот, 20 Т-РНК и 20 связывающих ферментов.

Связывающий фермент сцепляет Т-РНК с соответствующей аминокислотой. (Присоединить чужую аминокислоту он не может: для того ферментов и 20, чтобы этого не случилось.) Когда комплекс Т-РНК — АК (аминокислота) готов, можно отправляться к рибосоме, уже соединенной с матрицей И-РНК. Транспортная РНК легко разбирается в лабиринте букв И-РНК, быстро находит свое место и прикрепляется. По соседству пристраивается другая пара Т-РНК—АК. Как только обе пары встают на свои места, аминокислоты оказываются рядом, и особый фермент, умеющий «сшивать» аминокислоты, прицепляет их друг к другу. Затем к этому блоку из двух аминокислот другая Т-РНК пристраивает третью аминокислоту, фермент пришивает и ее и т. д., пока вся молекула белка не будет построена. Как только молекула образуется, она освобождается от комплекса «рибосома— информационная РНК» и отправляется выполнять свои обязанности в клетке. Синтез белка закончен.

Вот мы с вами и познакомились с тем, как ДНК осуществляет генетический контроль за синтезом белков. В ДНК много генов. Каждый из них дает свою копию — информационную РНК, та занимает любую свободную рибосому в клетке, и после этого они могут принять желанных гостей — транспортных РНК с присоединенными аминокислотами. Молекулы Т-РНК подвозят аминокислоты, выстраивают их в соответствии с желанием И-РНК, особый фермент сшивает аминокислоты в белок, а рибосома управляет всеми этими действиями. Установлено, что по мере того как читаются молекулы И-РНК, рибосомы движутся по ним. Вначале, когда И-РНК только что пришла из ядра, к концу ее прикрепляется рибосома. Сквозь нее протискивается молекула И-РНК, и по мере того как все больший участок И-РНК проходит сквозь рибосому, образуется все более длинная молекула белка. Наконец рибосома достигает противоположного конца И-РНК и сползает с нее. Синтез белка закончен, и готовая молекула белка отсоединяется от рибосомы.

Синтез белковых молекул в клетке с участием информационной РНК рибосом и транспортных РНК, соединенных с аминокислотами.

А в это время на молекулу И-РНК насаживаются уже другие рибосомы и так, одна за другой, ползут по ней.

Таким образом, в одно и то же время на молекуле-матрице может находиться несколько рибосом, и поэтому весь комплекс называют полирибосомой.