Summary Albert Molecular of the Biology Cell

7/29/2019 Summary Albert Molecular of the Biology Cell

1/13

Summary

In all cells, DNA sequences are maintained and replicated with high fidelity. The

mutation rate, approximately 1 nucleotide change per 109

nucleotides each time the DNA is

replicated, is roughly the same for organisms as different as bacteria and humans. Because of this

remarkable accuracy, the sequence of the human genome (approximately 3 10

9

nucleotidepairs) is changed by only about 3 nucleotides each time a cell divides. This allows most humans

to pass accurate genetic instructions from one generation to the next, and also to avoid thechanges in somatic cells that lead to cancer.

Summary

DNA replication takes place at a Y-shaped structure called a replication fork. A self-

correcting DNA polymerase enzyme catalyzes nucleotide polymerization in a 5-to-3 direction,copying a DNA template strand with remarkable fidelity. Since the two strands of a DNA double

helix are anti parallel, this 5-to-3 DNA synthesis can take place continuously on only one of the

strands at a replication fork (the leading strand). On the lagging strand, short DNA fragmentsmust be made by a "backstitching" process. Because the self-correcting DNA polymerase cannot

start a new chain, these lagging-strand DNA fragments are primed by short RNA primer

molecules that are subsequently erased and replaced with DNA.

DNA replication requires the cooperation of many proteins. These include (1) DNApolymerase and DNA primase to catalyze nucleoside triphosphate polymerization; (2) DNA

helicases and single-strand DNA-binding (SSB) proteins to help in opening up the DNA helix sothat it can be copied; (3) DNA ligase and an enzyme that degrades RNA primers to seal together

the discontinuously synthesized lagging-strand DNA fragments; and (4) DNA topoisomerases to

help to relieve helical winding and DNA tangling problems. Many of these proteins associate

with each other at a replication fork to form a highly efficient "replication machine," throughwhich the activities and spatial movements of the individual components are coordinated.

Summary

The proteins that initiate DNA replication bind to DNA sequences at a replication origin

to catalyze the formation of a replication bubble with two outward-moving replication forks. The

process begins when an initiator protein DNA complex is formed that subsequently loads a DNA

helicase onto the DNA template. Other proteins are then added to form the multienzyme"replication machine" that catalyzes DNA synthesis at each replication fork.

In bacteria and some simple eucaryotes, replication origins are specified by specific DNAsequences that are only several hundred nucleotide pairs long. In other eucaryotes, such as

humans, the sequences needed to specify an origin of DNA replication seem to be less well

defined, and the origin can span several thousand nucleotide pairs.


2/13

Bacteria typically have a single origin of replication in a circular chromosome. With fork

speeds of up to 1000 nucleotides per second, they can replicate their genome in less than an hour.Eucaryotic DNA replication takes place in only one part of the cell cycle, the S phase. The

replication fork in eucaryote moves about 10 times more slowly than the bacterial replication

fork, and the much longer eucaryotic chromosomes each require many replication origins to

complete their replication in a typical 8-hour S phase. The different replication origins in theseeucaryotic chromosomes are activated in a sequence, determined in part by the structure of the

chromatin, with the most condensed regions of chromatin beginning their replication last. After

the replication fork has passed, chromatin structure is re-formed by the addition of new histonesto the old histones that are directly inherited as nucleosomes by each daughter DNA molecule.

Eucaryotes solve the problem of replicating the ends of their linear chromosomes by a

specialized end structure, the telomere, which requires a special enzyme, telomerase. Telomerase

extends the telomere DNA by using an RNA template that is an integral part of the enzyme itself,

producing a highly repeated DNA sequence that typically extends for 10,000 nucleotide pairs ormore at each chromosome end.

Summary

Genetic information can be stored stably in DNA sequences only because a large set of

DNA repair enzymes continuously scan the DNA and replace any damaged nucleotides. Mosttypes of DNA repair depend on the presence of a separate copy of the genetic information in

each of the two strands of the DNA double helix. An accidental lesion on one strand can

therefore be cut out by a repair enzyme and a corrected strand resynthesized by reference to theinformation in the undamaged strand.

Most of the damage to DNA bases is excised by one of two major DNA repair pathways.

In base excision repair, the altered base is removed by a DNA glycosylase enzyme, followed byexcision of the resulting sugar phosphate. In nucleotide excision repair, a small section of the

DNA strand surrounding the damage is removed from the DNA double helix as an

oligonucleotide. In both cases, the gap left in the DNA helix is filled in by the sequential actionof DNA polymerase and DNA ligase, using the undamaged DNA strand as the template.

Other critical repair systems based on either nonhomologous or homologous end-joiningmechanisms reseal the accidental double-strand breaks that occur in the DNA helix. In most

cells, an elevated level of DNA damage causes both an increased synthesis of repair enzymes

and a delay in the cell cycle. Both factors help to ensure that DNA damage is repaired before a

cell divides


3/13

Summary

General recombination (also called homologous recombination) allows large sections of

the DNA double helix to move from one chromosome to another, and it is responsible for the

crossing-over of chromosomes that occurs during meiosis in fungi, animals, and plants. General

recombination is essential for the maintenance of chromosomes in all cells, and it usually beginswith a double-strand break that is processed to expose a single-stranded DNA end. Synapsis

between this single strand and a homologous region of DNA double helix is catalyzed by thebacterial RecA protein and its eucaryotic homologs, and it often leads to the formation of a four-

stranded structure known as a Holliday junction. Depending on the pattern of strand cuts made to

resolve this junction into two separate double helices, the products can be either a preciselyrepaired double-strand break or two chromosomes that have crossed over.

Because general recombination relies on extensive base-pairing interactions between thestrands of the two DNA double helices that recombine, it occurs only between homologous DNAmolecules. Gene conversion, the nonreciprocal transfer of genetic information from one

chromosome to another, results from the mechanisms of general recombination, which involve alimited amount of associated DNA synthesis.

Summary

The genomes of nearly all organisms contain mobile genetic elements that can movefrom one position in the genome to another by either a transpositional or a conservative site-

specific recombination process. In most cases this movement is random and happens at a verylow frequency. Mobile genetic elements include transposons, which move only within a single

cell (and its descendents), and those viruses whose genomes can integrate into the genome of

their host cells.

There are three classes of transposons: the DNA-only transposons, the retroviral-like

retrotransposons, and the nonretroviral retrotransposons. All but the last have close relativesamong the viruses. Although viruses and transposable elements can be viewed as parasites, many

of the new arrangements of DNA sequences that their site-specific recombination events produce

have created the genetic variation crucial for the evolution of cells and organisms.

Summary

Before the synthesis of a particular protein can begin, the corresponding mRNA moleculemust be produced by transcription. Bacteria contain a single type of RNA polymerase (the

enzyme that carries out the transcription of DNA into RNA). An mRNA molecule is producedwhen this enzyme initiates transcription at a promoter, synthesizes the RNA by chain elongation,

stops transcription at a terminator, and releases both the DNA template and the completed

mRNA molecule. In eucaryotic cells, the process of transcription is much more complex, and

there are three RNA polymerases designated polymerase I, II, and III that are relatedevolutionarily to one another and to the bacterial polymerase.


4/13

Eucaryotic mRNA is synthesized by RNA polymerase II. This enzyme requires a series

of additional proteins, termed the general transcription factors, to initiate transcription on apurified DNA template and still more protein (including chromatin-remodeling complexes and

histone acetyltransferases) to initiate transcription on its chromatin template inside the cell.

During the elongation phase of transcription, the nascent RNA undergoes three types of

processing events: a special nucleotide is added to its 5 end (capping), intron sequences areremoved from the middle of the RNA molecule (splicing), and the 3 end of the RNA is generated

(cleavage and polyadenylation). Some of these RNA processing events that modify the initial

RNA transcript (for example, those involved in RNA splicing) are carried out primarily byspecial small RNA molecules.

For some genes, RNA is the final product. In eucaryotes, these genes are usually

transcribed by either RNA polymerase I or RNA polymerase III. RNA polymerase I makes the

ribosomal RNAs. After their synthesis as a large recursor, the rRNAs are chemically modified,

cleaved, and assembled into ribosomes in the nucleolus a distinct subnuclear structure that alsohelps to process some smaller RNA-protein complexes in the cell. Additional subnuclear

structures (including Cajal bodies and interchromatin granule clusters) are sites wherecomponents involved in RNA processing are assembled, stored, and recycled.

Summary

The translation of the nucleotide sequence of an mRNA molecule into protein takes place

in the cytoplasm on a large ribonucleoprotein assembly called a ribosome. The amino acids used

for protein synthesis are first attached to a family of tRNA molecules, each of which recognizes,by complementary basepair interactions, particular sets of three nucleotides in the mRNA

(codons). The sequence of nucleotides in the mRNA is then read from one end to the other in

sets of three according to the genetic code.

To initiate translation, a small ribosomal subunit binds to the mRNA molecule at a startcodon (AUG) that is recognized by a unique initiator tRNA molecule. A large ribosomal subunit

binds to complete the ribosome and begin the elongation phase of protein synthesis. During thisphase, aminoacyl tRNAs each bearing a specific amino acid bind sequentially to the appropriate

codon in mRNA by forming complementary base pairs with the tRNA anticodon. Each amino

acid is added to the C-terminal end of the growing polypeptide by means of a cycle of threesequential steps: aminoacyl-tRNA binding, followed by peptide bond formation, followed by

ribosome translocation. The mRNA molecule progresses codon by codon through the ribosome

in the 5-to-3 direction until one of three stop codons is reached. A release factor then binds to the

ribosome, terminating translation and releasing the completed polypeptide.


5/13

Eucaryotic and bacterial ribosomes are closely related, despite differences in the number

and size of their rRNA and protein components. The rRNA has the dominant role in translation,determining the overall structure of the ribosome, forming the binding sites for the tRNAs,

matching the tRNAs to codons in the mRNA, and providing the peptidyl transferase enzyme

activity that links amino acids together during translation. In the final steps of protein synthesis,

two distinct types of molecular chaperones guide the folding of polypeptide chains. Thesechaperones, known as hsp60 and hsp70, recognize exposed hydrophobic patches on proteins and

serve to prevent the protein aggregation that would otherwise compete with the folding of newly

synthesized proteins into their correct three-dimensional conformations. This protein foldingprocess must also compete with a highly elaborate quality control mechanism that destroys

proteins with abnormally exposed hydrophobic patches. In this case, ubiquitin is covalently

added to a misfolded protein by a ubiquitin ligase, and the resulting multiubiquitin chain isrecognized by the cap on a proteasome to move the entire protein to the interior of the

proteasome for proteolytic degradation. A closely related proteolytic mechanism, based on

special degradation signals recognized by ubiquitin ligases, is used to determine the lifetime of

many normally folded proteins. By this method, selected normal proteins are removed from the

cell in response to specific signals.

Summary

From our knowledge of present-day organisms and the molecules they contain, it seemslikely that the development of the directly autocatalytic mechanisms fundamental to living

systems began with the evolution of families of molecules that could catalyze their own

replication. With time, a family of cooperating RNA catalysts probably developed the ability to

direct synthesis of polypeptides. DNA is likely to have been a late addition: as the accumulationof additional protein catalysts allowed more efficient and complex cells to evolve, the DNA

double helix replaced RNA as a more stable molecule for storing the increased amounts of

genetic information required by such cells.

Summary

The genome of a cell contains in its DNA sequence the information to make manythousands of different protein and RNA molecules. A cell typically expresses only a fraction of

its genes, and the different types of cells in multicellular organisms arise because different sets ofgenes are expressed. Moreover, cells can change the pattern of genes they express in response to

changes in their environment, such as signals from other cells. Although all of the steps involved

in expressing a gene can in principle be regulated, for most genes the initiation of RNA

transcription is the most important point of control.


6/13

Ringkasan

Dalam semua sel, urutan DNA dipelihara dan direplikasi dengan kesetiaan yang tinggi.Tingkat mutasi, sekitar 1 perubahan nukleotida per 109 nukleotida setiap kali DNA direplikasi,

kira-kira sama untuk organisme yang berbeda seperti bakteri dan manusia. Karena akurasi yang

luar biasa, urutan genom manusia (kira-kira 3 109

pasang nukleotida) diubah oleh hanya sekitar

3 nukleotida setiap kali sel membelah. Hal ini memungkinkan manusia sebagian besar untuklulus instruksi genetik yang akurat dari satu generasi ke generasi berikutnya, dan juga untuk

menghindari perubahan dalam sel somatik yang menyebabkan kanker.

Ringkasan

Replikasi DNA terjadi pada struktur berbentuk Y yang disebut garpu replikasi. Sebuah

enzim DNA polimerase mengoreksi diri mengkatalisis polimerisasi nukleotida dalam arah-5 ke-3, menyalin untai cetakan DNA dengan kesetiaan yang luar biasa. Sejak dua untai heliks ganda

DNA adalah paralel anti, ini sintesis 5-ke-3 DNA dapat berlangsung terus menerus hanya pada

salah satu untai pada garpu replikasi (untai terkemuka). Pada untai tertinggal, fragmen DNA

pendek harus dilakukan dengan proses "backstitching". Karena DNA polimerase mengoreksi diri

tidak dapat memulai sebuah rantai baru, ini lagging-untai fragmen DNA yang prima oleh primermolekul RNA pendek yang kemudian dihapus dan diganti dengan DNA.

Replikasi DNA membutuhkan kerjasama dari banyak protein. Ini termasuk (1)polimerase DNA dan DNA primase untuk mengkatalisasi polimerisasi nukleosida trifosfat, (2)

DNA helicases dan single-untai DNA-binding (SSB) protein untuk membantu dalam membuka

heliks DNA sehingga dapat disalin, (3) DNA ligase dan enzim yang mendegradasi RNA primer

untuk menutup bersama-untai tertinggal terputus-putus disintesis fragmen DNA, dan (4)topoisomerase DNA untuk membantu meringankan berliku heliks DNA dan masalah kekusutan.

Banyak dari protein berhubungan dengan satu sama lain pada garpu replikasi untuk membentuk

"mesin replikasi," sangat efisien melalui mana kegiatan dan gerakan spasial dari masing-masingkomponen dikoordinasikan.

Ringkasan

Protein yang memulai mengikat DNA replikasi ke urutan DNA pada asal replikasi untukmengkatalisis pembentukan gelembung replikasi dengan dua luar-bergerak garpu replikasi.

Proses ini dimulai ketika sebuah protein inisiator kompleks DNA terbentuk yang kemudian load

helikase DNA ke template DNA. Protein lain yang kemudian ditambahkan untuk membentukmultienzim "mesin replikasi" yang mengkatalisis sintesis DNA pada setiap garpu replikasi.

Dalam bakteri dan beberapa eucaryotes sederhana, asal replikasi yang ditentukan olehurutan DNA spesifik yang hanya beberapa ratus pasang nukleotida panjang. Dalam eucaryotes

lainnya, seperti manusia, urutan yang diperlukan untuk menentukan asal replikasi DNA

tampaknya kurang didefinisikan dengan baik, dan asal dapat span beberapa ribu pasang

nukleotida.


7/13

Bakteri biasanya memiliki asal tunggal dari replikasi dalam kromosom melingkar.

Dengan kecepatan garpu hingga 1000 nukleotida per detik, mereka dapat mereplikasi genommereka dalam waktu kurang dari satu jam. Replikasi DNA eukariotik terjadi hanya pada satu

bagian dari siklus sel, fase S. Garpu replikasi dalam bergerak eucaryote sekitar 10 kali lebih

lambat dari garpu replikasi bakteri, dan kromosom eukariotik lebih lama masing-masing

memerlukan asal replikasi banyak untuk menyelesaikan replikasi mereka dalam fase khas 8-jamS. Asal-usul replikasi yang berbeda dalam kromosom eukariotik diaktifkan secara berurutan,

ditentukan sebagian oleh struktur kromatin, dengan daerah yang paling kental kromatin mulai

replikasi terakhir mereka. Setelah garpu replikasi telah berlalu, struktur kromatin kembalidibentuk oleh penambahan histon baru untuk histon lama yang langsung diwariskan sebagai

nukleosom oleh masing-masing molekul DNA anak.

Eucaryotes memecahkan masalah mereplikasi ujung kromosom linier mereka denganstruktur akhir khusus, telomer, yang membutuhkan enzim khusus, telomerase. Telomerase

memperluas DNA telomer dengan menggunakan template RNA yang merupakan bagian integral

dari enzim itu sendiri, menghasilkan urutan DNA yang sangat berulang yang biasanya meluas

untuk 10.000 pasang nukleotida atau lebih pada setiap akhir kromosom.

Ringkasan

Informasi genetik dapat disimpan stabil di urutan DNA hanya karena satu set besar enzimperbaikan DNA terus memindai DNA dan mengganti nukleotida yang rusak. Kebanyakan jenis

perbaikan DNA tergantung pada keberadaan salinan terpisah dari informasi genetik dalam

masing-masing dua untai DNA heliks ganda. Lesi disengaja pada satu untai sehingga dapat

dipotong oleh enzim perbaikan dan untai dikoreksi resynthesized dengan mengacu padainformasi dalam untai rusak.

Sebagian besar kerusakan basa DNA dipotong oleh salah satu dari dua jalur perbaikan

DNA utama. Dalam perbaikan dasar eksisi, dasar diubah dihapus oleh enzim glycosylase DNA,diikuti dengan eksisi fosfat gula yang dihasilkan. Dalam perbaikan eksisi nukleotida, bagian

kecil dari untai DNA sekitarnya kerusakan dihapus dari helix ganda DNA sebagai suatu

oligonukleotida. Dalam kedua kasus, kekosongan yang ditinggalkan dalam heliks DNA diisi oleh

aksi berurutan polimerase DNA dan DNA ligase, menggunakan untai DNA rusak sebagaitemplate.

Sistem perbaikan lainnya kritis berdasarkan baik nonhomolog atau homolog akhir

bergabung mekanisme reseal dengan untai ganda istirahat kecelakaan yang terjadi dalam heliksDNA. Dalam kebanyakan sel, tingkat yang lebih tinggi dari kerusakan DNA menyebabkan baik

sintesis suatu peningkatan enzim perbaikan dan keterlambatan dalam siklus sel. Kedua faktor

membantu untuk memastikan bahwa kerusakan DNA diperbaiki sebelum sel membelah

Ringkasan

Rekombinasi Umum (juga disebut rekombinasi homolog) memungkinkan bagian besar

dari helix ganda DNA untuk berpindah dari satu kromosom ke yang lain, dan bertanggung jawabuntuk persimpangan-over dari kromosom yang terjadi selama meiosis di jamur, hewan, dan

tumbuhan. Rekombinasi umum sangat penting untuk pemeliharaan kromosom dalam semua sel,

dan biasanya dimulai dengan istirahat untai ganda yang diproses untuk mengekspos akhir DNA

beruntai tunggal. Sinapsis antara untai tunggal dan daerah homolog dari helix ganda DNAdikatalisis oleh protein RecA bakteri dan homolognya eukariotik, dan sering mengarah pada

pembentukan struktur empat-stranded yang dikenal sebagai persimpangan Holliday.


8/13

Tergantung pada pola pemotongan untai dibuat untuk menyelesaikan persimpangan ini

menjadi dua heliks ganda yang terpisah, produk dapat berupa justru diperbaiki untai gandaistirahat atau dua kromosom yang telah menyeberang.

Karena rekombinasi umum bergantung pada luas dasar-pasangan interaksi antara helai

kedua DNA heliks ganda yang bergabung kembali, itu terjadi hanya antara homolog molekul

DNA. Gene konversi, transfer nonreciprocal informasi genetik dari satu kromosom ke yang lain,hasil dari mekanisme rekombinasi umum, yang melibatkan jumlah terbatas sintesis DNA terkait.

RingkasanGenom hampir semua organisme mengandung unsur-unsur genetik mobile yang dapat

berpindah dari satu posisi dalam genom lain dengan baik transposisional atau proses rekombinasi

spesifik-situs konservatif. Dalam kebanyakan kasus gerakan ini adalah acak dan terjadi padafrekuensi yang sangat rendah. Unsur genetik mobile termasuk transposon, yang bergerak hanya

dalam satu sel (dan turunannya), dan mereka virus yang genom dapat mengintegrasikan ke dalam

genom sel inang mereka.

Ada tiga kelas transposon: DNA-satunya transposon, yang retroviral seperti

retrotransposons, dan retrotransposons nonretroviral. Semua kecuali yang terakhir memilikikerabat dekat di antara virus. Meskipun virus dan elemen transposabel dapat dilihat sebagai

parasit, banyak pengaturan baru urutan DNA yang spesifik lokasi kejadian rekombinasi merekahasilkan telah menciptakan variasi genetik penting bagi evolusi sel dan organisme.

Ringkasan

Sebelum sintesis protein tertentu dapat dimulai, molekul mRNA yang sesuai harusdihasilkan oleh transkripsi. Bakteri mengandung satu jenis polimerase RNA (enzim yang

melakukan transkripsi DNA menjadi RNA). Sebuah molekul mRNA diproduksi ketika enzim ini

memulai transkripsi pada promotor, mensintesis RNA dengan perpanjangan rantai, berhentitranskripsi di sebuah terminator, dan melepaskan baik template DNA dan molekul mRNA

selesai. Pada sel eukariotik, proses transkripsi jauh lebih kompleks, dan ada tiga RNA polimerase

ditunjuk polimerase I, II, dan III yang terkait evolusi satu sama lain dan ke polimerase bakteri.

MRNA eukariotik disintesis oleh RNA polimerase II. Enzim ini memerlukan serangkaianprotein tambahan, disebut faktor transkripsi umum, untuk memulai transkripsi pada template

DNA dimurnikan dan protein masih lebih (termasuk kromatin-renovasi kompleks dan

Acetyltransferases histon) untuk memulai transkripsi pada template kromatin nya di dalam sel.Selama fase pemanjangan transkripsi, RNA baru lahir mengalami tiga jenis kegiatan pengolahan:

nukleotida khusus ditambahkan ke 5 ujungnya (capping), intron urutan dikeluarkan dari tengah

molekul RNA (splicing), dan ujung 3 dari RNA yang dihasilkan (pembelahan danpolyadenylation). Beberapa peristiwa pengolahan RNA yang memodifikasi transkrip RNA awal

(misalnya, mereka yang terlibat dalam splicing RNA) yang dilakukan terutama oleh khusus

molekul RNA kecil.


9/13

Untuk beberapa gen, RNA merupakan produk akhir. Dalam eucaryotes, gen ini biasanya

ditranskripsi baik oleh RNA polimerase I atau RNA polimerase III. RNA polimerase I membuatRNA ribosom. Setelah sintesis mereka sebagai recursor besar, rRNA yang dimodifikasi secara

kimia, dibelah, dan dirakit menjadi ribosom dalam struktur nucleolus subnuclear berbeda yang

juga membantu untuk memproses beberapa RNA-protein kompleks yang lebih kecil di dalam

sel. Struktur subnuclear tambahan (termasuk badan Cajal dan cluster granul interchromatin)merupakan situs di mana komponen yang terlibat dalam pemrosesan RNA dirakit, disimpan, dan

daur ulang.

Ringkasan

Terjemahan dari urutan nukleotida molekul mRNA menjadi protein berlangsung di

sitoplasma pada perakitan ribonucleoprotein besar yang disebut ribosom. Asam amino digunakanuntuk sintesis protein yang pertama melekat pada keluarga molekul tRNA, yang masing-masing

mengakui, dengan interaksi basepair pelengkap, set tertentu dari tiga nukleotida mRNA (kodon).

Urutan nukleotida mRNA kemudian membaca dari satu ujung ke ujung yang lain di set ketiga

sesuai dengan kode genetik.

Untuk memulai terjemahan, subunit ribosom kecil mengikat molekul mRNA pada kodonstart (AUG) yang diakui oleh molekul tRNA inisiator yang unik. Sebuah subunit ribosom besar

mengikat untuk menyelesaikan ribosom dan memulai fase elongasi sintesis protein. Selama faseini, aminoasil tRNA bantalan setiap mengikat asam amino tertentu secara berurutan ke kodon

yang tepat dalam mRNA dengan membentuk pasangan basa komplementer dengan antikodon

tRNA. Setiap asam amino ditambahkan ke akhir C-terminal dari polipeptida yang sedang

tumbuh dengan cara siklus tiga langkah berurutan: aminoasil-tRNA mengikat, diikuti denganpembentukan ikatan peptida, diikuti oleh translokasi ribosom. Molekul mRNA berlangsung

kodon oleh kodon melalui ribosom ke arah 5-ke-3 sampai salah satu dari tiga kodon stop

tercapai. Faktor rilis kemudian mengikat ribosom, mengakhiri terjemahan dan melepaskanpolipeptida selesai.

Ribosom eukariotik dan bakteri yang terkait erat, meskipun ada perbedaan dalam jumlah

dan ukuran rRNA dan komponen protein. The rRNA memiliki peran dominan dalam terjemahan,

menentukan struktur keseluruhan ribosom, membentuk situs mengikat untuk tRNA, tRNA yangcocok dengan kodon ke dalam mRNA, dan menyediakan aktivitas enzim peptidil transferase

yang menghubungkan asam amino bersama-sama selama terjemahan.

Dalam langkah-langkah akhir sintesis protein, dua jenis yang berbeda dari molekulchaperone memandu lipat dari rantai polipeptida. Ini pendamping, yang dikenal sebagai hsp60

dan hsp70, mengakui patch hidrofobik terpapar pada protein dan berfungsi untuk mencegah

agregasi protein yang seharusnya bersaing dengan lipat protein yang baru disintesis menjadibenar mereka tiga-dimensi konformasi. Proses protein folding juga harus bersaing dengan

mekanisme kontrol kualitas yang sangat rumit yang menghancurkan protein dengan patch

hidrofobik normal terkena. Dalam hal ini, ubiquitin kovalen ditambahkan ke protein yang gagal

melipat oleh ligase ubiquitin, dan rantai multiubiquitin dihasilkan diakui oleh tutup padaproteasome untuk memindahkan seluruh protein ke bagian dalam proteasome untuk degradasi

proteolitik. Mekanisme proteolitik yang terkait erat, berdasarkan sinyal degradasi khusus yang

diakui oleh ligases ubiquitin, digunakan untuk menentukan masa protein biasanya dilipat banyak.

Dengan metode ini, protein normal dipilih akan dihapus dari sel sebagai respons terhadap sinyaltertentu.


10/13

Ringkasan

Dari pengetahuan kita tentang masa kini organisme dan molekul yang dikandungnya,tampaknya mungkin bahwa pengembangan mekanisme langsung autocatalytic mendasar untuk

sistem kehidupan dimulai dengan evolusi keluarga molekul yang dapat mengkatalisis replikasi

sendiri. Dengan waktu, keluarga bekerjasama katalis RNA mungkin mengembangkan

kemampuan untuk mengarahkan sintesis polipeptida. DNA kemungkinan menjadi tambahanakhir: sebagai akumulasi katalis protein tambahan memungkinkan sel lebih efisien dan kompleks

berkembang, helix ganda DNA menggantikan RNA sebagai molekul lebih stabil untuk

menyimpan peningkatan jumlah informasi genetik yang diperlukan oleh sel-sel tersebut.

Ringkasan

Genom sel mengandung dalam urutan DNA-nya informasi untuk membuat ribuan proteinyang berbeda dan molekul RNA. Sebuah sel biasanya hanya mengungkapkan sebagian kecil dari

gen, dan berbagai jenis sel dalam organisme multisel muncul karena set yang berbeda dari gen

disajikan. Selain itu, sel-sel dapat mengubah pola gen mereka mengungkapkan dalam

menanggapi perubahan di lingkungan mereka, seperti sinyal dari sel lain. Meskipun semua

langkah yang terlibat dalam mengekspresikan gen secara prinsip dapat diatur, sebagian besar geninisiasi transkripsi RNA adalah titik paling penting dari kontrol.

628

631


11/13

635

638

6


12/13

637


13/13

Summary Albert Molecular of the Biology Cell

Documents

Transcript of Summary Albert Molecular of the Biology Cell