1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

النبات

مواضيع عامة في علم النبات

الجذور - السيقان - الأوراق

النباتات الوعائية واللاوعائية

البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)

الطحالب

النباتات الطبية

الحيوان

مواضيع عامة في علم الحيوان

علم التشريح

التنوع الإحيائي

البايلوجيا الخلوية

الأحياء المجهرية

البكتيريا

الفطريات

الطفيليات

الفايروسات

علم الأمراض

الاورام

الامراض الوراثية

الامراض المناعية

الامراض المدارية

اضطرابات الدورة الدموية

مواضيع عامة في علم الامراض

الحشرات

التقانة الإحيائية

مواضيع عامة في التقانة الإحيائية

التقنية الحيوية المكروبية

التقنية الحيوية والميكروبات

الفعاليات الحيوية

وراثة الاحياء المجهرية

تصنيف الاحياء المجهرية

الاحياء المجهرية في الطبيعة

أيض الاجهاد

التقنية الحيوية والبيئة

التقنية الحيوية والطب

التقنية الحيوية والزراعة

التقنية الحيوية والصناعة

التقنية الحيوية والطاقة

البحار والطحالب الصغيرة

عزل البروتين

هندسة الجينات

التقنية الحياتية النانوية

مفاهيم التقنية الحيوية النانوية

التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها

تصنيع وتخليق المواد النانوية

تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية

الرقائق والمتحسسات الحيوية

المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا

اللقاحات

البيئة والتلوث

علم الأجنة

اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس

الاخصاب

التشطر

العصيبة وتشكل الجسيدات

تشكل اللواحق الجنينية

تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية

مقدمة لعلم الاجنة

الأحياء الجزيئي

مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي

علم وظائف الأعضاء

الغدد

مواضيع عامة في الغدد

الغدد الصم و هرموناتها

الجسم تحت السريري

الغدة النخامية

الغدة الكظرية

الغدة التناسلية

الغدة الدرقية والجار الدرقية

الغدة البنكرياسية

الغدة الصنوبرية

مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء

الخلية الحيوانية

الجهاز العصبي

أعضاء الحس

الجهاز العضلي

السوائل الجسمية

الجهاز الدوري والليمف

الجهاز التنفسي

الجهاز الهضمي

الجهاز البولي

المضادات الحيوية

مواضيع عامة في المضادات الحيوية

مضادات البكتيريا

مضادات الفطريات

مضادات الطفيليات

مضادات الفايروسات

علم الخلية

الوراثة

الأحياء العامة

المناعة

التحليلات المرضية

الكيمياء الحيوية

مواضيع متنوعة أخرى

الانزيمات

علم الاحياء : الأحياء الجزيئي : مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي :

Fidelity of Aminoacylation

المؤلف:  Robert Schleif

المصدر:  Genetics and Molecular Biology

الجزء والصفحة:  2nd Edition , p185-187

2025-05-15

21

The aminoacyl-tRNA synthetases are remarkable enzymes since they recognize amino acids and their cognate tRNA molecules and join them together. Inaccuracies in either recognition process could be highly deleterious because choosing the wrong amino acid or the wrong tRNA would ultimately yield a protein with an incorrect sequence. We know, however, from measurements on peptides highly purified from proteins of known sequence, that the overall frequency of misincorporation, at least of charged amino acids, is only about 1/1000.

Let us first consider the process of choosing the correct amino acid. The greatest difficulty in accurate translation appears to be in discriminating between two highly similar amino acids. Valine and isoleucine are an example since replacing a hydrogen on valine with a methyl group yields isoleucine (Fig. 1). The valyl-tRNA synthetase should not have trouble in discriminating against isoleucine because isoleucine is larger than valine and probably does not fit into the active site on the enzyme. The reverse situation is more of a problem. Valine will form all of the contacts to the enzyme that isoleucine can form except for those to the missing methyl group. How much specificity could the absence of these contacts provide? Estimates of the differences in binding energy predict about a 200-fold discrimination, but since the actual error rate is found to be much lower, something in addition to a simple discrimination based on one binding reaction must contribute to specificity. An additional step in the overall reaction in the form of editing by the synthetase increases the accuracy.

Fig1. The structures of valine and isoleucine.

Although isoleucyl-tRNA synthetase can form a valyl adenylate com plex, upon the addition of tRNAIle the tRNA is activated and then the

complex is immediately hydrolyzed. One way to think of this process is that activation is a two-step sieving process (Fig. 2). It permits the correct amino acid and similar but smaller amino acids to be activated. Then all amino acids smaller than the correct amino acid have a hydrolytic pathway available for removal of the misacylated amino acid. DNA synthesis and DNA cutting by restriction enzymes also use two step error checking to achieve high accuracy. In the case of protein synthesis, fidelity is increased by identifying the amino acid several times, and for the DNA cutting enzymes, the nucleotide sequence is read more than once.

Fig2. A schematic of the double-sieving action of some aminoacyl-tRNA synthetases. Only the correct amino acid is activated and then avoids the hydrolytic exit.

EN