Protein syntese

Hva er proteinsyntese?

De protein syntese Det er en biologisk hendelse som forekommer praktisk talt i alle levende vesener. Cellene tar stadig informasjonen som er lagret i DNA, og takket være tilstedeværelsen av veldig komplekse spesialiserte maskiner, forvandler de det til proteinmolekyler.

Imidlertid oversettes ikke 4 -Letter -koden som er kryptert i DNAet direkte til proteiner. I prosessen er et RNA -molekyl som fungerer som mellomledd, kalt messenger -RNA involvert.

Når celler trenger et bestemt protein, kopieres nukleotidsekvensen til en tilstrekkelig del i DNA til RNA - i en prosess som kalles transkripsjon - og dette blir igjen oversatt til det aktuelle proteinet.

Flyt av informasjon beskrevet (DNA til Messenger RNA og RNA -melding til protein) skjer fra veldig enkle vesener som bakterier til mennesker. Denne serien med trinn har blitt kalt biologiens sentrale "dogme".

Maskineriet som har ansvaret for proteinsyntese er ribosomer. Disse småcellestrukturene er i stor andel i cytoplasma og forankret til endoplasmatisk retikulum.

Proteinsyntese stadier

Neste vil vi beskrive hvordan proteinsyntese oppstår, og starter denne "lesing" -prosessen med genetisk materiale, og vi vil ende med proteinproduksjon per se.

1. Transkripsjon: DNA til Messenger RNA

Meldingen i den doble DNA -propellen er skrevet i en fire -kode som tilsvarer adeninbasene (A), Guanina (G), cytosin (C) og Timina (T).

Denne sekvensen av DNA -bokstaver fungerer som en temperert for å bygge et ekvivalent RNA -molekyl.

Både DNA og RNA er lineære polymerer dannet av nukleotider. Imidlertid skiller de seg kjemisk inn i to grunnleggende aspekter: nukleotider i RNA er ribonukleotider, og i stedet for tyminbasen presenterer RNA uracil (u), som ser ut med adenin.

Transkripsjonsprosessen begynner med åpningen av den doble propellen i et bestemt område. En av de to kjedene fungerer som en "form" eller temperert for RNA -syntese. Nukleotidene vil bli lagt til etter reglene for parringsbase, C med G og A med u.

Kan tjene deg: Fermentering: Historie, prosess, typer, eksempler

Hovedenzymet som deltar i transkripsjonen er RNA -polymerasen. Det er ansvarlig for å katalysere dannelsen av fosfodisterkoblinger som forener nukleotidene i kjeden. Kjeden strekker seg i 5 'til 3' retning.

Veksten av molekylet involverer forskjellige proteiner kjent som "forlengelsesfaktorer" som er ansvarlige for å opprettholde foreningen av polymerase til slutten av prosessen.

2. Messenger RNA -skjøting

I eukaryoter har gener en spesifikk struktur. Sekvensen blir avbrutt ved hjelp av elementer som ikke vil være en del av proteinet, kalt introner. Begrepet motsetter seg det fra Exon, som inkluderer delene av genet som vil bli oversatt til proteiner.

Han Spleising Det er en grunnleggende hendelse som består i eliminering av intronene i messenger -molekylet, for å kaste et molekyl bygget utelukkende av eksoner. Sluttproduktet er det modne messenger -RNA. Fysisk foregår det i Explictosome, et komplekst og dynamisk maskineri.

I tillegg til skjøting, lider Messenger RNA ytterligere kodifiseringer før det blir oversatt. En "hette" hvis kjemiske natur er en modifisert kuber av guanina, og i 5 'enden og en hale av flere adeniner i den andre enden tilsettes.

3. Oversettelse: Fra messenger til protein RNA

Når det modne messenger -RNA gjennom prosessen med Spleising Yviaja fra kjernen til cellcytoplasma, syntese av protein begynner. Denne eksporten er formidlet av det nukleære porekomplekset - en serie vandige kanaler lokalisert i kjernen membran som direkte forbinder cytoplasma og nukleoplasma.

I hverdagen bruker vi begrepet "oversettelse" for å referere til konvertering av ord fra ett språk til et annet.

For eksempel kan vi oversette en engelsk til spansk bok. På molekylært nivå innebærer oversettelsen endringen fra språk til protein RNA. For å være mer presis er det endring av nukleotider til aminosyrer. Men hvordan skjer denne dialektendringen?

Kan tjene deg: 19 typer fossilisering og deres egenskaper

4. Aminosyrekobling for å overføre RNA

Kodonene eller tripplene som finnes i Messenger RNA -molekylet har ikke evnen til å gjenkjenne aminosyrer direkte. I kontrast avhenger oversettelsen av messenger -RNA av et molekyl som klarer å gjenkjenne og slå sammen kodonet og aminosyren. Dette molekylet er overførings -RNA.

Trasferens RNA kan brettes i en kompleks tre -dimensjonal struktur som ligner en kløver. I dette molekylet er det et område som kalles "antikodón", dannet av tre påfølgende nukleotider som parer seg med de påfølgende komplementære nukleotider av Messenger RNA -kjeden.

Som nevnt i forrige seksjon er den genetiske koden overflødig, så noen aminosyrer har mer enn ett overførings -RNA.

Riktig aminosyredeteksjon og fusjon. Dette enzymet er ansvarlig for kobling av begge molekyler ved hjelp av en kovalent binding.

5. Meldingen til RNA er dekodet av ribosomene

For å danne et protein, binder aminosyrer seg til hverandre gjennom peptidkoblinger. Prosessen med å lese budbringer og forening av spesifikke aminosyrer forekommer i ribosomer.

Ribosomer er katalytiske komplekser dannet av mer enn 50 proteinmolekyler og forskjellige typer ribosomal RN. I eukaryote organismer inneholder en gjennomsnittlig celle i gjennomsnitt millioner av ribosomer i det cytoplasmatiske miljøet.

Strukturelt sett er et ribosom sammensatt av en stor underenhet og en liten. Funksjonen til den lille delen er å sikre at overførings -RNA er riktig matchet med messenger -RNA, mens den store underenheten katalyserer dannelsen av peptidkoblingen mellom aminosyrene.

Når synteseprosessen ikke er aktiv, skilles de to underenhetene som danner ribosomene. I begynnelsen av syntesen blir messenger -RNA sammen med begge underenhetene, vanligvis nær slutten 5 '.

I denne prosessen oppstår forlengelsen av polypeptidkjeden ved tilsetning av en ny aminosyrerest i følgende trinn: Union of Transfer RNA, dannelse av peptidlenken, translokasjon av underenheter. Resultatet av dette siste trinnet er den komplette ribosombevegelsen og en ny syklus begynner.

Kan tjene deg: Hvilke typer blodsirkulasjon eksisterer?

6. Forlengelse av polypeptidkjeden

I ribosomene skilles tre steder: sted E, P og A (se hovedbilde). Forlengelsesprosessen begynner når noen aminosyrer allerede har blitt kovalent forent og det er et overførings -RNA -molekyl på P -stedet.

Overførings -RNA som den neste aminosyren må innarbeides, forbinder stedet A for paringsbase med Messenger RNA. Deretter frigjøres den terminale karboksyldelen av peptidet fra overførings -RNA på P -stedet, ved brudd på en høy energiforbindelse mellom overførings -RNA og aminosyren som bærer.

Den frie aminosyren blir sammen med kjeden, og det dannes en ny peptidlink. Den sentrale reaksjonen i hele denne prosessen er mediert av peptidil transferase -enzymet, som finnes i den store underenheten til ribosomene. Dermed beveger ribosomet seg gjennom messenger -RNA, og oversettes dialekt av aminosyrer til proteiner.

Som i transkripsjon, under oversettelsen av proteiner, er også forlengelsesfaktorer involvert. Disse elementene øker hastigheten og effektiviteten til prosessen.

7. Oversettelse fullføring

Oversettelsesprosessen avsluttes når ribosomet finner stoppkodonene: UAA, UAG eller UGA. Disse gjenkjennes ikke av noe overførings -RNA og blir ikke sammen med noen aminosyre.

På dette tidspunktet binder proteiner kjent som frigjøringsfaktorer til ribosom og produserer katalysen av et vannmolekyl og ikke en aminosyre. Denne reaksjonen frigjør terminalkarboksylenden. Endelig frigjøres peptidkjeden til cellcytoplasma.

Referanser

1. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. (2002). Biokjemi. 5. utgave. New York: W H Freeman.
2. Curtis, h., & Schnek, a. (2006). Invitasjon til biologi. Ed. Pan -American Medical.
3. Darnell, J. OG., Lodish, h. F., & Baltimore, D. (1990). Molekylær cellebiologi. New York: Scientific American Books.