Sinteza beljakovin

Kaj je sinteza beljakovin?

The sinteza beljakovin To je biološki dogodek, ki se zgodi praktično pri vseh živih bitjih. Celice nenehno jemljejo informacije, shranjene v DNK in jih zaradi prisotnosti zelo zapletenih specializiranih strojev pretvorijo v beljakovinske molekule.

Vendar se 4 -letna koda, šifrirana v DNK, ne prevaja neposredno v beljakovine. V procesu je vpletena molekula RNA, ki deluje kot posrednik, imenovana Messenger RNA.

Kadar celice potrebujejo določen protein, se nukleotidno zaporedje ustreznega dela v DNK kopira v RNA - v procesu, imenovanem transkripcija - in to pa se prevede v zadevni protein.

Pretok opisanih informacij (DNK za sporočilo RNA in RNA na beljakovine) se pojavi iz zelo preprostih bitij, kot so bakterije do ljudi. Ta serija korakov se imenuje osrednja "dogma" biologije.

Stroji, zadolženi za sintezo beljakovin, so ribosomi. Te majhne celične strukture so v citoplazmi v velikem deležu in zasidrane na endoplazemski retikulu.

Stopnje sinteze beljakovin

Nato bomo opisali, kako poteka sinteza beljakovin, začenši s tem "bralnim" procesom genetskega materiala in končali bomo s proizvodnjo beljakovin po sebi.

1. Transkripcija: DNK do messenger RNA

Sporočilo v propelerju z dvojnim DNK je zapisano v kodi s štirimi palicami, ki ustreza adeninskim bazam (a), Guanini (g), citozinu (c) in timini (t).

To zaporedje DNK črk služi kot zmerna za izgradnjo enakovredne molekule RNA.

DNK in RNA sta linearni polimeri, ki jih tvorijo nukleotidi. Vendar se kemično razlikujejo v dveh temeljnih vidikih: nukleotidi v RNA so ribonukleotidi in namesto timinske baze RNA predstavlja uracil (U), ki izgleda z adeninom.

Postopek transkripcije se začne z odpiranjem dvojnega propelerja v določeni regiji. Ena od obeh verig deluje kot "plesen" ali kaljena za sintezo RNA. Nukleotidi bodo dodani po pravilih za parjenje baze, c z g in a z u.

Vam lahko služi: fermentacija: zgodovina, proces, vrste, primeri

Glavni encim, ki sodeluje pri transkripciji, je RNA polimeraza. Odgovoren je za kataliziranje tvorbe fosfodiésterjev povezav, ki združujejo nukleotide verige. Veriga se razprostira v smeri 5 'do 3'.

Rast molekule vključuje različne beljakovine, znane kot "faktorji raztezanja", ki so odgovorni za vzdrževanje zveze polimeraze do konca procesa.

2. Splicing RNA v messengerju

V evkariotih imajo geni specifično strukturo. Zaporedje je prekinjeno z elementi, ki ne bodo del proteina, imenovani introni. Izraz nasprotuje Exonu, ki vključuje dele gena, ki bodo prevedeni v beljakovine.

On Spajanje To je temeljni dogodek, ki je sestavljen iz izločanja intronov molekule, da vržemo molekulo, ki jo izdelajo izključno eksoni. Končni izdelek je zrela RNA Messenger. Fizično se odvija v ekspliktosomu, zapleteni in dinamični stroji.

Poleg spajanja, messenger RNA trpi tudi dodatne kodifikacije. "Kapuca", katere kemična narava je spremenjena guber Guanine, na koncu 5 'pa se doda rep več adeninov na drugem koncu.

3. Prevod: od messengerja do proteinske RNA

Ko je zrela RNA zrelega sporočila skozi postopek Spajanje Yviaja od jedra do celične citoplazme se začne sinteza beljakovin. Ta izvoz posreduje kompleks jedrskih por - vrsta vodnih kanalov, ki se nahajajo v jedru, ki neposredno povezuje citoplazmo in nukleoplazmo.

V vsakdanjem življenju uporabljamo izraz "prevod", da se nanašamo na pretvorbo besed iz enega jezika v drugega.

Na primer, lahko angleščino prevedemo v špansko knjigo. Na molekularni ravni prevod pomeni spremembo iz jezika v beljakovinsko RNA. Če sem natančnejši, gre za spremembo nukleotidov v aminokisline. Toda kako se zgodi ta narečna sprememba?

Vam lahko služi: 19 vrst fosilizacije in njihove značilnosti

4. Aminokislinska sklopka za prenos RNA

Kodoni ali trojčke, ki jih najdemo v molekuli RNA v glasniku, nimajo sposobnosti neposredno prepoznavanja aminokislin. V nasprotju s tem je prevod messenger RNA odvisen od molekule, ki uspe prepoznati in se pridružiti kodonu in aminokislini. Ta molekula je prenosna RNA.

Trasference RNA lahko zložimo v zapleteni tridimenzionalni strukturi, ki spominja na detelo. V tej molekuli je regija, imenovana "Anticodón", ki jo tvorijo trije zaporedni nukleotidi, ki se parijo s zaporednimi komplementarnimi nukleotidi verige messenger RNA.

Kot je bilo omenjeno v prejšnjem razdelku, je genetska koda odveč, zato imajo nekatere aminokisline več kot eno prenosno RNA.

Pravilno odkrivanje aminokislin in fuzija. Ta encim je odgovoren za povezovanje obeh molekul s kovalentno vezjo.

5. Sporočilo RNA dekodirajo ribosomi

Za tvorbo beljakovin se aminokisline med seboj vežejo s peptidnimi povezavami. Postopek branja glasnika in združenja specifičnih aminokislin se pojavi v ribosomih.

Ribosomi so katalitični kompleksi, ki jih tvori več kot 50 beljakovinskih molekul in različnih vrst ribosomalnih RN. V evkariontskih organizmih povprečna celica vsebuje povprečno milijone ribosomov v citoplazemskem okolju.

Strukturno je ribosom sestavljen iz velike podenote in majhne. Funkcija majhnega dela je zagotoviti, da se prenosna RNA pravilno ujema z messenger RNA, medtem ko velika podenota katalizira tvorbo peptidne povezave med aminokislinami.

Ko postopek sinteze ni aktiven, sta dve podenoti, ki tvorita ribosome, ločeni. Na začetku sinteze se Messenger RNA pridruži obema podenotama, običajno blizu konca 5 '.

V tem procesu se raztezanje polipeptidne verige zgodi z dodatkom novega ostanka aminokislin v naslednjih korakih: Združenje prenosa RNA, tvorba peptidne povezave, translokacija podenot. Rezultat tega zadnjega koraka je popolno gibanje ribosoma in začne se nov cikel.

Vam lahko služi: kakšne vrste krvnega obtoka obstajajo?

6. Raztezanje polipeptidne verige

V ribosomih se razlikujejo tri mesta: mesto E, P in A (glej glavno sliko). Postopek raztezka se začne, ko so nekatere aminokisline že kovalentno združene in na mestu P je molekula RNA za prenos P.

Prenosna RNA, ki jo mora vključiti naslednja aminokislina. Nato se terminalni karboksilni del peptida sprosti iz prenosne RNA na mestu P, z rupturo visoke energijske povezave med prenosno RNA in aminokislino, ki nosi.

Prosta aminokislina se pridruži verigi in nastane nova peptidna povezava. Osrednja reakcija tega celotnega procesa posreduje encim peptidil transferaze, ki ga najdemo v veliki podenoti ribosomov. Tako se ribosom premika skozi selsorsko RNA in prevaja dialekt aminokislin v beljakovine.

Tako kot pri transkripciji so tudi med prevodom beljakovin vključeni tudi faktorji raztezanja. Ti elementi povečujejo hitrost in učinkovitost procesa.

7. Prevod zaključka

Postopek prevajanja se zaključi, ko ribosom najde zaustavitvene kodone: UAA, UAG ali UGA. Te ne prepoznajo nobena prenosna RNA in se ne pridružijo nobeni aminokislini.

V tem času se beljakovine, znane kot dejavniki sproščanja, vežejo na ribosom in proizvajajo katalizo molekule vode in ne aminokisline. Ta reakcija sprosti končni karboksilni konec. Končno se peptidna veriga sprosti v celično citoplazmo.

Reference

1. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. (2002). Biokemija. 5. izdaja. New York: W H Freeman.
2. Curtis, h., & Schnek, a. (2006). Povabilo k biologiji. Ed. Pan -american Medical.
3. Darnell, J. In., Lodish, h. F., & Baltimore, D. (1990). Biologija molekulskih celic. New York: Znanstvene ameriške knjige.