Sinteza beljakovin, kaj in kako se zgodi?

Telo potrebuje veliko snovi, da ostane zdravo, med katerimi so tudi beljakovine. Beljakovine ali v grščini imenujemo protos (predvsem) so same po sebi kompleksne organske spojine z visoko molekulsko maso, ki so polimeri aminokislinskih monomerov, ki so med seboj povezani (verige animo kislin) s peptidnimi vezmi. Beljakovinske molekule vsebujejo ogljik, vodik, kisik, dušik in včasih žveplo in fosfor. Vloga? kot temelj stavbe, imenovane človeško telo. Zato je njen obstoj zelo pomemben. A beljakovine seveda ne pridejo samo. To je treba določiti, nastajanje ali sinteza beljakovin pa poteka z vključevanjem številnih "strani", vključno z DNA in RNA.

No, preden spoznamo več o teh dveh stvareh (DNA in RNA), bi bilo bolje, če najprej vemo pomen sinteze beljakovin.

Sinteza beljakovin je pravzaprav postopek pretvorbe linearnih aminokislin v beljakovine v telesu. Tu sta vlogi DNA in RNA pomembni, ker sta vključeni v proces. Molekula DNA je vir kodiranja, da nukleinske kisline postanejo aminokisline, ki tvorijo beljakovine - in niso neposredno vključene v proces. Medtem so molekule RNA rezultat transkripcije molekul DNA v celici. Ta molekula RNA se nato pretvori v aminokisline kot gradnik za beljakovine.

V mehanizmu sinteze beljakovin so trije pomembni vidiki, in sicer lokacija sinteze beljakovin v celicah; mehanizem za prenos informacij ali rezultat preoblikovanja iz DNA na mesto sinteze beljakovin; in mehanizem aminokislin, ki tvorijo beljakovine v celici, da se ločijo in tvorijo specifične beljakovine.

Sinteza beljakovin poteka v ribosomu, enem od majhnih in gostih organelov v celici (tudi jedru), tako da iz mRNA, ki se prevede, proizvede nespecifičen ali ustrezen protein. Sami ribosom ima premer približno 20 nm in je sestavljen iz 65% ribosomske RNA (rRNA) in 35% ribosomskih beljakovin (imenovanih Ribonukleoprotein ali RNP).

Postopek izdelave beljakovin

V bistvu celice uporabljajo genetske informacije (gene), ki jih vsebuje DNA, za izdelavo beljakovin.Proces tvorjenja beljakovin ali sinteze beljakovin je razdeljen na tri korake, in sicer na transkripcijo, prevajanje in zlaganje beljakovin.

1. Prepis

Transkripcija je postopek tvorjenja RNA iz enega od trakov predloge DNA (smisel DNA). V tej fazi bo proizvedela 3 vrste RNA, in sicer mRNA, tRNA in rRNA.

Ta stopnja lahko poteka v citoplazmi tako, da se s pomočjo encima RNA polimeraze začne postopek odpiranja dvojnih verig, ki so v lasti DNA. Na tej stopnji obstaja ena veriga, ki služi kot čutna veriga, medtem ko se druga veriga, ki izvira iz para DNA, imenuje anti-čutna veriga.

Stopnja transkripcije je razdeljena na 3: iniciacijska, raztezna in zaključna faza.

Iniciacija

RNK polimeraza se veže na verige DNA, imenovane promotorje, ki jih najdemo blizu začetka gena. Vsak gen ima svojega promotorja. Ko je vezana, RNA polimeraza loči dvojne verige DNA, tako da predloži predlogo ali predlogo za posamezno verigo, pripravljeno za prepis.

Raztezek

En sklop DNA, veriga plesni, deluje kot predloga za uporabo encima RNA polimeraze. Med "branjem" tega tiska RNA polimeraza tvori molekulo RNA iz nukleotida in tvori verigo, ki raste s 5 ′ na 3 ′. Transkripcijska RNA prenaša enake informacije iz ne-predloge (kodiranja) verig DNA.

Prekinitev

To zaporedje pomeni, da je transkripcija RNA končana. Po transkripciji RNA polimeraza sprosti transkripcijo RNA.

2. Prevajanje

Prevajanje je postopek nukleotidnih zaporedij v mRNA, ki se iz polipeptidne verige prevedejo v aminokislinska zaporedja. Med tem postopkom celica "bere" podatke o sel RNA (mRNA) in jih uporablja za tvorbo beljakovin.

Obstaja vsaj 20 vrst aminokislin, ki so potrebne, da lahko tvorijo beljakovine, ki izhajajo iz prevajanja kodona mRNA. V mRNA so navodila za izdelavo polipeptidov nukleotidna RNA (Adenin, Uracil, Citozin, Gvanin), ki jo beremo v skupinah po tri nukleotide, skupine treh pa imenujemo kodoni. Poleg tega nekatere od teh aminokislin tvorijo posebne polipeptidne verige in kasneje tvorijo specifične beljakovine.

Sam postopek prevajanja je razdeljen na 3 faze:

Začetna stopnja ali iniciacija

Na tej stopnji se ribosomi sestavijo okoli mRNA, ki jo je treba odčitati, in prve tRNA, ki vsebuje aminokislino metionin (ki ustreza začetnemu kodonu, AUG). Ta razdelek je potreben za začetek faze prevajanja.

Podaljšanje ali podaljšanje verige

To je stopnja razširitve aminokislinske verige. Tu se mRNA bere en kodon naenkrat in aminokislina, ki ustreza kodonu, se doda beljakovinski verigi. Med raztezanjem se tRNA premika mimo mest A, P in E ribosoma. Ta postopek se ponavlja znova in znova, ko se odčitajo novi kodoni in dodajo nove aminokisline v verigo.

Prekinitev

To je stopnja, ko se sprosti polipeptidna veriga. Ta postopek se začne, ko stop kodon (UAG, UAA ali UGA) vstopi v ribosom, loči polipeptidno verigo od tRNA in zapusti ribosom.

3. Zlaganje beljakovin

Novo sintetizirana polipeptidna veriga ne deluje, dokler ne doživi določenih strukturnih sprememb, kot je dodajanje repnih ogljikovih hidratov (glikozilacija), lipidov, protetičnih skupin itd., Da bi bila funkcionalna, se izvaja s post-translacijsko modifikacijo in zlaganjem beljakovin.

Zlaganje beljakovin je razdeljeno na štiri ravni, in sicer na primarno (linearne polipeptidne verige); vmesni nivo (α-vijačna in β-nagubana folija); terciarna raven (vlaknasta in krožna oblika); in kvartarna raven (beljakovinski kompleks z dvema ali več podenotami.

Opomba

Obstaja 61 znanih kodonov za aminokisline. Vsak kodon se "prebere", da iz 20 aminokislin, ki jih običajno najdemo v beljakovinah, ustvari določeno aminokislino.

En kodon, in sicer AUG, ima funkcijo gradnje aminokisline metionin in deluje tudi kot začetni kodon, ki signalizira začetek proizvodnje beljakovin.

Trije kodoni, ki ne tvorijo aminokislin, imenovani stop kodon, vključujejo UAA, UAG in UGA. Vsi trije sporočijo celici, ko je izdelava polipeptida končana.