Sintesis protein

Apakah sintesis protein?

The sintesis protein Ini adalah peristiwa biologi yang berlaku hampir di semua makhluk hidup. Sel -sel sentiasa mengambil maklumat yang disimpan dalam DNA dan, terima kasih kepada kehadiran jentera khusus yang sangat kompleks, mereka mengubahnya menjadi molekul protein.

Walau bagaimanapun, kod 4 -tulis yang disulitkan dalam DNA tidak diterjemahkan terus ke dalam protein. Dalam proses molekul RNA yang berfungsi sebagai perantara, yang dipanggil RNA Messenger terlibat.

Apabila sel memerlukan protein tertentu, urutan nukleotida bahagian yang mencukupi dalam DNA disalin ke RNA - dalam proses yang dipanggil transkripsi - dan ini seterusnya diterjemahkan ke dalam protein yang dipersoalkan.

Aliran maklumat yang diterangkan (DNA kepada RNA RNA dan RNA mesej kepada protein) berlaku dari makhluk yang sangat mudah seperti bakteria kepada manusia. Siri langkah ini telah dipanggil "dogma" pusat biologi.

Jentera yang bertanggungjawab terhadap sintesis protein adalah ribosom. Struktur sel kecil ini adalah sebahagian besar dalam sitoplasma dan berlabuh ke retikulum endoplasma.

Tahap sintesis protein

Seterusnya kita akan menerangkan bagaimana sintesis protein berlaku, memulakan proses "bacaan" bahan genetik ini dan kita akan berakhir dengan pengeluaran protein per se.

1. Transkripsi: DNA ke RNA Messenger

Mesej dalam kipas DNA double ditulis dalam kod empat pemasangan yang sepadan dengan pangkalan adenine (a), guanina (g), sitosin (c) dan timina (t).

Urutan huruf DNA ini berfungsi sebagai sederhana untuk membina molekul RNA yang setara.

Kedua -dua DNA dan RNA adalah polimer linear yang dibentuk oleh nukleotida. Walau bagaimanapun, mereka berbeza secara kimia menjadi dua aspek asas: nukleotida dalam RNA adalah ribonukleotida dan bukannya asas timin, RNA membentangkan uracil (u), yang kelihatan dengan adenine.

Proses transkripsi bermula dengan pembukaan kipas berganda di rantau tertentu. Salah satu daripada dua rantai bertindak sebagai "acuan" atau marah untuk sintesis RNA. Nukleotida akan ditambah mengikut peraturan untuk mengawan asas, c dengan g dan a dengan u.

Boleh melayani anda: penapaian: sejarah, proses, jenis, contoh

Enzim utama yang mengambil bahagian dalam transkripsi ialah polimerase RNA. Ia bertanggungjawab untuk memangkinkan pembentukan pautan phosphodiéster yang menyatukan nukleotida rantai. Rantaian meluas dalam arah 5 'hingga 3'.

Pertumbuhan molekul melibatkan protein yang berbeza yang dikenali sebagai "faktor pemanjangan" yang bertanggungjawab untuk mengekalkan kesatuan polimerase hingga akhir proses.

2. Splicing RNA Messenger

Dalam eukariota, gen mempunyai struktur tertentu. Urutan terganggu dengan cara unsur -unsur yang tidak akan menjadi sebahagian daripada protein, yang dipanggil intron. Istilah menentang exon, yang merangkumi bahagian gen yang akan diterjemahkan ke dalam protein.

Dia Splicing Ini adalah peristiwa asas yang terdiri daripada penghapusan intron molekul utusan, untuk membuang molekul yang dibina secara eksklusif oleh exons. Produk akhir adalah RNA Messenger yang matang. Secara fizikal, ia berlaku di jentera yang jelas, kompleks dan dinamik.

Sebagai tambahan kepada splicing, RNA messenger mengalami pengkodan tambahan sebelum diterjemahkan. A "Hood" yang sifatnya kimia adalah cuber guanina yang diubahsuai, dan pada akhir 5 'dan ekor beberapa adenin di hujung yang lain ditambah.

3. Terjemahan: Dari utusan ke RNA protein

Setelah RNA utusan matang melalui proses Splicing Yviaja dari nukleus ke sitoplasma sel, sintesis protein bermula. Eksport ini dimediasi oleh kompleks liang nuklear - satu siri saluran berair yang terletak di membran nukleus yang secara langsung menghubungkan sitoplasma dan nukleoplasma.

Dalam kehidupan seharian, kita menggunakan istilah "terjemahan" untuk merujuk kepada penukaran kata -kata dari satu bahasa ke bahasa yang lain.

Contohnya, kita dapat menterjemahkan buku bahasa Inggeris ke bahasa Sepanyol. Di peringkat molekul, terjemahan membayangkan perubahan dari bahasa ke RNA protein. Untuk menjadi lebih tepat, ia adalah perubahan nukleotida kepada asid amino. Tetapi bagaimana perubahan dialek ini berlaku?

Boleh melayani anda: 19 jenis fosilisasi dan ciri -ciri mereka

4. Gandingan asid amino untuk memindahkan RNA

Kodon atau triplet yang terdapat dalam molekul RNA messenger tidak mempunyai keupayaan untuk mengiktiraf asid amino secara langsung. Sebaliknya, terjemahan RNA messenger bergantung kepada molekul yang berjaya mengenali dan menyertai codon dan asid amino. Molekul ini adalah RNA pemindahan.

RNA Trasference boleh dilipat dalam struktur tiga -dimensi yang kompleks yang menyerupai semanggi. Dalam molekul ini terdapat rantau yang dipanggil "Anticodón", dibentuk oleh tiga nukleotida berturut -turut yang pasangan dengan nukleotida pelengkap berturut -turut dari rantai RNA messenger.

Seperti yang disebutkan di bahagian sebelumnya, kod genetik berlebihan, jadi sesetengah asid amino mempunyai lebih daripada satu RNA pemindahan.

Pengesanan dan gabungan asid amino yang betul. Enzim ini bertanggungjawab untuk menggabungkan kedua -dua molekul melalui ikatan kovalen.

5. Mesej RNA dikodkan oleh ribosom

Untuk membentuk protein, asid amino mengikat antara satu sama lain melalui pautan peptida. Proses membaca utusan dan kesatuan asid amino tertentu berlaku dalam ribosom.

Ribosom adalah kompleks pemangkin yang dibentuk oleh lebih daripada 50 molekul protein dan pelbagai jenis RN ribosom. Dalam organisma eukariotik, sel purata mengandungi purata berjuta -juta ribosom dalam persekitaran sitoplasma.

Secara struktural, ribosom terdiri daripada subunit besar dan kecil. Fungsi bahagian kecil adalah untuk memastikan bahawa RNA pemindahan dipadankan dengan betul dengan RNA messenger, sementara subunit besar memangkinkan pembentukan hubungan peptida antara asid amino.

Apabila proses sintesis tidak aktif, kedua -dua subunit yang membentuk ribosom dipisahkan. Pada permulaan sintesis, RNA Messenger menyertai kedua -dua subunit, biasanya dekat dengan akhir 5 '.

Dalam proses ini, pemanjangan rantai polipeptida berlaku dengan penambahan residu asid amino baru dalam langkah -langkah berikut: kesatuan pemindahan RNA, pembentukan pautan peptida, translocation subunit. Hasil dari langkah terakhir ini adalah pergerakan ribosom lengkap dan kitaran baru bermula.

Boleh melayani anda: Apakah jenis peredaran darah wujud?

6. Pemanjangan rantai polipeptida

Di ribosom tiga tapak dibezakan: tapak e, p dan a (lihat imej utama). Proses pemanjangan bermula apabila beberapa asid amino telah bersatu kovalen dan terdapat molekul RNA pemindahan di tapak p.

RNA pemindahan bahawa asid amino seterusnya harus dimasukkan bergabung dengan tapak A untuk pangkalan mengawan dengan RNA messenger. Kemudian, bahagian karboksil terminal peptida dilepaskan dari RNA pemindahan di tapak P, dengan pecah hubungan tenaga yang tinggi antara RNA pemindahan dan asid amino yang memakai.

Asid amino percuma bergabung dengan rantai, dan pautan peptida baru terbentuk. Reaksi pusat keseluruhan proses ini dimediasi oleh enzim transferase peptidil, yang terdapat di subunit besar ribosom. Oleh itu, ribosom bergerak melalui RNA messenger, menerjemahkan dialek asid amino ke dalam protein.

Seperti dalam transkripsi, semasa terjemahan protein, faktor pemanjangan juga terlibat. Unsur -unsur ini meningkatkan kelajuan dan keberkesanan proses.

7. Penyelesaian Terjemahan

Proses terjemahan menyimpulkan apabila ribosom menemui kodon berhenti: UAA, UAG atau UGA. Ini tidak diiktiraf oleh RNA pemindahan dan tidak menyertai asid amino.

Pada masa ini, protein yang dikenali sebagai faktor pelepasan yang mengikat ribosom dan menghasilkan pemangkinan molekul air dan bukan asid amino. Reaksi ini melepaskan akhir karboksil terminal. Akhirnya, rantai peptida dilepaskan ke sitoplasma sel.

Rujukan

1. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. (2002). Biokimia. Edisi ke -5. New York: W H Freeman.
2. Curtis, h., & Schnek, a. (2006). Jemputan kepada Biologi. Ed. Pan -American Medical.
3. Darnell, J. Dan., Lodish, h. F., & Baltimore, D. (1990). Biologi sel molekul. New York: Buku Scientific American.