Η διαδικασία της πρωτεϊνικής σύνθεσης είναι μια διαδικασία μετατροπής των γραμμικών αμινοξέων σε πρωτεΐνες του σώματος. Αυτή η διαδικασία αποτελείται από μεταγραφή, μετάφραση και αναδίπλωση πρωτεϊνών.
Η σύνθεση πρωτεϊνών είναι ευκολότερα γνωστή ως η διαδικασία πέψης των τροφίμων. Κάθε ζωντανό πράγμα χρειάζεται τροφή για επιβίωση, η οποία στη συνέχεια θα αφομοιωθεί στο πεπτικό σύστημα που θα μετατραπεί σε ενέργεια στο σώμα.
Οι πρωτεΐνες είναι σύνθετες οργανικές ενώσεις με υψηλό μοριακό βάρος, τα οποία είναι πολυμερή μονομερών αμινοξέων που συνδέονται μεταξύ τους (αλυσίδες animo οξέων) με πεπτιδικούς δεσμούς. Τα πρωτεϊνικά μόρια περιέχουν άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο, άζωτο και μερικές φορές θείο και φώσφορο.
Η πρωτεΐνη έχει έναν πολύ σημαντικό ρόλο επειδή αυτή η πρωτεΐνη είναι το θεμέλιο ενός κτηρίου στο ανθρώπινο σώμα. Ωστόσο, αυτές οι πρωτεΐνες πρέπει να σχηματιστούν και ο σχηματισμός ή σύνθεση πρωτεϊνών λαμβάνει χώρα με τη συμμετοχή πολλών «μερών», συμπεριλαμβανομένων των DNA και RNA.
Η διαδικασία της πρωτεϊνικής σύνθεσης είναι μια διαδικασία μετατροπής των γραμμικών αμινοξέων σε πρωτεΐνες του σώματος. Εδώ, οι ρόλοι του DNA και του RNA είναι σημαντικοί επειδή εμπλέκονται στη διαδικασία της πρωτεϊνικής σύνθεσης.
Το μόριο DNA είναι η πηγή της κωδικοποίησης των νουκλεϊκών οξέων για να γίνουν τα αμινοξέα που αποτελούν πρωτεΐνες - που δεν εμπλέκονται άμεσα στη διαδικασία. Ενώ τα μόρια RNA είναι το αποτέλεσμα της μεταγραφής μορίων DNA σε ένα κύτταρο. Αυτό το μόριο RNA μεταφράζεται στη συνέχεια σε αμινοξέα ως δομικό στοιχείο για πρωτεΐνες.
Τρεις σημαντικές πτυχές στη διαδικασία σύνθεσης πρωτεϊνών, δηλαδή η θέση όπου η σύνθεση πρωτεϊνών λαμβάνει χώρα στα κύτταρα. ο μηχανισμός για τη μεταφορά πληροφοριών ή το αποτέλεσμα του μετασχηματισμού από το DNA στη θέση της πρωτεϊνικής σύνθεσης · και ο μηχανισμός των αμινοξέων που συνθέτουν τις πρωτεΐνες σε ένα κύτταρο για να διαχωριστούν για να σχηματίσουν συγκεκριμένες πρωτεΐνες.
Η διαδικασία σύνθεσης πρωτεΐνης λαμβάνει χώρα στο ριβόσωμα, ένα από τα μικρά και πυκνά οργανίδια στο κύτταρο (επίσης τον πυρήνα) παράγοντας μη ειδικές ή κατάλληλες πρωτεΐνες από το mRNA που μεταφράζεται. Το ίδιο το ριβοσώμα έχει διάμετρο περίπου 20 nm και αποτελείται από 65% ριβοσωμικό RNA (rRNA) και 35% ριβοσωμική πρωτεΐνη (που ονομάζεται ριβονουκλεοπρωτεΐνη ή RNP).
Διαβάστε επίσης: Πώς να γράψετε κριτικές βιβλίων και παραδείγματα (Βιβλία φαντασίας και μη φαντασίας)Διαδικασία σύνθεσης πρωτεϊνών
Βασικά, τα κύτταρα ως γενετικές πληροφορίες (γονίδια) περιέχονται στο DNA για την παραγωγή πρωτεϊνών. Η διαδικασία σύνθεσης πρωτεϊνών χωρίζεται σε τρία στάδια, δηλαδή μεταγραφή, μετάφραση και αναδίπλωση πρωτεϊνών.
1. Μεταγραφή
Η μεταγραφή είναι η διαδικασία σχηματισμού RNA από μία από τις ζώνες προτύπου DNA (DNA sense). Σε αυτό το στάδιο, θα παράγει 3 τύπους RNA, συγκεκριμένα mRNA, tRNA και rRNA.
Η διαδικασία της πρωτεϊνικής σύνθεσης λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα, ξεκινώντας με τη διαδικασία ανοίγματος των διπλών αλυσίδων που ανήκουν στο DNA με τη βοήθεια του ενζύμου RNA πολυμεράσης. Σε αυτό το στάδιο, υπάρχει μια μοναδική αλυσίδα που χρησιμεύει ως η αλυσίδα της αίσθησης, ενώ μια άλλη αλυσίδα που προέρχεται από το ζεύγος DNA ονομάζεται αλυσίδα αντι-νόημα.
Το ίδιο το στάδιο μεταγραφής χωρίζεται σε 3, δηλαδή τα στάδια έναρξης, επιμήκυνσης και τερματισμού.
- Την έναρξη
Η πολυμεράση RNA συνδέεται με κλώνους DNA, που ονομάζονται προαγωγείς, οι οποίοι βρίσκονται κοντά στην αρχή ενός γονιδίου. Κάθε γονίδιο έχει τον δικό του υποκινητή. Μόλις δεσμευτεί, η πολυμεράση RNA διαχωρίζει τους διπλούς κλώνους του DNA, παρέχοντας ένα πρότυπο ή εκμαγείο για τους απλούς κλώνους έτοιμους για μεταγραφή.
- Επιμήκυνση
Ένας κλώνος DNA, ο κλώνος καλουπιού, δρα ως μήτρα για χρήση από το ένζυμο πολυμεράσης RNA. Ενώ "διαβάζετε" αυτό το καλούπι, η RNA πολυμεράση σχηματίζει το μόριο RNA από το νουκλεοτίδιο, δημιουργώντας μια αλυσίδα που αναπτύσσεται από 5 "σε 3". Η μεταγραφή RNA μεταφέρει τις ίδιες πληροφορίες από κλώνους DNA που δεν είναι πρότυπα (κωδικοποίησης).
- Λήξη
Αυτή η ακολουθία σηματοδοτεί ότι η μεταγραφή RNA έχει ολοκληρωθεί. Αφού μεταγραφεί, η πολυμεράση RNA απελευθερώνει την μεταγραφή του RNA.
2. Μετάφραση
Η μετάφραση είναι η διαδικασία αλληλουχιών νουκλεοτιδίων στο mRNA οι οποίες μεταφράζονται σε αλληλουχίες αμινοξέων από την πολυπεπτιδική αλυσίδα. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το κελί "διαβάζει" τις πληροφορίες σχετικά με το messenger RNA (mRNA) και τις χρησιμοποιεί για την παραγωγή μιας πρωτεΐνης.
Υπάρχουν 20 τύποι αμινοξέων που απαιτούνται για το σχηματισμό πρωτεϊνών που προέρχονται από τη μετάφραση του κωδικονίου mRNA. Στο mRNA, οι οδηγίες για την κατασκευή πολυπεπτιδίων είναι νουκλεοτίδια RNA (Adenine, Uracil, Cytosine, Guanine) που ονομάζονται κωδικόνια. Τότε θα παράγει μια πιο συγκεκριμένη πολυπεπτιδική αλυσίδα.
Η ίδια η διαδικασία μετάφρασης χωρίζεται σε 3 στάδια, δηλαδή:
- Αρχικό Στάδιο ή Μύηση
Σε αυτό το στάδιο το ριβόσωμα συναρμολογείται γύρω από το mRNA για ανάγνωση και το πρώτο tRNA που φέρει το αμινοξύ μεθειονίνη (που ταιριάζει με το κωδικόνιο έναρξης, AUG). Αυτή η ενότητα απαιτείται για να ξεκινήσει η φάση της μετάφρασης.
- Επιμήκυνση ή επέκταση της αλυσίδας
Αυτό είναι το στάδιο όπου επεκτείνεται η αλυσίδα αμινοξέων. Εδώ το mRNA διαβάζεται ένα κωδικόνιο κάθε φορά, και το αμινοξύ που αντιστοιχεί στο κωδικόνιο προστίθεται στην πρωτεϊνική αλυσίδα. Κατά τη διάρκεια της επιμήκυνσης, το tRNA κινείται πέρα από τις θέσεις Α, Ρ και Ε του ριβοσώματος. Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά καθώς διαβάζονται νέα κωδικόνια και προστίθενται νέα αμινοξέα στην αλυσίδα.
- Λήξη
Αυτό είναι το στάδιο όπου απελευθερώνεται η αλυσίδα πολυπεπτιδίων. Αυτή η διαδικασία ξεκινά όταν ένα κωδικόνιο τερματισμού (UAG, UAA ή UGA) εισέρχεται στο ριβόσωμα, διαχωρίζοντας την πολυπεπτιδική αλυσίδα από το tRNA και αφήνοντας το ριβόσωμα.
3. Protei Foldsν
Η νεοσυσταθείσα πολυπεπτιδική αλυσίδα δεν λειτουργεί έως ότου υποστεί ορισμένες δομικές τροποποιήσεις όπως η προσθήκη υδατανθράκων ουράς (γλυκοσυλίωση), λιπίδια, προσθετικές ομάδες κ.λπ. Για να είναι λειτουργική, γίνεται με μετα-μεταφραστική τροποποίηση και αναδίπλωση πρωτεϊνών.
Η αναδίπλωση των πρωτεϊνών χωρίζεται σε τέσσερα επίπεδα, δηλαδή το πρωτογενές επίπεδο (γραμμικές πολυπεπτιδικές αλυσίδες). ενδιάμεσο επίπεδο (α-έλικα και β-πτυχωτό φύλλο); τριτοβάθμιο επίπεδο (ινώδης και κυκλική μορφή) · και τεταρτοταγές επίπεδο (πρωτεϊνικό σύμπλεγμα με δύο ή περισσότερες υπομονάδες.
Οφέλη της πρωτεϊνικής σύνθεσης
Τα κύτταρα συνθέτουν πρωτεΐνες σε όλο το σώμα. Αυτές οι πρωτεΐνες είναι:
- Structural Protein, είναι η παρουσία μιας πρωτεΐνης που σχηματίζει κυτταρικές δομές, οργανικές μεμβράνες, πρωτεΐνες μεμβράνης πλάσματος, μικροσωληνίσκους, μικροφίλμ, centrioles και πολλά άλλα.
- Μυστικές πρωτεΐνες από κύτταρα όπως αντισώματα και ορμόνες.
Διαφορετικά κύτταρα έχουν διαφορετικές πρωτεΐνες που καθορίζουν τις φυσικές και χημικές ιδιότητες των κυττάρων και διαφοροποιούν το ένα κύτταρο από το άλλο. Για παράδειγμα, πολλά μυϊκά κύτταρα περιέχουν ακτίνη και μυοσίνη απουσία νευρικών κυττάρων.
