Eiwitsynthese

Wat is eiwitsynthese?

De eiwitsynthese Het is een biologische gebeurtenis die vrijwel in alle levende wezens voorkomt. De cellen nemen constant de informatie die in het DNA wordt opgeslagen en, dankzij de aanwezigheid van zeer complexe gespecialiseerde machines, transformeren ze deze in eiwitmoleculen.

De code met 4 ronden die in het DNA is gecodeerd, vertaalt zich echter niet rechtstreeks in eiwitten. In het proces is er een RNA -molecuul dat functioneert als een intermediair, Messenger RNA genoemd.

Wanneer cellen een bepaald eiwit nodig hebben, wordt de nucleotidesequentie van een adequaat deel in het DNA gekopieerd naar RNA - in een proces dat transcriptie wordt genoemd - en dit wordt op zijn beurt vertaald in het eiwit in kwestie.

De beschreven stroom van informatie (DNA naar messenger RNA en RNA -bericht naar eiwit) treedt op van zeer eenvoudige wezens zoals bacteriën tot mensen. Deze reeks stappen wordt het centrale "dogma" van de biologie genoemd.

De machines die de leiding hebben over eiwitsynthese is ribosomen. Deze kleine celstructuren zijn in grote mate in het cytoplasma en verankerd aan het endoplasmatisch reticulum.

Eiwitsynthesiefstage

Vervolgens zullen we beschrijven hoe eiwitsynthese plaatsvindt, beginnend met dit "lees" -proces van genetisch materiaal en we zullen eindigen met de productie van eiwitten per se.

1. Transcriptie: DNA naar messenger RNA

Het bericht in de dubbele DNA -propeller is geschreven in een vierbrievencode die overeenkomt met de adeninebasen (a), guanina (g), cytosine (c) en timina (t).

Deze sequentie van DNA -letters dient als een gematigde om een ​​equivalent RNA -molecuul te bouwen.

Zowel DNA als RNA zijn lineaire polymeren gevormd door nucleotiden. Ze verschillen echter chemisch in twee fundamentele aspecten: nucleotiden in RNA zijn ribonucleotiden en in plaats van de thymine -basis presenteert het RNA de uracil (U), die eruitziet met de adenine.

Het transcriptieproces begint met de opening van de dubbele propeller in een specifiek gebied. Een van de twee ketens werkt als een "schimmel" of getemperd voor RNA -synthese. De nucleotiden worden toegevoegd volgens de regels voor het parenbaseren, c met g en a met u.

Kan u van dienst zijn: Gisting: geschiedenis, proces, typen, voorbeelden

Het belangrijkste enzym dat deelneemt aan de transcriptie is het RNA -polymerase. Het is verantwoordelijk voor het katalyseren van de vorming van fosfodiésterverbindingen die de nucleotiden van de keten verenigen. De ketting strekt zich uit in richting van 5 'tot 3'.

De groei van het molecuul omvat verschillende eiwitten die bekend staan ​​als "verlengingsfactoren" die verantwoordelijk zijn voor het handhaven van de unie van polymerase tot het einde van het proces.

2. Messenger RNA -splitsing

In eukaryoten hebben genen een specifieke structuur. De sequentie wordt onderbroken door middel van elementen die geen deel uitmaken van het eiwit, introns genoemd. De term verzet zich tegen die van Exon, die de delen van het gen omvat die in eiwitten worden vertaald.

Hij Splitsing Het is een fundamentele gebeurtenis die bestaat uit de eliminatie van de introns van het messenger -molecuul, om een ​​molecuul te gooien dat exclusief door exons is gebouwd. Het eindproduct is het volwassen messenger -RNA. Fysiek vindt het plaats in het explictosoom, een complexe en dynamische machines.

Naast splitsing lijdt het RNA van de boodschapper aanvullende codificaties voordat hij wordt vertaald. Een "kap" wiens chemische aard een gemodificeerde cuber van Guanina is, en aan het 5 'uiteinde en een staart van verschillende adenines aan de andere kant wordt toegevoegd.

3. Vertaling: van messenger tot eiwit RNA

Zodra het volwassen messenger RNA door het proces van Splitsing Yviaja van de kern tot celcytoplasma, begint de synthese van eiwit. Deze export wordt gemedieerd door het nucleaire poriecomplex - een reeks waterige kanalen in het kernmembraan dat direct het cytoplasma en nucleoplasma verbindt.

In het dagelijks leven gebruiken we de term "vertaling" om te verwijzen naar de conversie van woorden van de ene taal naar de andere.

We kunnen bijvoorbeeld een Engels naar Spaans boek vertalen. Op moleculair niveau impliceert de vertaling de verandering van taal naar eiwit -RNA. Om preciezer te zijn, is het de verandering van nucleotiden in aminozuren. Maar hoe verandert dit dialect verandert?

Kan u van dienst zijn: 19 soorten fossilisatie en hun kenmerken

4. Aminozuurkoppeling om RNA over te dragen

De codons of drieling die in het RNA -molecuul van de boodschapper worden gevonden, hebben niet de mogelijkheid om aminozuren direct te herkennen. De vertaling van het messenger -RNA hangt daarentegen af ​​van een molecuul dat het codon en het aminozuur erkent en zich aansluit bij. Dit molecuul is het overdracht RNA.

Trasference RNA kan worden gevouwen in een complexe drie -dimensionale structuur die lijkt op een klaver. In dit molecuul is er een gebied genaamd "Anticodón", gevormd door drie opeenvolgende nucleotiden die paren met de opeenvolgende complementaire nucleotiden van de RNA -keten.

Zoals vermeld in de vorige sectie, is de genetische code overbodig, dus sommige aminozuren hebben meer dan één overdracht RNA.

De juiste aminozuurdetectie en fusie. Dit enzym is verantwoordelijk voor het koppelen van beide moleculen door middel van een covalente binding.

5. De boodschap van het RNA wordt gedecodeerd door de ribosomen

Om een ​​eiwit te vormen, binden aminozuren zich aan elkaar via peptidekoppelingen. Het proces van het lezen van de boodschapper en de vereniging van specifieke aminozuren vindt plaats in ribosomen.

Ribosomen zijn katalytische complexen gevormd door meer dan 50 eiwitmoleculen en verschillende soorten ribosomale RN. In eukaryotische organismen bevat een gemiddelde cel gemiddeld miljoenen ribosomen in de cytoplasmatische omgeving.

Structureel bestaat een ribosoom uit een grote subeenheid en een kleine. De functie van het kleine gedeelte is om ervoor te zorgen dat het overdracht RNA correct is afgestemd op het messenger -RNA, terwijl de grote subeenheid de vorming van het peptidekop tussen de aminozuren katalyseert.

Wanneer het syntheseproces niet actief is, zijn de twee subeenheden die de ribosomen vormen gescheiden. Aan het begin van de synthese sluit het RNA van de boodschapper aan beide subeenheden, meestal dicht bij het einde 5 '.

In dit proces vindt de verlenging van de polypeptideketen plaats door de toevoeging van een nieuw aminozuurresidu in de volgende stappen: Union of Transfer RNA, vorming van de peptidekop, translocatie van subeenheden. Het resultaat van deze laatste stap is de volledige ribosoombeweging en een nieuwe cyclus begint.

Kan u van dienst zijn: welke soorten bloedcirculatie bestaan ​​er?

6. Rek van de polypeptideketen

In de ribosomen worden drie locaties onderscheiden: site E, P en A (zie hoofdafbeelding). Het verlengingsproces begint wanneer sommige aminozuren al covalent verenigd zijn en er een overdracht RNA -molecuul op de P -site is.

Het overdracht RNA dat het volgende aminozuur moet worden opgenomen, voegt zich bij de site A voor paring -basis met het messenger RNA. Vervolgens wordt het terminale carboxylgedeelte van het peptide vrijgegeven uit het overdracht -RNA op de P -plaats, door de breuk van een hoge energieverbinding tussen het overdracht RNA en het aminozuur dat draagt.

Het vrije aminozuur sluit zich aan bij de ketting en er wordt een nieuwe peptidekop gevormd. De centrale reactie van dit hele proces wordt gemedieerd door het peptidil -transferase -enzym, dat wordt aangetroffen in de grote subeenheid van de ribosomen. Aldus beweegt het ribosoom door het RNA van de boodschapper en vertaalt het dialect van aminozuren in eiwitten.

Net als bij transcriptie, zijn verlengingsfactoren tijdens de vertaling van eiwitten ook betrokken. Deze elementen verhogen de snelheid en effectiviteit van het proces.

7. Voltooiing van de vertaling

Het vertaalproces wordt geconcludeerd wanneer het ribosoom de stopcodons vindt: UAA, UAG of UGA. Deze worden niet herkend door overdracht RNA en sluiten zich niet aan bij enig aminozuur.

Op dit moment binden eiwitten die bekend zijn als afgiftefactoren aan ribosoom en produceren ze de katalyse van een watermolecuul en geen aminozuur. Deze reactie geeft het terminale carboxyluiteinde vrij. Ten slotte wordt de peptideketen vrijgegeven aan celcytoplasma.

Referenties

1. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. (2002). Biochemie. 5e editie. New York: W H Freeman.
2. Curtis, h., & Schnek, een. (2006). Uitnodiging voor de biologie. ED. Pan -American Medical.
3. Darnell, J. EN., Lodish, h. F., & Baltimore, D. (1990). Moleculaire celbiologie. New York: Scientific American Books.