Sintesis protein

Apa itu sintesis protein?

Itu sintesis protein Ini adalah peristiwa biologis yang terjadi secara virtual di semua makhluk hidup. Sel -sel terus -menerus mengambil informasi yang disimpan dalam DNA dan, berkat adanya mesin khusus yang sangat kompleks, mereka mengubahnya menjadi molekul protein.

Namun, kode 4 -huruf yang dienkripsi dalam DNA tidak diterjemahkan langsung ke dalam protein. Dalam proses molekul RNA yang berfungsi sebagai perantara, yang disebut messenger RNA terlibat.

Ketika sel membutuhkan protein tertentu, urutan nukleotida dari bagian yang memadai dalam DNA disalin ke RNA - dalam proses yang disebut transkripsi - dan ini pada gilirannya diterjemahkan ke dalam protein yang dimaksud.

Aliran informasi yang dijelaskan (DNA ke pesan RNA dan RNA messenger ke protein) terjadi dari makhluk yang sangat sederhana seperti bakteri ke manusia. Serangkaian langkah ini disebut "dogma" pusat biologi.

Mesin yang bertanggung jawab atas sintesis protein adalah ribosom. Struktur sel kecil ini dalam proporsi besar dalam sitoplasma dan berlabuh ke retikulum endoplasma.

Tahap sintesis protein

Selanjutnya kita akan menjelaskan bagaimana sintesis protein terjadi, memulai proses "membaca" materi genetik ini dan kita akan berakhir dengan produksi protein sendiri.

1. Transkripsi: DNA ke messenger RNA

Pesan dalam baling -baling DNA ganda ditulis dalam kode empat huruf yang sesuai dengan basis adenine (a), guanina (g), sitosin (c) dan timina (t).

Urutan huruf DNA ini berfungsi sebagai sedang untuk membangun molekul RNA yang setara.

Baik DNA dan RNA adalah polimer linier yang dibentuk oleh nukleotida. Namun, mereka berbeda secara kimiawi menjadi dua aspek mendasar: nukleotida dalam RNA adalah ribonukleotida dan bukannya basa timin, RNA menyajikan urasil (U), yang terlihat dengan adenin.

Proses transkripsi dimulai dengan pembukaan baling -baling ganda di wilayah tertentu. Salah satu dari dua rantai bertindak sebagai "jamur" atau marah untuk sintesis RNA. Nukleotida akan ditambahkan mengikuti aturan untuk basis perkawinan, c dengan g dan a dengan u.

Dapat melayani Anda: fermentasi: riwayat, proses, jenis, contoh

Enzim utama yang berpartisipasi dalam transkripsi adalah RNA polimerase. Ini bertanggung jawab untuk mengkatalisasi pembentukan tautan fosfodiéster yang menyatukan nukleotida rantai. Rantai meluas ke arah 5 'hingga 3'.

Pertumbuhan molekul melibatkan protein berbeda yang dikenal sebagai "faktor perpanjangan" yang bertanggung jawab untuk mempertahankan penyatuan polimerase sampai akhir proses.

2. Messenger RNA Splicing

Dalam eukariota, gen memiliki struktur tertentu. Urutan ini terganggu melalui elemen yang tidak akan menjadi bagian dari protein, yang disebut intron. Istilah yang menentang ekson, yang mencakup bagian -bagian gen yang akan diterjemahkan ke dalam protein.

Dia Splicing Ini adalah peristiwa mendasar yang terdiri dari penghapusan intron molekul messenger, untuk melempar molekul yang dibangun secara eksklusif oleh ekson. Produk akhir adalah RNA messenger dewasa. Secara fisik, itu terjadi di explictosome, mesin yang kompleks dan dinamis.

Selain splicing, RNA messenger menderita kodifikasi tambahan sebelum diterjemahkan. "Tudung" yang sifat kimianya adalah cuber guanina yang dimodifikasi, dan di ujung 5 'dan ekor beberapa adenin di ujung lain ditambahkan.

3. Terjemahan: Dari Messenger ke Protein RNA

Setelah RNA messenger dewasa melalui proses Splicing YviAJA dari nukleus ke sitoplasma sel, sintesis protein dimulai. Ekspor ini dimediasi oleh kompleks pori nuklir - serangkaian saluran berair yang terletak di membran nukleus yang secara langsung menghubungkan sitoplasma dan nukleoplasma.

Dalam kehidupan sehari -hari, kami menggunakan istilah "terjemahan" untuk merujuk pada konversi kata -kata dari satu bahasa ke bahasa lain.

Misalnya, kita dapat menerjemahkan buku bahasa Inggris ke Spanyol. Pada tingkat molekuler, terjemahan menyiratkan perubahan dari bahasa ke protein RNA. Lebih tepatnya, itu adalah perubahan nukleotida menjadi asam amino. Tapi bagaimana perubahan dialek ini terjadi?

Dapat melayani Anda: 19 jenis fosilisasi dan karakteristiknya

4. Kopling asam amino untuk mentransfer RNA

Kodon atau kembar tiga yang ditemukan dalam molekul RNA messenger tidak memiliki kemampuan untuk secara langsung mengenali asam amino. Sebaliknya, terjemahan RNA messenger tergantung pada molekul yang berhasil mengenali dan bergabung dengan kodon dan asam amino. Molekul ini adalah RNA transfer.

RNA trasferensi dapat dilipat dalam struktur tiga dimensi yang kompleks yang menyerupai semanggi. Dalam molekul ini ada wilayah yang disebut "Anticodón", dibentuk oleh tiga nukleotida berturut -turut yang kawin dengan nukleotida komplementer berturut -turut dari rantai RNA messenger.

Seperti disebutkan di bagian sebelumnya, kode genetik berlebihan, sehingga beberapa asam amino memiliki lebih dari satu transfer RNA.

Deteksi dan fusi asam amino yang benar. Enzim ini bertanggung jawab untuk menggabungkan kedua molekul dengan menggunakan ikatan kovalen.

5. Pesan RNA diterjemahkan oleh ribosom

Untuk membentuk protein, asam amino mengikat satu sama lain melalui tautan peptida. Proses Membaca Utusan dan Persatuan Asam Amino Spesifik Terjadi di Ribosom.

Ribosom adalah kompleks katalitik yang dibentuk oleh lebih dari 50 molekul protein dan berbagai jenis RN ribosom. Pada organisme eukariotik, sel rata -rata mengandung rata -rata jutaan ribosom di lingkungan sitoplasma.

Secara struktural, ribosom terdiri dari subunit besar dan kecil. Fungsi bagian kecil adalah untuk memastikan bahwa transfer RNA dicocokkan dengan RNA messenger, sedangkan subunit besar mengkatalisasi pembentukan hubungan peptida antara asam amino.

Ketika proses sintesis tidak aktif, dua subunit yang membentuk ribosom dipisahkan. Pada awal sintesis, RNA messenger bergabung dengan kedua subunit, biasanya mendekati akhir 5 '.

Dalam proses ini, perpanjangan rantai polipeptida terjadi dengan penambahan residu asam amino baru dalam langkah -langkah berikut: Union transfer RNA, pembentukan tautan peptida, translokasi subunit. Hasil dari langkah terakhir ini adalah gerakan ribosom lengkap dan siklus baru dimulai.

Dapat melayani Anda: apa jenis sirkulasi darah yang ada?

6. Perpanjangan rantai polipeptida

Di ribosom, tiga situs dibedakan: Situs E, P dan A (lihat gambar utama). Proses perpanjangan dimulai ketika beberapa asam amino telah disatukan secara kovalen dan ada molekul RNA transfer di lokasi P.

RNA transfer bahwa asam amino berikutnya harus dimasukkan bergabung dengan situs A untuk basis kawin dengan RNA messenger. Kemudian, bagian terminal karboksil peptida dilepaskan dari RNA transfer di situs P, oleh pecahnya hubungan energi tinggi antara RNA transfer dan asam amino yang dipakai.

Asam amino bebas bergabung dengan rantai, dan tautan peptida baru terbentuk. Reaksi sentral dari seluruh proses ini dimediasi oleh enzim peptidil transferase, yang ditemukan di subunit besar dari ribosom. Dengan demikian, ribosom bergerak melalui RNA messenger, menerjemahkan dialek asam amino ke dalam protein.

Seperti dalam transkripsi, selama terjemahan protein, faktor perpanjangan juga terlibat. Elemen -elemen ini meningkatkan kecepatan dan efektivitas proses.

7. Penyelesaian terjemahan

Proses terjemahan berakhir ketika ribosom menemukan kodon berhenti: uaa, uag atau uga. Ini tidak dikenali oleh RNA transfer apa pun dan tidak bergabung dengan asam amino apa pun.

Pada saat ini, protein yang dikenal sebagai faktor pelepasan berikatan dengan ribosom dan menghasilkan katalisis molekul air dan bukan asam amino. Reaksi ini melepaskan ujung terminal karboksil. Akhirnya, rantai peptida dilepaskan ke sitoplasma sel.

Referensi

1. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. (2002). Biokimia. Edisi ke -5. New York: W H Freeman.
2. Curtis, h., & Schnek, a. (2006). Undangan untuk Biologi. Ed. Pan -American Medical.
3. Darnell, J. DAN., Lodish, h. F., & Baltimore, D. (1990). Biologi Sel Molekul. New York: Buku Ilmiah Amerika.