Baltymų sintezė, kas ir kaip tai vyksta?

Organizmas, norėdamas išlikti sveikas, turi daug medžiagų, iš kurių viena yra baltymai. Baltymai arba graikų kalba vadinami protais (visų pirma) patys yra sudėtingi organiniai junginiai, turintys didelę molekulinę masę, kurie yra aminorūgščių monomerų polimerai, susieti vienas su kitu (animo rūgščių grandinės) su peptidiniais ryšiais. Baltymų molekulėse yra anglies, vandenilio, deguonies, azoto ir kartais sieros bei fosforo. Vaidmuo? kaip žmogaus kūnu vadinamo pastato pamatai. Todėl jo egzistavimas yra labai svarbus. Bet, žinoma, baltymai ateina ne tik. Tai reikia nustatyti, o baltymai susidaro ar sintezuojami dalyvaujant daugybei „šalių“, įskaitant DNR ir RNR.

Na, prieš sužinant daugiau apie šiuos du dalykus (DNR ir RNR), būtų geriau, jei pirmiausia žinotume baltymų sintezės prasmę.

Baltymų sintezė iš tikrųjų yra procesas, kurio metu linijinės amino rūgštys paverčiamos organizme esančiais baltymais. Čia svarbūs DNR ir RNR vaidmenys, nes jie dalyvauja procese. DNR molekulė yra kodavimo šaltinis, kad nukleorūgštys taptų aminorūgštimis, sudarančiomis baltymus - tiesiogiai nedalyvaujančiomis procese. Nors RNR molekulės yra DNR molekulių transkripcijos rezultatas ląstelėje. Tada ši RNR molekulė virsta aminorūgštimis kaip baltymų statybinė medžiaga.

Baltymų sintezės mechanizme yra trys svarbūs aspektai, būtent baltymų sintezės vieta ląstelėse; informacijos perdavimo arba transformacijos iš DNR rezultato į baltymų sintezės vietą mechanizmas; ir aminorūgščių, sudarančių baltymus ląstelėje, mechanizmas, išsiskiriantis, kad susidarytų specifiniai baltymai.

Baltymų sintezė vyksta ribosomoje, vienoje iš mažų ir tankių ląstelės organelių (taip pat ir branduolio), gaminant nespecifinį arba tinkamą baltymą iš iRNR, kuri yra išversta. Pats ribosomos skersmuo yra apie 20 nm ir susideda iš 65% ribosomų RNR (rRNR) ir 35% ribosomų baltymų (vadinamų Ribonukleoproteinu arba RNP).

Baltymų gamybos procesas

Iš esmės ląstelės naudoja DNR esančią genetinę informaciją (genus) baltymams gaminti. Baltymų ar baltymų sintezės procesas yra padalintas į tris etapus, tai yra transkripcija, transliacija ir baltymų lankstymas.

1. Transkripcija

Transkripcija yra RNR formavimo procesas iš vienos iš DNR šablono juostų (DNR prasmė). Šiame etape jis gamins 3 tipų RNR, būtent mRNR, tRNR ir rRNR.

Šis etapas gali vykti citoplazmoje, pradedant dvigubų grandinių, kurios priklauso DNR, atidarymą RNR polimerazės fermento pagalba. Šiame etape yra viena grandinė, kuri tarnauja kaip jutimo grandinė, o kita grandinė, kilusi iš DNR poros, vadinama anti-sense grandine.

Pati transkripcijos stadija yra padalinta į 3: iniciacijos, pailgėjimo ir nutraukimo stadijas.

Inicijavimas

RNR polimerazė jungiasi prie DNR grandinių, vadinamų promotoriais, randamų netoli geno pradžios. Kiekvienas genas turi savo promotorių. Susijungusi RNR polimerazė atskiria dvigubas DNR grandines, suteikdama šabloną arba šabloną vienos grandinės, paruošto transkripcijai.

Pailgėjimas

Viena DNR grandinė, pelėsinė grandinė, veikia kaip RNR polimerazės fermento šablonas. „Skaitydama“ šį atspaudą, RNR polimerazė suformuoja RNR molekulę iš nukleotido ir sukuria grandinę, kuri auga nuo 5 ′ iki 3 ′. Transkripcijos RNR turi tą pačią informaciją iš ne matricos (koduojančios) DNR grandinių.

Nutraukimas

Ši seka rodo, kad RNR transkripcija baigta. Po perrašymo RNR polimerazė išskiria RNR transkripciją.

2. Vertimas

Transliacija yra iRNR nukleotidų sekų, kurios iš polipeptidinės grandinės virsta aminorūgščių sekomis, procesas. Vykstant šiam procesui, ląstelė „perskaito“ informaciją apie pasiuntinį RNR (mRNR) ir naudoja ją baltymui gaminti.

Baltymams susidaryti yra reikalingi mažiausiai 20 rūšių aminorūgštys, gaunamos iš mRNR kodono vertimo. MRNR polipeptidų gamybos instrukcijos yra nukleotidinė RNR (adeninas, uracilas, citozinas, guaninas), kuri skaitoma trijų nukleotidų grupėse, trijų grupės vadinamos kodonais. Be to, kai kurios iš šių aminorūgščių gamins specifines polipeptidines grandines ir vėliau suformuos specifinius baltymus.

Pats vertimo procesas yra suskirstytas į 3 etapus:

Pradinis etapas arba iniciacija

Šiame etape ribosomos kaupiasi aplink skaitytiną MRNR ir pirmąją tRNR, turinčią aminorūgštį metioniną (kuris atitinka pradinį kodoną AUG). Šis skyrius yra būtinas, kad būtų galima pradėti vertimo etapą.

Grandinės pailgėjimas arba pratęsimas

Tai yra aminorūgščių grandinės pratęsimo stadija. Čia MRNR nuskaitoma po vieną kodoną, o į baltymų grandinę pridedama kodoną atitinkanti aminorūgštis. Pailgėjimo metu tRNR juda pro ribosomos A, P ir E vietas. Šis procesas kartojamas vėl ir vėl, kai skaitomi nauji kodonai ir į grandinę pridedamos naujos aminorūgštys.

Nutraukimas

Tai polipeptido grandinės išsiskyrimo stadija. Šis procesas prasideda, kai sustabdymo kodonas (UAG, UAA arba UGA) patenka į ribosomą, atskirdamas polipeptido grandinę nuo tRNR ir palikdamas ribosomą.

3. Baltymų lankstymas

Naujai susintetinta polipeptidinė grandinė neveikia tol, kol ji neatlieka tam tikrų struktūrinių modifikacijų, tokių kaip uodegos angliavandenių pridėjimas (glikozilinimas), lipidai, protezavimo grupės ir kt., Kad būtų funkcionalus, ji atliekama modifikuojant po transliacijos ir sulenkiant baltymus.

Baltymų lankstymas yra padalintas į keturis lygius, būtent pirminį lygį (linijinės polipeptidinės grandinės); tarpinis lygis (α-spiralė ir β-klostuotas lakštas); tretinis lygis (pluoštinė ir apvali forma); ir ketvirtinio lygio (baltymų kompleksas su dviem ar daugiau subvienetų.

Pastaba

Aminorūgštims yra žinomas 61 kodonas. Kiekvienas kodonas yra „skaitomas“, kad būtų sukurta specifinė aminorūgštis iš 20 aminorūgščių, paprastai randamų baltymuose.

Vienas kodonas, būtent AUG, turi funkciją sukurti aminorūgštį metioniną ir taip pat veikia kaip pradinis kodonas, rodantis baltymų gamybos pradžią.

Trys kodonai, kurie negamina aminorūgščių, vadinami stop kodonu, yra UAA, UAG ir UGA. Visi trys praneša ląstelei, kai polipeptido gamyba bus baigta.