Αυτά είναι τα στάδια της πρωτεϊνικής σύνθεσης που συμβαίνουν στα κύτταρα

Η πρωτεϊνοσύνθεση είναι η διαδικασία παραγωγής πρωτεϊνικών μορίων από κύτταρα που περιλαμβάνουν DNA, RNA και διάφορα ένζυμα. Στα προκαρυωτικά κύτταρα, η διαδικασία της πρωτεϊνικής σύνθεσης λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα. Εν τω μεταξύ, στα ευκαρυωτικά κύτταρα, αυτή η διαδικασία αρχίζει στον πυρήνα για τη δημιουργία μεταγραφών (mRNA). Αυτό το στάδιο της πρωτεϊνοσύνθεσης στο κύτταρο συνεχίζεται καθώς το mRNA πηγαίνει στα ριβοσώματα για να μεταφραστεί σε μόρια πρωτεΐνης πολυπεπτιδίου.

Στάδια πρωτεϊνοσύνθεσης

Τα στάδια της πρωτεϊνοσύνθεσης αποτελούνται από δύο διαδικασίες, δηλαδή τη μεταγραφή και τη μετάφραση. Στα ευκαρυωτικά κύτταρα, η μεταγραφή λαμβάνει χώρα στον πυρήνα, ενώ η μετάφραση συμβαίνει στα ριβοσώματα στο κυτταρόπλασμα. Αυτές οι δύο διαδικασίες μπορούν να συμπυκνωθούν σε DNA → RNA → πρωτεΐνη. Τα αμινοξέα χρειάζονται για να πραγματοποιηθούν τα στάδια της πρωτεϊνοσύνθεσης. Με μια σειρά βιοχημικών διεργασιών, ορισμένα αμινοξέα μπορούν να παραχθούν από το σώμα από πηγές άνθρακα όπως η γλυκόζη. Μερικά από τα άλλα αμινοξέα μπορούν να ληφθούν από το φαγητό που τρώτε.

1. Διαδικασία μεταγραφής

Η πρώτη σειρά πρωτεϊνικής σύνθεσης είναι η μεταγραφή. Αυτή η διαδικασία είναι ένα βήμα στη σύνθεση πρωτεϊνών όπου οι πληροφορίες στον κλώνο του DNA αντιγράφονται σε ένα νέο μόριο που ονομάζεται αγγελιαφόρος RNA (mRNA). Το DNA αποθηκεύει γενετικό υλικό ως αναφορά ή πρότυπο στον πυρήνα του κυττάρου. Εν τω μεταξύ, το mRNA μπορεί να θεωρηθεί ως αντίγραφο ενός βιβλίου αναφοράς επειδή φέρει τις ίδιες πληροφορίες με το DNA. Ωστόσο, οι πληροφορίες στο mRNA δεν χρησιμοποιούνται για μακροχρόνια αποθήκευση και μπορούν να μεταφερθούν ελεύθερα από τον πυρήνα. Επιπλέον, αν και το mRNA περιέχει τις ίδιες πληροφορίες, δεν είναι πανομοιότυπο αντίγραφο του τμήματος DNA επειδή η αλληλουχία είναι συμπληρωματική πρότυπα DNA. Η διαδικασία της μεταγραφής πραγματοποιείται από ένζυμα που ονομάζονται πολυμεράσες RNA και μια ομάδα πρωτεϊνών που ονομάζονται παράγοντες μεταγραφής. Οι παράγοντες μεταγραφής μπορούν να συνδεθούν με συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA που ονομάζονται αλληλουχίες ενισχυτής (προσθήκη) και υποστηρικτής (προαγωγέας), για να στρατολογήσει την RNA πολυμεράση στην κατάλληλη θέση μεταγραφής. Η διαδικασία μεταγραφής στη σύνθεση πρωτεϊνών αποτελείται από τρία στάδια, δηλαδή την έναρξη, την επιμήκυνση και τον τερματισμό της αλυσίδας του mRNA.

• Την έναρξη

Οι παράγοντες μεταγραφής και η RNA πολυμεράση μαζί σχηματίζουν ένα σύμπλεγμα έναρξης μεταγραφής. Αυτό το σύμπλεγμα θα ξεκινήσει τη μεταγραφή και στη συνέχεια η RNA πολυμεράση ξεκινά τη σύνθεση του mRNA ταιριάζοντας τις συμπληρωματικές βάσεις με τον αρχικό κλώνο DNA.

• Επιμήκυνση

Στη διαδικασία επιμήκυνσης, το RNA κινείται κατά μήκος του DNA και ξεδιπλώνει τη διπλή έλικα του DNA έτσι ώστε να σχηματιστεί ένα επιμήκη μόριο RNA.

• Λήξη

Η διαδικασία μεταγραφής θα συνεχιστεί έως ότου η RNA πολυμεράση μεταγράψει μια αλληλουχία DNA που ονομάζεται τελειωτής. Αυτή είναι μια ακολουθία που χρησιμεύει ως σήμα για τη διακοπή της διαδικασίας μεταγραφής. Μετά την πλήρη σύνθεση του κλώνου mRNA, η μεταγραφή διακόπτεται και το mRNA διαχωρίζεται από το εκμαγείο DNA. Το νεοσύστατο αντίγραφο mRNA του γονιδίου θα εγκαταλείψει τον πυρήνα και θα χρησιμεύσει ως σχέδιο για τη σύνθεση πρωτεϊνών κατά τη διαδικασία μετάφρασης. [[Σχετικό άρθρο]]

2. Μεταφραστική διαδικασία

Η επόμενη αλληλουχία πρωτεϊνοσύνθεσης είναι η μετάφραση, η οποία είναι η διαδικασία της πρωτεϊνοσύνθεσης από τις πληροφορίες που περιέχονται στο μόριο mRNA. Κατά τη διαδικασία μετάφρασης, η αλληλουχία mRNA διαβάζεται χρησιμοποιώντας τον γενετικό κώδικα. Ο γενετικός κώδικας είναι ένα σύνολο κανόνων που καθορίζουν πώς η αλληλουχία mRNA μεταφράζεται σε έναν κωδικό αμινοξέων 20 γραμμάτων. Αυτά τα μόρια αμινοξέων είναι τα δομικά στοιχεία για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Ο γενετικός κώδικας αποτελείται από ένα σύνολο συνδυασμών νουκλεοτιδίων τριών γραμμάτων που ονομάζονται κωδικόνια. Κάθε ένα από αυτά τα κωδικόνια θα αντιστοιχεί σε έναν συγκεκριμένο τύπο αμινοξέος ή σε ένα σήμα διακοπής στο τέλος της διαδικασίας. Η διαδικασία μετάφρασης θα λάβει χώρα στο ριβόσωμα που λειτουργεί ως εργοστάσιο για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Τα ριβοσώματα έχουν μικρές και μεγάλες υπομονάδες και είναι πολύπλοκα μόρια που αποτελούνται από πολλά μόρια ριβοσωμικού RNA και έναν αριθμό πρωτεϊνών. Παρόμοια με τη μεταγραφή, το στάδιο μετάφρασης αποτελείται επίσης από τα στάδια έναρξης, επιμήκυνσης και τερματισμού.

• Την έναρξη

Κατά τη διαδικασία έναρξης, η μικρή ριβοσωμική υπομονάδα συνδέεται με την αρχή της αλληλουχίας mRNA. Στη συνέχεια, το μόριο RNA μεταφοράς (tRNA) που φέρει το αμινοξύ μεθειονίνη συνδέεται με το κωδικόνιο έναρξης της αλληλουχίας mRNA. Το κωδικόνιο έναρξης σε όλα τα μόρια mRNA έχει την αλληλουχία AUG και κωδικοποιεί τη μεθειονίνη. Στη συνέχεια, η μεγάλη ριβοσωματική υπομονάδα συνδέεται για να αρχίσει να σχηματίζει ένα πλήρες σύμπλεγμα έναρξης.

• Επιμήκυνση

Κατά τη διάρκεια του σταδίου επιμήκυνσης, το ριβόσωμα θα μεταφράζει συνεχώς κάθε κωδικόνιο με τη σειρά του. Τα αντίστοιχα αμινοξέα προστίθενται στην επιμήκη αλυσίδα και συνδέονται μέσω πεπτιδικών δεσμών. Η επιμήκυνση συνεχίζεται μέχρι να διαβαστούν όλα τα κωδικόνια.

• Λήξη

Αφού το ριβόσωμα φτάσει στο τελευταίο κωδικόνιο ή κωδικόνιο λήξης που χρησιμεύει ως σήμα διακοπής (UAA, UAG και UGA), λαμβάνει χώρα ο τερματισμός. Αυτό συμβαίνει επειδή κανένα μόριο tRNA δεν μπορεί να αναγνωρίσει αυτό το κωδικόνιο και το ριβόσωμα θα σταματήσει τη διαδικασία μετάφρασης. Αυτή είναι η αλληλουχία των σταδίων της πρωτεϊνοσύνθεσης στον πυρήνα και τα ριβοσώματα. Η νέα πρωτεΐνη που σχηματίζεται μετά τη διαδικασία μετάφρασης στη συνέχεια απελευθερώνεται και το σύμπλοκο μετάφρασης διαχωρίζεται. Εάν έχετε ερωτήσεις σχετικά με προβλήματα υγείας, μπορείτε να ρωτήσετε το γιατρό σας απευθείας στην εφαρμογή υγείας της οικογένειας SehatQ δωρεάν. Κάντε λήψη της εφαρμογής SehatQ τώρα στο App Store ή στο Google Play.