Multe substanțe sunt necesare organismului pentru a rămâne sănătos, dintre care una este proteina. Proteinele, sau în greacă sunt denumite protos (cel mai important) în sine, sunt compuși organici complecși cu greutate moleculară mare, care sunt polimeri ai monomerilor de aminoacizi care sunt legați între ei (lanțuri animoacidice) cu legături peptidice. Moleculele proteice conțin carbon, hidrogen, oxigen, azot și uneori sulf și fosfor. Rolul lui? ca fundație a unei clădiri numită corpul uman. Prin urmare, existența sa este foarte importantă. Dar, desigur, proteinele nu vin doar. Acest lucru trebuie stabilit, iar formarea sau sinteza proteinelor are loc prin implicarea mai multor „părți”, inclusiv ADN și ARN.
Deci, înainte de a afla mai multe despre aceste două lucruri (ADN și ARN), este bine dacă ajungem să cunoaștem mai întâi semnificația sintezei proteinelor.
Sinteza proteinelor este de fapt un proces de transformare a aminoacizilor liniari în proteine din organism. Aici, rolurile ADN și ARN sunt importante, deoarece acestea sunt implicate în proces. Molecula de ADN este sursa codificării acizilor nucleici pentru a deveni aminoacizii care alcătuiesc proteinele - care nu sunt direct implicați în proces. În timp ce moleculele de ARN sunt rezultatul transcrierii moleculelor de ADN într-o celulă. Această moleculă de ARN este apoi tradusă în aminoacizi ca un element constitutiv pentru proteine.
Există trei aspecte importante în mecanismul sintezei proteinelor, și anume localizarea sintezei proteinelor în celule; mecanismul pentru transferul de informații sau rezultatul transformării de la ADN la locul sintezei proteinelor; și mecanismul aminoacizilor care alcătuiesc proteinele dintr-o celulă pentru a se separa pentru a forma proteine specifice.
Sinteza proteinelor are loc în ribozom, una dintre organele mici și dense din celulă (de asemenea, nucleul) prin producerea unei proteine nespecifice sau adecvate din ARNm care este tradus. Ribozomul în sine are un diametru de aproximativ 20 nm și este format din 65% ARN ribozomal (ARNr) și 35% proteină ribozomală (numită Ribonucleoproteină sau RNP).
Procesul de fabricare a proteinelor
Practic, celulele folosesc informațiile genetice (genele) conținute în ADN pentru a produce proteine, procesul de realizare a sintezei proteinelor sau proteinelor este împărțit în trei etape, și anume transcrierea, translarea și plierea proteinelor.
1. Transcriere
Transcrierea este procesul de formare a ARN-ului dintr-una din benzile șablon de ADN (ADN sense). În acest stadiu, va produce 3 tipuri de ARN, și anume ARNm, ARNt și ARNr.
Această etapă poate avea loc în citoplasmă începând procesul de deschidere a lanțurilor duble care sunt deținute de ADN cu ajutorul enzimei ARN polimerază. În acest stadiu, există un lanț unic care acționează ca lanțul senzorial, în timp ce celălalt lanț provenit din perechea de ADN se numește lanț anti-simț.
Etapa transcripției în sine este împărțită în 3: etapele de inițiere, alungire și terminare.
Iniţiere
ARN polimeraza se leagă de catenele de ADN, numite promotori, care se găsesc aproape de începutul unei gene. Fiecare genă are propriul său promotor. Odată legat, ARN polimeraza separă firele duble de ADN, oferind un șablon sau șablon pentru firele unice gata pentru transcriere.
Elongaţie
O catena de ADN, catena de mucegai, actioneaza ca un model pentru utilizarea de catre enzima ARN polimeraza. În timp ce "citește" această matriță, ARN polimeraza formează molecula de ARN din nucleotidă, creând un lanț care crește de la 5 "la 3". ARN-ul de transcripție poartă aceleași informații din șiruri de ADN care nu sunt șablon (codare).
Rezilierea
Această secvență semnalează că transcrierea ARN a fost finalizată. După transcriere, ARN polimeraza eliberează transcripția ARN.
2. Traducere
Traducerea este procesul secvențelor de nucleotide din ARNm care sunt traduse în secvențe de aminoacizi din lanțul polipeptidic. În timpul acestui proces, celula „citește” informațiile despre ARN messenger (ARNm) și le folosește pentru a produce o proteină.
Există cel puțin 20 de tipuri de aminoacizi necesari pentru a putea forma proteine care provin din traducerea codonului ARNm. Într-un ARNm, instrucțiunile pentru fabricarea polipeptidelor sunt nucleotidice ARN (Adenină, Uracil, Citozină, Guanină) care se citește în grupuri de trei nucleotide, aceste grupuri de trei sunt numite codoni. Mai mult, unii dintre acești aminoacizi vor produce lanțuri polipeptidice specifice și vor forma ulterior proteine specifice.
Procesul de traducere în sine este împărțit în 3 etape:
Etapa inițială sau inițiere
În această etapă, ribozomul se asamblează în jurul ARNm pentru a fi citit și primul ARNt care poartă aminoacidul metionină (care se potrivește cu codonul de start, AUG). Această secțiune este necesară pentru a începe faza de traducere.
Alungirea sau extinderea lanțului
Aceasta este etapa în care lanțul de aminoacizi este extins. Aici ARNm este citit câte un codon la un moment dat, iar aminoacidul corespunzător codonului este adăugat la lanțul proteic. În timpul alungirii, ARNt trece peste siturile A, P și E ale ribozomului. Acest proces se repetă mereu pe măsură ce se citesc noi codoni și se adaugă aminoacizi noi în lanț.
Rezilierea
Aceasta este etapa în care este eliberat lanțul polipeptidic. Acest proces începe atunci când un codon stop (UAG, UAA sau UGA) intră în ribozom, separând lanțul polipeptidic de ARNt și părăsind ribozomul.
3. Plierea proteinelor
Lanțul polipeptidic nou sintetizat nu funcționează până când nu suferă anumite modificări structurale, cum ar fi adăugarea de carbohidrați din coadă (glicozilare), lipide, grupări protetice etc. pliere.
Plierea proteinelor este împărțită în patru niveluri, și anume nivelul primar (lanțuri polipeptidice liniare); nivel intermediar (α-helix și β-folie plisată); nivel terțiar (formă fibroasă și circulară); și nivel cuaternar (complex proteic cu două sau mai multe subunități.
Notă
Există 61 de codoni cunoscuți pentru aminoacizi. Fiecare codon este „citit” pentru a construi un aminoacid specific din cei 20 de aminoacizi care se găsesc în mod normal în proteine.
Un codon, și anume AUG, are o funcție de a construi aminoacidul metionină și, de asemenea, acționează ca un începe codonul pentru a semnaliza începutul fabricării proteinelor.
Cei trei codoni care nu produc aminoacizi, numiți codoni stop, sunt cuprinși UAA, UAG, și UGA. Toți trei spun celulei când fabricarea polipeptidelor este finalizată.
