Синтез белка - это процесс производства белковых молекул клетками с участием ДНК, РНК и различных ферментов. В прокариотических клетках процесс синтеза белка происходит в цитоплазме. Между тем в эукариотических клетках этот процесс начинается в ядре с образованием транскриптов (мРНК). Этот этап синтеза белка в клетках продолжается, поскольку мРНК направляется к рибосомам для трансляции в молекулы полипептидного белка.
Этапы синтеза белка
Этапы синтеза белка состоят из двух процессов, а именно транскрипции и трансляции. В эукариотических клетках транскрипция происходит в ядре, а трансляция происходит в рибосомах в цитоплазме. Эти два процесса можно объединить в ДНК → РНК → Белок. Аминокислоты необходимы для выполнения этапов синтеза белка. С помощью ряда биохимических процессов некоторые аминокислоты могут вырабатываться организмом из источников углерода, таких как глюкоза. Некоторые другие аминокислоты можно получить из пищи, которую вы едите.
1. Процесс транскрипции
Первая последовательность синтеза белка - это транскрипция. Этот процесс является этапом синтеза белка, на котором информация в цепи ДНК копируется в новую молекулу, называемую
посыльный РНК (мРНК). ДНК хранит генетический материал в качестве эталона или шаблона в ядре клетки. Между тем, мРНК можно рассматривать как копию справочника, потому что она несет ту же информацию, что и ДНК. Однако информация в мРНК не используется для длительного хранения и может быть свободно вынесена из ядра. Более того, хотя мРНК содержит ту же информацию, она не является идентичной копией сегмента ДНК, поскольку последовательность комплементарна.
шаблоны ДНК. Процесс транскрипции осуществляется ферментами, называемыми РНК-полимеразами, и группой белков, называемых факторами транскрипции. Факторы транскрипции могут связываться с определенными последовательностями ДНК, называемыми последовательностями.
усилитель (дополнение) и
промоутер (промотор), чтобы привлечь РНК-полимеразу к соответствующему сайту транскрипции. Процесс транскрипции в синтезе белка состоит из трех стадий, а именно инициации, удлинения и обрыва цепи мРНК.
Факторы транскрипции и РНК-полимераза вместе образуют комплекс инициации транскрипции. Этот комплекс инициирует транскрипцию, затем РНК-полимераза начинает синтез мРНК путем сопоставления комплементарных оснований с исходной цепью ДНК.
В процессе удлинения РНК движется вдоль ДНК и раскручивает двойную спираль ДНК, так что образуется удлиненная молекула РНК.
Процесс транскрипции будет продолжаться до тех пор, пока РНК-полимераза не расшифрует последовательность ДНК, называемую
терминатор. Это последовательность, которая служит сигналом для остановки процесса транскрипции. После полного синтеза цепи мРНК транскрипция останавливается и мРНК отделяется от матрицы ДНК. Вновь образованная копия мРНК гена покинет ядро и послужит планом для синтеза белка в процессе трансляции. [[Связанная статья]]
2. Процесс перевода
Следующая последовательность синтеза белка - это трансляция, которая представляет собой процесс синтеза белка из информации, содержащейся в молекуле мРНК. В процессе трансляции последовательность мРНК считывается с использованием генетического кода. Генетический код - это набор правил, которые определяют, как последовательность мРНК транслируется в 20-значный аминокислотный код. Эти молекулы аминокислот являются строительными блоками для синтеза белка. Генетический код состоит из набора трехбуквенных комбинаций нуклеотидов, называемых кодонами. Каждый из этих кодонов будет соответствовать определенному типу аминокислоты или стоп-сигналу в конце процесса. Процесс трансляции будет происходить в рибосоме, которая действует как фабрика для синтеза белка. Рибосомы имеют малые и большие субъединицы и представляют собой сложные молекулы, состоящие из нескольких молекул рибосомной РНК и ряда белков. Подобно транскрипции, стадия трансляции также состоит из стадий инициации, элонгации и терминации.
В процессе инициации малая субъединица рибосомы связывается с началом последовательности мРНК. Затем молекула транспортной РНК (тРНК), несущая аминокислоту метионин, связывается с стартовым кодоном последовательности мРНК. Стартовый кодон во всех молекулах мРНК имеет последовательность AUG и кодирует метионин. Затем большая рибосомная субъединица связывается, чтобы начать формировать полный комплекс инициации.
На стадии элонгации рибосома будет непрерывно транслировать каждый кодон по очереди. Соответствующие аминокислоты добавляются к удлиненной цепи и связываются пептидными связями. Удлинение продолжается до тех пор, пока не будут считаны все кодоны.
После того, как рибосома достигает последнего кодона или стоп-кодона, который служит стоп-сигналом (UAA, UAG и UGA), происходит терминация. Это связано с тем, что никакая молекула тРНК не может распознать этот кодон, и рибосома остановит процесс трансляции. Это последовательность стадий синтеза белка в ядре и рибосомах. Затем высвобождается новый белок, образовавшийся после процесса трансляции, и комплекс трансляции отделяется. Если у вас есть вопросы о проблемах со здоровьем, вы можете задать их своему врачу прямо в приложении SehatQ для семейного здоровья бесплатно. Загрузите приложение SehatQ прямо сейчас в App Store или Google Play.
