Co je transkripce syntézy proteinů?
Syntéza proteinu je buněčný proces vytváření proteinů. Jejich vzorce a pokyny, jak je vyrobit, jsou kódovány v DNA. Je užitečné odkazovat na proces ve dvou částech. Transkripce syntézy proteinu kopíruje kód DNA. Překlad syntézy proteinu odpovídá kódu s chemickými sloučeninami v buňce, jehož kombinace se stává proteinem. Dobrá analogie je dlouhý pruh zkrouceného zipu. Existují dva prameny vyrobené z 5-uhlíkových cukrů a fosfátů. Jejich přemostění jsou vzájemně propojené párové nukleotidy, jako jsou protichůdné zuby uzavřeného zipu. Adenin (A) se shoduje s thyminem (T), páry cytosinu (C) s guaninem (G) a naopak. Kritický enzym zvaný RNA polymeráza (RNAP) pakPřipojuje se k jednomu z pramenů a zahájí proces zvaný prodloužení. Identifikuje první nukleotid na šabloně pramene DNA a přitom přitahuje volný nukleotid, který s ním musí být spárován. RNAP se poté přesune k dalšímu nukleotidu na pramenu DNA a pokračuje na další a další, dokud nebyl sestaven řetězec ribonukleové (RNA).
RNA je jediný pramen nepárových nukleotidů schopných udržet svou strukturální integritu s přidáním kyslíkových molekul. Řetězec RNA, který byl konstruován jeho polymerázovým činidlem, některé s více než 2 miliony nukleotidů, se nazývá Messenger RNA (mRNA). Teoreticky je mRNA zaměřena na přesný duplikát nevyužitého jediného pramene DNA, který zůstal pozadu. V praxi to není přesné a mohou se také vyskytnout transkripční chyby pro proteiny.
mRNA je proto velmi dlouhým řetězcem pouze čtyř různých NUCLeotidy. Jeho sekvence je označována jako přepis. Příkladem může být Aagcauugac - čtyři písmena, možná 2 miliony z nich, v zdánlivě náhodném pořadí. Je to poněkud užitečné analogizovat životnost uhlíku jako čtyřbitový biopočítač ve velmi velkém měřítku. Zvláštní je, že v RNA je thymin nahrazen podobným nukleotidem zvaným uracil (u).
Jak napovídá jeho název, Messenger RNA uniká své uvěznění v jádru buňky skrz póry podél jaderné membrány. Jakmile je v cytoplazmě buněk, jeho osudem je dodávat transkripci syntézy proteinů, zkopírované z DNA, na struktury zvané ribozomy. Ribosomy jsou továrny na proteiny buňky a tam dochází k druhému kroku syntézy proteinů.
musí být přeložena kódovaná sekvence nukleotidů. Ribosom se váže na mRNA a v procesu čtení jeho sekvencí přitahuje fragmenty RNA nazývané přenosová RNA (tRNA), která bude nalezena a spojena s volnou aminokyselinou specifickou pro její krátkousekvence nukleotidů. Pokud existuje shoda, tRNA a její náklad se vážou na ribozom. Jak ribozom pokračuje ve čtení další sekvence a další, v procesu také nazývaném elongation, výsledky dlouhého polypeptidového řetězce aminokyselin.
Proteiny, které odlišují organickou tkáň ve formě a funkci, jsou tzv. „Stavební kameny života“. Oni jsou zase postaveni jako řetězec různých aminokyselin - translaci DNA kódu, jak je přepsán RNA pro nejdůležitější metabolický úkol jeho hostitelské buňky. Zbývá však jeden poslední krok k dokončení syntézy proteinů, který frustruje vědecké porozumění. V procesu zvaném proteinové skládání se dlouhý řetězec aminokyselin ohýbá, kadeře, uzly a jinak kompakt do své jedinečné struktury. Zatímco superpočítače měli určitý úspěch v skládacích proteinových vzorcích do svých správných trojrozměrných tvarů, většina proteinových hádanek byla intuitivně vyřešena lidmi se zvýšeným smyslem pro variabilní pliváníial rozměry.