Hvad er proteinbiosyntesen?
Proteinbiosyntese er den proces, der producerer proteiner i celler. Det begynder i kernen og afsluttes i cytoplasmaet med et nyt protein, der skabes. Der er to trin til denne proces, som er transkription og oversættelse. Nogle mennesker bruger udtrykkene proteinbiosyntese og translation om hverandre, men den korrekte anvendelse af proteinbiosyntese refererer til hele processen, ikke kun til oversættelse.
Transkription finder sted inden i kernen og er processen, hvor RNA-strenge oprettes baseret på DNA-skabeloner. Gener er længder af nukleotider, der findes langs DNA-strengene, der giver den information, som protein skal produceres til. Aminosyrer og proteiner er store molekyler, så de ikke dannes i kernen. I stedet transkriberes genetisk information til RNA, der derefter passerer gennem porer i den nukleare membran ind i cytoplasmaet i cellen.
Der er tre forskellige slags RNA-molekyler, der er involveret i proteinbiosyntesen. Messenger RNA (mRNA) er skabelonen for det protein, der skal oprettes. Den bærer den transkriberede genetiske information, der instruerer cellen om, hvilke aminosyrer der skal fastgøres, og i hvilken rækkefølge. Transfer RNA (tRNA) bringer aminosyrer, der findes inden i cytoplasmaet, til den voksende proteinkæde. Ribosomalt RNA (rRNA) omfatter de to lobes i ribosomet, hvilket er, hvor translationstrinnet for proteinbiosyntesen finder sted.
DNA består af lange kæder med kun fire nukleotider, men der er 20 forskellige aminosyrer til rådighed til at skabe proteiner. Dette betyder, at der ikke er en en-til-en-forbindelse mellem nukleotider og aminosyrer. I stedet tilvejebringer tre nukleotider eller et kodon den kode, hvortil aminosyre skal forbindes til kæden. Som et resultat er der 64 mulige kodoner, så nogle aminosyrer svarer til flere forskellige kodoner.
Når transkriptionen er afsluttet, forbereder RNA-molekylerne sig til at udføre det næste trin i proteinbiosyntesen. mRNA sidder i spaltet mellem ribosomets store og lille lob, og tre nukleotider ledes gennem ribosomet ad gangen, så kodonet for aminosyren er foret med den faktiske aminosyre, som tRNA bærer til ribosomet.
tRNA har en tydelig form og er også specifik for den aminosyre, den bærer til den forlængende proteinkæde. Aminosyren binder til den ene ende af tRNA-molekylet, mens den anden ende har tre nukleotider, der svarer til kodonet, der findes på mRNA-molekylet. Dette gør det muligt for tRNA-molekylet at binde til mRNA-kæden og holdes på plads, mens den aminosyre, den bærer, er forbundet til en anden aminosyre af et enzym.
For at danne et protein forbliver aminosyrer fortsat til peptidkæden, indtil et stopkodon er nået. Stopkodonet svarer ikke til en aminosyre, men i stedet signaliserer det, at proteinkæden er færdig. På dette tidspunkt frigøres mRNA fra ribosomet og nedbrydes. Mens der er lavet et protein, er det normalt ikke funktionelt endnu. Proteinbiosyntesen er komplet, men de fleste proteiner gennemgår yderligere ændringer, før de bruges.