Was sind die Schritte der Proteinsynthese?
Die Schritte der Proteinsynthese, bei denen genetische Informationen in Proteine umgewandelt werden, sind Transkription, Translation und in einigen Fällen posttranslationale Modifikation und Proteinfaltung. Proteine sind funktionelle biologische Einheiten, die aus gefalteten biochemischen Ketten bestehen und an fast allen chemischen Prozessen im Körper beteiligt sind, einschließlich Immunantwort, Verdauung und Zellwachstum. Sie spielen auch eine strukturelle Rolle in vielen Organismen und sind für die Aufrechterhaltung der Formen und Positionen vieler Zellen, Gewebe und Organe verantwortlich. Verschiedene Proteine müssen in korrekten Verhältnissen mit korrektem Timing hergestellt werden. Daher ist es wichtig, dass die Schritte zu ihrer Synthese koordiniert und präzise ablaufen.
Die Transkription ist der erste der Hauptschritte bei der Herstellung von Proteinen. Bei der Transkription wird genetische Information in Form von doppelsträngiger Desoxyribonukleinsäure oder DNA von einer Gruppe von Proteinen "gelesen", die ein einzelsträngiges Ribonukleinsäure- oder RNA-Transkript erzeugen. Proteine beginnen und beenden den Transkriptionsprozess an bestimmten Punkten auf einem DNA-Strang basierend auf der im Strang codierten genetischen Information. Die spezifischen Start- und Stoppunkte bestimmen die Identität des Proteins, das später produziert wird. Der DNA-Strang bleibt bei der Transkription erhalten, so dass viele RNA-Transkripte aus einem einzigen DNA-Strang hergestellt werden können.
Der nächste der Hauptschritte der Proteinsynthese wird als Translation bezeichnet, dh wenn das Protein selbst hergestellt wird. Die anderen Schritte umfassen entweder die Herstellung des Transkripts, das Informationen für das Protein enthält, oder die Modifizierung des Proteins nach seiner Herstellung. In der Translation ist das RNA-Transkript von einem Ribosom oder der "Proteinfabrik" umgeben, die die genetische Information auf dem Transkript "liest", um eine Polypeptidkette zu erzeugen. Diese Kette ist vor dem Falten einfach eine Reihe von Aminosäuren. Entweder spontan oder mit Hilfe anderer Proteine faltet sich die Aminosäurekette später und nimmt die dreidimensionale Struktur an, von der die Funktionen von Proteinen abgeleitet sind.
Obwohl das Protein in Translation hergestellt wird, sind manchmal weitere Schritte für die Proteinsynthese erforderlich, die sicherstellen, dass das Protein für seinen späteren Zweck gut geeignet ist. Beispielsweise wird die Proteinfaltung im Allgemeinen erst nach Abschluss der Translation abgeschlossen. Zusätzlich führen in einigen Fällen andere Proteine chemische Modifikationen an der neu hergestellten Einheit durch. Diese Veränderungen neigen dazu, die dreidimensionale Struktur des Proteins zu verändern, wodurch seine Funktion verändert wird. Andere Formen der posttranslationalen Modifikation können das neu produzierte Protein auch reversibel aktivieren oder deaktivieren.