Was ist der Prozess der Proteinsynthese?

Der Prozess der Proteinsynthese tritt in zwei Hauptschritten auf, die von Enzymen in einer Zelle angetrieben werden.Zunächst wird Desoxyribonukleinsäure (DNA) mit der Enzym -RNA -Polymerase auf Ribonukleinsäure (RNA) transkribiert.Zweitens wird die RNA dann durch Ribosomen in der Zelle in ein Proteinmolekül übersetzt.Die Transkription von DNA und Translation von RNA sind die Schlüsselschritte im zentralen Prozess der Proteinbiosynthese.

Transkription ist der erste Schritt im Prozess der Proteinsynthese und wird normalerweise durch verschiedene Signalmoleküle im Zellkern initiiert.Zunächst entspannt die Enzym -DNA -Helikase die beiden DNA -Stränge und enthüllt den Vorlagenstrang, der für die transkribierende RNA codiert.Als nächstes bindet die Enzym -RNA -Polymerase an den Vorlagenstrang, bewegt sich entlang und synthetisiert einen Strang von Messenger -RNA (mRNA), der zum Vorlagenstrang der DNA komplementär ist.Jedes einzelne Nukleotid der DNA codiert, dass ein Nukleotid der RNA in den mRNA -Strang hinzugefügt wird.

In eukaryotischen Zellen wird die mRNA normalerweise nach seiner Herstellung modifiziert.Dieser Schritt im Prozess der Proteinsynthese beinhaltet das Hinzufügen einer Kappe nach vorne, die normalerweise ein methyliertes Guanin-Nukleotid ist, und ein Polyadeninschwanz (Poly-A-Schwanz) vor dem Rücken.Die mRNA wird ebenfalls gespleißt, da Enzyme in der Zelle alle mRNA -Segmente entfernen, die nicht direkt an der Kodierung des Zielproteins beteiligt sind.Diese Segmente werden als Introns bezeichnet, während die Segmente, die an der Kodierung des Proteins beteiligt sind, als Exons bezeichnet werden.

Der nächste Schritt im Prozess der Proteinsynthese ist die Translation, in der die RNA für bestimmte Aminosäuren kodiert.Dieser Prozess ist außerhalb des Kerns durch Ribosomen, kleine Organellen, die aus ribosomaler RNA (rRNA) und Protein bestehen, katalysiert.Ribosomen binden sowohl an den mRNA -Strang als auch an die Aminosäuren, die das endgültige Protein ausmachen.Jeder Satz von drei mRNA -Nukleotiden codiert eine bestimmte Aminosäure.Die Ribosomen wandern den mRNA-Strang hinunter und addieren jeweils eine Aminosäure, bis sie den Poly-A-Schwanz erreichen und die Proteintranslation vervollständigen.

Manchmal beinhaltet der Prozess der Proteinsynthese zusätzliche Schritte, nachdem das Polypeptid erstellt wurde.Proteine können mit hydrophoben Wechselwirkungen in ihre native Struktur oder stabilste dreidimensionale Konformation falten.Da die Zelle eine wässrige oder wasserbasierte Umgebung ist, ist sie ziemlich polar, und hydrophobe Aminosäuren werden sich ansammeln, um nicht dieser Umgebung ausgesetzt zu sein.Diese innere Gruppierung von hydrophoben Resten verleiht dem Protein eine energetischere Stabilität und hilft ihm, sich zu falten.In diesem Fall benötigen sie die Hilfe eines Chaperonins, eines Proteinenzyms, das an das neu synthetisierte Polypeptid bindet und es in die richtige Form faltet.Chaperonine und andere Enzyme können auch denaturierte, fehlgefaltete oder andere beschädigte Proteine reparieren.