Wat zijn de stappen van eiwitsynthese?
De stappen van eiwitsynthese, het proces waarbij genetische informatie wordt omgezet in eiwitten, zijn transcriptie, translatie en in sommige gevallen posttranslationele modificatie en eiwitvouwing. Eiwitten zijn functionele biologische eenheden samengesteld uit gevouwen biochemische ketens die betrokken zijn bij bijna elk chemisch proces dat plaatsvindt in het lichaam, inclusief immuunrespons, spijsvertering en celgroei. Ze spelen ook een structurele rol in veel organismen en zijn verantwoordelijk voor het handhaven van de vormen en posities van veel cellen, weefsels en organen. Verschillende eiwitten moeten in de juiste verhoudingen met de juiste timing worden geproduceerd, dus het is belangrijk dat de stappen voor het synthetiseren ervan op een gecoördineerde en precieze manier verlopen.
Transcriptie is de eerste van de belangrijkste stappen bij het maken van eiwitten. Bij transcriptie wordt genetische informatie in de vorm van dubbelstrengs desoxyribonucleïnezuur of DNA "gelezen" door een groep eiwitten die een enkelstrengs ribonucleïnezuur of RNA, transcript vormen. Eiwitten beginnen en eindigen het transcriptieproces op specifieke punten op een DNA-streng op basis van de genetische informatie die in de streng is gecodeerd. De specifieke start- en stoppunten bepalen de identiteit van het eiwit dat later wordt geproduceerd. De DNA-streng wordt bewaard in transcriptie, dus veel RNA-transcripten kunnen worden geproduceerd uit een enkele DNA-streng.
De volgende van de belangrijkste stappen van eiwitsynthese wordt translatie genoemd, dat is wanneer het eiwit zelf wordt geproduceerd; de andere stappen omvatten ofwel het produceren van het transcript dat informatie voor het eiwit bevat of het wijzigen van het eiwit nadat het is geproduceerd. In vertaling wordt het RNA-transcript omgeven door ribosoom, of de "eiwitfabriek" die de genetische informatie op het transcript "leest" om een polypeptideketen te produceren. Deze keten is vóór het vouwen eenvoudig een reeks aminozuren. Ofwel spontaan of met behulp van andere eiwitten, de aminozuurketen vouwt later en neemt de driedimensionale structuur aan waaruit de functies van eiwitten worden afgeleid.
Hoewel het eiwit in translatie wordt geproduceerd, zijn er soms verdere stappen nodig voor eiwitsynthese die ervoor zorgen dat het eiwit goed geschikt is voor zijn uiteindelijke doel. Eiwit vouwen is bijvoorbeeld meestal pas voltooid nadat de vertaling is voltooid. Bovendien voeren in sommige gevallen andere eiwitten chemische modificaties uit op de nieuw geproduceerde eenheid. Deze veranderingen hebben de neiging om de driedimensionale structuur van het eiwit te veranderen, waardoor de functie ervan verandert. Andere vormen van posttranslationele modificatie kunnen ook het nieuw geproduceerde eiwit omkeerbaar activeren of deactiveren.