Wat is eiwitbiosynthese?

Eiwitbiosynthese is het proces dat eiwitten in cellen produceert. Het begint in de kern en eindigt in het cytoplasma met een nieuw eiwit dat wordt gemaakt. Dit proces bestaat uit twee stappen: transcriptie en vertaling. Sommige mensen gebruiken de termen eiwitbiosynthese en vertaling door elkaar, maar het juiste gebruik van eiwitbiosynthese verwijst naar het hele proces, niet alleen naar vertaling.

Transcriptie vindt plaats binnen de kern en is het proces waarbij RNA-strengen worden gemaakt op basis van DNA-sjablonen. Genen zijn lengtes van nucleotiden die langs de DNA-strengen worden gevonden en die de informatie verschaffen waarvoor eiwit moet worden geproduceerd. Aminozuren en eiwitten zijn grote moleculen, zodat ze niet in de kern worden gevormd. In plaats daarvan wordt genetische informatie getranscribeerd in RNA, dat vervolgens door poriën in het nucleaire membraan naar het cytoplasma van de cel gaat.

Er zijn drie verschillende soorten RNA-moleculen die betrokken zijn bij de biosynthese van eiwitten. Messenger RNA (mRNA) is de sjabloon voor het eiwit dat moet worden gemaakt. Het draagt ​​de getranscribeerde genetische informatie die de cel instrueert over welke aminozuren moeten worden gehecht en in welke volgorde. Transfer RNA (tRNA) brengt aminozuren gevonden in het cytoplasma naar de groeiende eiwitketen. Ribosomaal RNA (rRNA) omvat de twee lobben van het ribosoom, waar de translatiefase van eiwitbiosynthese plaatsvindt.

DNA bestaat uit lange ketens van slechts vier nucleotiden, maar er zijn 20 verschillende aminozuren beschikbaar om eiwitten te maken. Dit betekent dat er geen een-op-een relatie is tussen nucleotiden en aminozuren. In plaats daarvan verschaffen drie nucleotiden of een codon de code waarvoor aminozuur met de keten moet worden verbonden. Als resultaat zijn er 64 mogelijke codons, dus sommige aminozuren komen overeen met verschillende codons.

Nadat de transcriptie is voltooid, bereiden de RNA-moleculen zich voor op het uitvoeren van de volgende fase van eiwitbiosynthese. mRNA zit in de kloof tussen de grote en kleine lob van het ribosoom, en drie nucleotiden worden tegelijkertijd door het ribosoom geleid, zodat het codon voor het aminozuur is uitgelijnd met het werkelijke aminozuur dat tRNA naar het ribosoom draagt.

tRNA heeft een verschillende vorm en is ook specifiek voor het aminozuur dat het draagt ​​in de verlengende eiwitketen. Het aminozuur bindt aan het ene uiteinde van het tRNA-molecuul, terwijl het andere uiteinde drie nucleotiden heeft die overeenkomen met het codon dat op het mRNA-molecuul wordt gevonden. Hierdoor kan het tRNA-molecuul binden aan de mRNA-keten en op zijn plaats worden gehouden, terwijl het aminozuur dat het draagt ​​door een enzym met een ander aminozuur wordt verbonden.

Om een ​​eiwit te vormen, blijven aminozuren verbonden met de peptideketen totdat een stopcodon is bereikt. Het stopcodon komt niet overeen met een aminozuur, maar geeft in plaats daarvan aan dat de eiwitketen is voltooid. Op dit punt komt mRNA vrij uit het ribosoom en wordt het afgebroken. Hoewel een eiwit is gemaakt, is het meestal nog niet functioneel. Eiwitbiosynthese is voltooid, maar de meeste eiwitten ondergaan verdere modificaties voordat ze worden gebruikt.