Hva er de forskjellige metodene for proteinproduksjon?

Standard metode for proteinproduksjon eller proteinsyntese inkluderer to deler: proteintranskripsjon og proteinoversettelse. Proteintranskripsjon lager en ribonukleinsyre (RNA) kopi av et gen som bærer planen for å lage det nødvendige proteinet. I proteinoversettelse blir RNA brukt til å lage et protein ved å bruke aminosyrebyggesteiner. Bakterier, som er prokaryoter, produserer protein med en enklere metode som ikke innebærer noen endring etter transkripsjon eller etter translasjon. Mer komplekse dyr, som mennesker, er eukaryoter og gjør endringer i RNA og proteiner under proteinproduksjon.

Proteintranskripsjon finner sted i kjernen til en celle, der deoksyribonukleinsyren (DNA) er inneholdt. DNA er den genetiske eller arvelige delen av en celle, og genene som den inneholder, styrer proteinene som deretter produseres i cellen. Under transkripsjonen brukes et DNA-gen til å lage messenger RNA (mRNA), som er en RNA-kopi. RNA-polymerase, et enzym, gjør transkripsjonen.

Prosessen med proteinoversettelse utføres i cytoplasma av cellen, som er alt i cellen utenfor kjernen. Som oversettelse brukes mRNA-kopien av et gen til å tilsette aminosyrer i riktig rekkefølge for å lage proteinet. Oversettelse bruker en struktur som kalles et ribosom for å produsere proteiner.

MRNA inneholder kodoner, som hver koder for en av de 20 aminosyrene. Ribbosomet smørbrød mRNA. Transfer RNA (tRNA) brukes for å få inn en ny aminosyre som samsvarer med det eksponerte kodonet i mRNA. Deretter skifter alt, et nytt kodon er tilgjengelig, og et nytt tRNA bringer inn den neste aminosyren. Dette fortsetter til et stoppkodon er nådd, noe som indikerer at proteinet er helt produsert.

Det er like enkel måte for en å huske hvilke metoder for proteinproduksjon som gjør hva. Å transkribere noe er å kopiere det. DNA og RNA er veldig like molekyler, så å ta DNA og lage en RNA-kopi ville være å transkribere, så dette trinnet kalles transkripsjon.

Å oversette er å ta ett språk og tyde det til et annet språk. RNA og proteiner er laget med forskjellige byggesteiner og er således veldig forskjellige molekyler. Det er en universell genetisk kode som brukes til å oversette det som er i RNA til aminosyrens byggesteiner i et protein, så å gjøre RNA til protein kalles translasjon.

Eukaryote celler, som inkluderer de fleste dyr fra gjær til mennesker, gjør både etter transkripsjon og post-translasjon modifikasjoner under proteinproduksjon. Endringer etter transkripsjon involverer en prosess som kalles spleising, som er nødvendig for å lage et funksjonelt mRNA-molekyl. Et pre-mRNA-transkript inneholder to deler, eksoner som er nødvendige for det andre trinnet med proteinproduksjon og introner som ikke er nødvendig. Ved spleising blir intronene kuttet ut, og eksonene settes sammen igjen. Under skjøting kan eksoner også omorganiseres fra ett gen for å lage forskjellige proteiner.

Modifikasjoner etter oversettelse innebærer å hjelpe proteinet til å folde seg, samt å rette proteinet riktig i cellen. Ofte begynner et protein med det som kalles signalpeptid. Dette signalpeptidet fungerer som en adresse for å lede proteinet dit det trengs i cellen, og blir deretter fjernet vanligvis etter at proteinet kommer til sin betegnelse. De fleste eukaryote proteiner kan ikke på egen hånd brette seg inn i deres spesifikke tredimensjonale former. Chaperon-proteiner hjelper deretter proteiner til å brette seg inn i funksjonelle molekyler.