Hva er proteinbiosyntese?

Proteinbiosyntese er prosessen som produserer proteiner i celler. Det begynner i kjernen og avsluttes i cytoplasmaet med at et nytt protein blir opprettet. Det er to trinn i denne prosessen, som er transkripsjon og oversettelse. Noen mennesker bruker begrepene proteinbiosyntese og translasjon om hverandre, men riktig bruk av proteinbiosyntese refererer til hele prosessen, ikke bare oversettelse.

Transkripsjon foregår i kjernen og er prosessen der strengene av RNA lages basert på DNA-maler. Gener er lengder av nukleotider som finnes langs DNA-strengene som gir informasjonen som protein skal produseres for. Aminosyrer og proteiner er store molekyler, slik at de ikke dannes i kjernen. I stedet blir genetisk informasjon transkribert til RNA, som deretter passerer gjennom porene i kjernemembranen inn i cytoplasma av cellen.

Det er tre forskjellige typer RNA-molekyler som er involvert i proteinbiosyntese. Messenger RNA (mRNA) er malen for proteinet som skal opprettes. Den har den transkriberte genetiske informasjonen som instruerer cellen om hvilke aminosyrer som må festes og i hvilken rekkefølge. Transfer RNA (tRNA) bringer aminosyrer som finnes i cytoplasmaet til den voksende proteinkjeden. Ribosomalt RNA (rRNA) omfatter de to lobene i ribosomet, og det er her translasjonstrinnet for proteinbiosyntese finner sted.

DNA består av lange kjeder med bare fire nukleotider, men det er 20 forskjellige aminosyrer tilgjengelig for å lage proteiner. Dette betyr at det ikke er en en-til-en-sammenheng mellom nukleotider og aminosyrer. I stedet gir tre nukleotider, eller et kodon, koden som aminosyren skal forbindes til kjeden for. Som et resultat er det 64 mulige kodoner, så noen aminosyrer tilsvarer flere forskjellige kodoner.

Når transkripsjonen er fullført, forbereder RNA-molekylene seg til å utføre det neste stadiet av proteinbiosyntese. mRNA sitter i kløven mellom ribosomets store og lille flamme, og tre nukleotider føres gjennom ribosomet om gangen, slik at kodonet for aminosyren er foret med den faktiske aminosyren som tRNA bærer til ribosomet.

tRNA har en distinkt form og er også spesifikk for aminosyren som den bærer til den forlengende proteinkjeden. Aminosyren binder seg til den ene enden av tRNA-molekylet, mens den andre enden har tre nukleotider som tilsvarer kodonet som finnes på mRNA-molekylet. Dette gjør at tRNA-molekylet kan binde seg til mRNA-kjeden og holdes på plass mens aminosyren den bærer kobles til en annen aminosyre av et enzym.

For å danne et protein fortsetter aminosyrene å bli bundet til peptidkjeden til et stoppkodon er nådd. Stoppkodonet tilsvarer ikke en aminosyre, men signaliserer i stedet at proteinkjeden er ferdig. På dette tidspunktet frigjøres mRNA fra ribosomet og brytes ned. Mens det er laget et protein, er det vanligvis ikke funksjonelt ennå. Proteinbiosyntese er fullført, men de fleste proteiner gjennomgår ytterligere modifikasjoner før de brukes.