Jakie są etapy syntezy białek?
Etapy syntezy białek, proces przekształcania informacji genetycznej w białka, to transkrypcja, translacja, a w niektórych przypadkach modyfikacja potranslacyjna i fałdowanie białek. Białka to funkcjonalne jednostki biologiczne złożone ze złożonych łańcuchów biochemicznych, które biorą udział w prawie każdym procesie chemicznym zachodzącym w organizmie, w tym w odpowiedzi immunologicznej, trawieniu i wzroście komórek. Odgrywają również rolę strukturalną w wielu organizmach i są odpowiedzialne za utrzymanie kształtów i pozycji wielu komórek, tkanek i narządów. Różne białka muszą być wytwarzane we właściwych proporcjach z odpowiednim czasem, dlatego ważne jest, aby etapy ich syntezy przebiegały w skoordynowany i precyzyjny sposób.
Transkrypcja jest pierwszym z głównych etapów wytwarzania białek. W transkrypcji informacje genetyczne w postaci dwuniciowego kwasu dezoksyrybonukleinowego lub DNA są „odczytywane” przez grupę białek, które tworzą transkrypt jednoniciowy kwasu rybonukleinowego lub RNA. Białka rozpoczynają i kończą proces transkrypcji w określonych punktach na nici DNA na podstawie informacji genetycznej zakodowanej w nici. Konkretne punkty początkowe i końcowe określają tożsamość białka, które zostanie później wyprodukowane. Nić DNA zachowuje się w transkrypcji, więc wiele transkryptów RNA można wytworzyć z jednej nici DNA.
Kolejny z głównych etapów syntezy białek nazywany jest translacją, czyli wtedy, gdy powstaje samo białko; pozostałe etapy obejmują albo wytworzenie transkryptu, który zawiera informacje o białku, albo modyfikację białka po jego wytworzeniu. W tłumaczeniu transkrypt RNA jest otoczony rybosomem lub „fabryką białek”, która „czyta” informacje genetyczne na transkrypcie w celu wytworzenia łańcucha polipeptydowego. Ten łańcuch przed złożeniem jest po prostu ciągiem aminokwasów. Zarówno spontanicznie, jak i przy pomocy innych białek, łańcuch aminokwasowy później fałduje się i przyjmuje trójwymiarową strukturę, z której wywodzą się funkcje białek.
Chociaż białko jest wytwarzane w drodze translacji, czasami konieczne są dalsze etapy syntezy białka, które zapewniają, że białko jest dobrze dostosowane do ostatecznego celu. Na przykład fałdowanie białek zwykle nie jest zakończone, dopóki tłumaczenie nie zostanie ukończone. Ponadto w niektórych przypadkach inne białka wykonują modyfikacje chemiczne w nowo wyprodukowanym urządzeniu. Zmiany te mają tendencję do zmiany trójwymiarowej struktury białka, a tym samym do zmiany jego funkcji. Inne formy modyfikacji potranslacyjnej mogą również odwracalnie aktywować lub dezaktywować nowo wytworzone białko.