Что такое биосинтез белка?

Биосинтез белка - процесс, который производит белки в клетках. Он начинается в ядре и заканчивается в цитоплазме созданием нового белка. Этот процесс состоит из двух этапов: транскрипции и перевода. Некоторые люди используют термины биосинтез и трансляция белка взаимозаменяемо, но правильное использование биосинтеза белка относится ко всему процессу, а не только к трансляции.

Транскрипция происходит внутри ядра и представляет собой процесс, при котором нити РНК создаются на основе ДНК-матриц. Гены - это длины нуклеотидов, обнаруживаемых вдоль нитей ДНК, которые предоставляют информацию, для которой должен производиться белок. Аминокислоты и белки являются большими молекулами, поэтому они не образуются в ядре. Вместо этого генетическая информация транскрибируется в РНК, которая затем проходит через поры в ядерной мембране в цитоплазму клетки.

Существует три различных типа молекул РНК, которые участвуют в биосинтезе белка. Messenger RNA (мРНК) является шаблоном для белка, который должен быть создан. Он несет транскрибированную генетическую информацию, которая инструктирует клетку относительно того, какие аминокислоты должны быть присоединены и в каком порядке. Трансферная РНК (тРНК) доставляет аминокислоты, обнаруженные в цитоплазме, в растущую белковую цепь. Рибосомная РНК (рРНК) состоит из двух долей рибосомы, где происходит стадия трансляции биосинтеза белка.

ДНК состоит из длинных цепочек только из четырех нуклеотидов, но есть 20 различных аминокислот, доступных для создания белков. Это означает, что не существует взаимно-однозначного отношения между нуклеотидами и аминокислотами. Вместо этого три нуклеотида или кодон обеспечивают код, для которого аминокислота должна быть присоединена к цепи. В результате существует 64 возможных кодона, поэтому некоторые аминокислоты соответствуют нескольким различным кодонам.

После завершения транскрипции молекулы РНК готовятся к следующему этапу биосинтеза белка. мРНК находится в расщелине между большой и малой долей рибосомы, и три нуклеотида пропускаются через рибосому одновременно, так что кодон для аминокислоты выровнен с аминокислотой, которую тРНК несет в рибосому.

тРНК имеет отчетливую форму и также специфична для аминокислоты, которую она несет в удлиняющую цепь белка. Аминокислота связывается с одним концом молекулы тРНК, в то время как другой конец имеет три нуклеотида, которые соответствуют кодону, найденному в молекуле мРНК. Это позволяет молекуле тРНК связываться с цепью мРНК и удерживаться на месте, в то время как аминокислота, которую она несет, присоединяется к другой аминокислоте ферментом.

Для образования белка аминокислоты продолжают присоединяться к пептидной цепи, пока не будет достигнут стоп-кодон. Стоп-кодон не соответствует аминокислоте, но вместо этого он сигнализирует о завершении белковой цепи. В этот момент мРНК высвобождается из рибосомы и расщепляется. Хотя белок был произведен, он обычно еще не функционирует. Биосинтез белка завершен, но большинство белков подвергаются дальнейшим модификациям перед использованием.