Vilka är rollerna för ribosomer i proteinsyntesen?

Ribosomer är strukturer i en biologisk cell, kallad ”fabriker” för deras enskilda roll i sammansättningen av proteiner som bildar och definierar cellens funktion. Proteiner är komplexa kemiska föreningar som har kallats ”livets byggstenar.” Instruktionsformlerna är kodade i det genetiska DNA (deoxiribonukleinsyra) i en cells centrala kärna. Proteinsyntes är det område inom molekylärbiologi som studerar de processer som denna DNA-kod översätts till funktionella proteiner. Ribosomernas roll i proteinsyntesen är avgörande.

Först, i en process som kallas transkription, gör DNA en funktionell kopia av sig själv som kallas RNA (ribonukleinsyra). Detta kallas specifikt messenger RNA (mRNA) för dess funktion att leverera de kodade instruktionerna till ribosomer. Längs vägen gör RNA fragmenterade kopior av sig själv kallad transfer RNA (tRNA). Dessa kopior släpps för att binda med fria organiska föreningar i cellen som kallas aminosyror.

Under tiden binder mRNA till en ribosom, som börjar "läsa" informationen i en process som kallas översättning. Informationen representerar en sekvens av många olika aminosyror. När det läses lockas matchningskoderna för tRNA till ribosomen och överför den bifogade nyttolasten. En efter en skapas således en kedja av aminosyror tills proteinet är färdig och mRNA signalerar att det frisätts från ribosomen.

Rollen av ribosomer i proteinsyntesen liknar en linjär monteringslinje av aminosyror till färdiga proteiner. DNA och RNA är själva linjära kedjor av fyra kemiska molekyler som kallas nukleotider - adenin, cytosin, tymin i DNA eller uracil i RNA och guanin - förkortade A, C, T eller U respektive G. Den mycket långa kedjan för dessa nukleotider i mRNA är liknar en tickerband som ribosomer läser och översätter till de specifika aminosyrorna som koden representerar.

Ribosomer är själva tillverkade av proteiner och RNA-strängar. De kan betraktas som att ha två funktionella underenheter, var och en bindande till antingen budbärare eller överför RNA. Ribosomerna i proteinsyntes börjar monteringsprocessen när den möter en specifik serie nukleotider i mRNA, nämligen AUG. Kallas ett kodon, sekvensen för nukleotiderna UAG är instruktionen för att stoppa produktionen, och en ribosoms två underenheter separerar och frisätter proteinet i processen.

I det sista steget är ribosomer i proteinsyntes inte alls involverade. I en process som inte är väl förstått, förändras den raka kedjan av aminosyror som utgör ett protein i dess förutbestämda fysiska form. Kallat proteinvikning, de faktorer som är mest citerade för att bestämma hur kedjan komprimerar sig till en tredimensionell form är: temperatur, omgivande lösningsmedel som vatten, närvaron av salter och molekylär attraktion och interaktion mellan alla proteins vätebindningar.