Vad är proteinbiosyntes?
Proteinbiosyntes är processen som producerar proteiner i celler. Det börjar i kärnan och slutar i cytoplasma med ett nytt protein som skapas. Det finns två steg i denna process, som är transkription och översättning. Vissa människor använder termerna proteinbiosyntes och translation omväxlande, men korrekt användning av proteinbiosyntes hänvisar till hela processen, inte bara översättning.
Transkription sker inom kärnan och är processen där RNA-strängar skapas baserat på DNA-mallar. Gener är längder av nukleotider som finns längs DNA-strängarna som tillhandahåller den information för vilken protein ska produceras. Aminosyror och proteiner är stora molekyler så att de inte bildas i kärnan. Istället transkriberas genetisk information till RNA, som sedan passerar genom porerna i kärnmembranet in i cellens cytoplasma.
Det finns tre olika typer av RNA-molekyler som är involverade i proteinbiosyntes. Messenger RNA (mRNA) är mallen för proteinet som ska skapas. Den innehåller den transkriberade genetiska informationen som instruerar cellen om vilka aminosyror som måste bifogas och i vilken ordning. Transfer RNA (tRNA) för med sig aminosyror som finns i cytoplasma till den växande proteinkedjan. Ribosomalt RNA (rRNA) innefattar ribosomens två lober, som är där översättningssteget för proteinbiosyntes sker.
DNA består av långa kedjor med endast fyra nukleotider, men det finns 20 olika aminosyror tillgängliga för att skapa proteiner. Detta innebär att det inte finns en en-mot-en-relation mellan nukleotider och aminosyror. I stället tillhandahåller tre nukleotider, eller ett kodon, koden för vilken aminosyra ska förenas till kedjan. Som ett resultat finns det 64 möjliga kodoner, så vissa aminosyror motsvarar flera olika kodoner.
När transkriptionen har slutförts förbereder RNA-molekylerna sig för att utföra nästa steg av proteinbiosyntes. mRNA sitter i klyftan mellan ribosomens stora och lilla lob, och tre nukleotider passeras genom ribosomen åt gången, så att kodonet för aminosyran är uppradat med den faktiska aminosyran som tRNA bär till ribosomen.
tRNA har en distinkt form och är också specifik för aminosyran som den bär till den förlängda proteinkedjan. Aminosyran binder till den ena änden av tRNA-molekylen, medan den andra änden har tre nukleotider som motsvarar kodonet som finns på mRNA-molekylen. Detta tillåter tRNA-molekylen att binda till mRNA-kedjan och hållas på plats medan aminosyran som den bär sammanfogas till en annan aminosyra av ett enzym.
För att bilda ett protein fortsätter aminosyror att kopplas till peptidkedjan tills ett stoppkodon uppnås. Stoppkodonet motsvarar inte en aminosyra, utan istället signalerar det att proteinkedjan är klar. Vid denna tidpunkt frisätts mRNA från ribosomen och bryts ned. Medan ett protein har gjorts är det vanligtvis inte funktionellt ännu. Proteinbiosyntesen är fullständig, men de flesta proteiner genomgår ytterligare modifieringar innan de används.