Vad är proteinsyntestranskription?
Proteinsyntes är den cellulära processen för att skapa proteiner. Deras formler och instruktionerna för hur man gör dem är kodade i DNA. Det är bra att hänvisa till processen i två delar. Proteinsyntestranskription kopierar DNA-koden. Proteinsyntesöversättning matchar koden till kemiska föreningar i cellen, vars kombination blir ett protein.
Deoxyribonukleic acid (DNA), den enskilda organisismens mesterritning, är strukturerad som en dubbel spiral. En bra analogi är en lång remsa med vriden dragkedja. Det finns två trådar gjorda av 5-kol-socker och fosfater. Överbryggning av dem är ihopkopplade parade nukleotider, som motstående tänder på en stängd dragkedja. Adenin (A) matchar med tymin (T), cytosin (C) par med guanin (G), och vice versa.
Proteinsyntestranskription börjar i en cellkärna, där DNA "lossas" av ett enzym som kallas helikas, vilket resulterar i två separerade strängar. Ett kritiskt enzym som kallas RNA-polymeras (RNAP) fäster sig sedan till en av strängarna för att påbörja en process som kallas töjning. Den identifierar den första nukleotiden på DNA-templatsträngen och lockar därmed en fri nukleotid som måste kopplas ihop med den. RNAP flyttas sedan till nästa nukleotid på DNA-strängen och fortsätter till nästa och nästa tills en ribonukleinsyra (RNA) -kedja har monterats.
RNA är en enda sträng av oparade nukleotider som kan behålla sin strukturella integritet med tillsatsen av syre-molekyler. RNA-kedjan som har konstruerats av dess polymerasmedel, vissa med mer än 2 miljoner nukleotider, kallas messenger RNA (mRNA). I teorin är mRNA avsedd att vara ett exakt duplikat av den oanvända enda DNA-strängen som finns kvar. I praktiken är det inte exakt, och transkriptionsfel i proteinsyntes kan också uppstå.
MRNA är därför en mycket lång kedja med endast fyra olika nukleotider. Dess sekvens kallas ett transkript. Ett exempel kan vara AAGCAUUGAC - fyra bokstäver, kanske 2 miljoner av dem, i till synes slumpmässig ordning. Det är ganska bra att analysera kollivslivet som en 4-bitars biodator i mycket stor skala. Särskilt anmärkt är att i RNA ersätts tymin med en liknande nukleotid som kallas uracil (U).
Som namnet antyder slipper messenger RNA sin inneslutning i en cellkärna genom porer längs kärnmembranet. En gång i cellens cytoplasma är dess öde att leverera proteinsyntestranskription, kopierad från DNA, till strukturer som kallas ribosomer. Ribosomer är cellens proteinfabriker och där inträffar det andra steget i proteinsyntes.
Den kodade sekvensen av nukleotider måste översättas. En ribosom binder till mRNA och lockar i processen att läsa dess sekvenser fragment av RNA som kallas transfer RNA (tRNA), som kommer att ha hittat och bundits med en fri aminosyra som är specifik för dess korta sekvens av nukleotider. Om det finns en matchning binds tRNA och dess last till ribosomen. När ribosomen fortsätter att läsa nästa sekvens, och nästa, i en process som också kallas töjning, resulterar en lång polypeptidkedja av aminosyror.
Proteiner som differentierar organisk vävnad i form och funktion är de så kallade "livets byggstenar." De är i sin tur byggda som en kedja av olika aminosyror - översättningen av DNA-kod som transkriberas av RNA för dess värdcells mest viktig metabolisk uppgift. Det finns dock ett sista steg kvar för att slutföra proteinsyntes som är frustrerande vetenskaplig förståelse. I en process som kallas proteinvikning, böjs, lockar, knöts och i övrigt den långa kedjan av aminosyror till sin unika struktur. Medan superdatorer har haft en viss framgång med att vika proteinformler till sina korrekta tredimensionella former, har de flesta proteinpussel lösts intuitivt av människor med en ökad känsla av variabla rumsliga dimensioner.