Protein sentezi, protein oluşturmanın hücresel sürecidir. Formülleri ve bunların nasıl yapılacağına dair talimatlar DNA'da kodlanmıştır. Sürece iki parça halinde atıfta bulunmak yararlı olacaktır. Protein sentezi transkripsiyonu DNA kodunu kopyalar. Protein sentezi çevirisi, kodu, bir protein haline gelen hücredeki kimyasal bileşiklerle eşleştirir.
Bir organizmanın ana planı olan deoksiribonükleik asit (DNA) çift sarmal olarak yapılandırılmıştır. İyi bir benzetme uzun bir bükülmüş fermuar şerididir. 5 karbonlu şeker ve fosfattan yapılmış iki iplik vardır. Bunları köprülemek, kapalı bir fermuarın karşıt dişleri gibi eşleşmiş nükleotidleri birbirine bağlar. Adenin (A) timin (T), sitozin (C) guanin (G) ile eşleşir ve tersi ile eşleşir.
Protein sentezi transkripsiyonu, DNA'nın helisaz denilen bir enzim tarafından “çözüldüğü” bir hücrenin çekirdeğinde başlar ve iki ayrı iplik oluşturur. RNA polimeraz (RNAP) adı verilen kritik bir enzim daha sonra uzama olarak adlandırılan bir işleme başlamak için kendisini iplikçiklerden birine bağlar. DNA şablon teli üzerindeki ilk nükleotidi tanımlar ve bunu yaparken, bununla eşleştirilmesi gereken serbest bir nükleotidi çeker. RNAP daha sonra DNA zinciri üzerindeki bir sonraki nükleotide taşınır ve bir ribonükleik asit (RNA) zinciri toplanana kadar bir sonraki ve bir sonraki adım devam eder.
RNA, oksijen moleküllerinin eklenmesiyle yapısal bütünlüğünü koruyabilen tek bir çiftleştirilmiş nükleotit zinciridir. Polimeraz ajanı tarafından yapılan, bazıları 2 milyondan fazla nükleotitli RNA zincirine haberci RNA (mRNA) denir. Teoride, mRNA'nın geride kalan kullanılmamış tek DNA iplikçiklerinin tam bir kopyası olduğu düşünülmektedir. Uygulamada kesin değildir ve protein sentezi transkripsiyon hataları da oluşabilir.
MRNA, bu nedenle, sadece dört farklı nükleotidin çok uzun bir zinciridir. Dizisine bir transkript denir. Bir örnek AAGCAUUGAC olabilir - görünüşe göre rastgele sırada dört harf, belki de 2 milyonu. Karbon ömrünün çok büyük ölçekli 4-bit bir biyo-bilgisayar olarak benzetilmesi biraz yararlıdır. Özel not, RNA'da, timinin uracil (U) adı verilen benzer bir nükleotid ile değiştirildiğidir.
Adından da anlaşılacağı gibi, haberci RNA, hücrenin çekirdeğindeki hapsini nükleer membran boyunca gözeneklerden geçirir. Hücrenin sitoplazmasında, kaderi DNA'dan kopyalanan protein sentezi transkripsiyonunu ribozom adı verilen yapılara ulaştırmaktır. Ribozomlar, hücrenin protein fabrikalarıdır ve burada protein sentezinin ikinci basamağı meydana gelir.
Kodlanmış nükleotid dizisi çevrilmelidir. Bir ribozom, mRNA'ya bağlanır ve sekanslarını okuma sürecinde, kısa nükleotit sekansına özgü bir serbest amino asit bulunan ve bağlanan transfer RNA (tRNA) adlı RNA fragmanlarını çeker. Bir eşleşme varsa, tRNA ve kargosu ribozoma bağlanır. Ribozom bir sonraki diziyi okumaya devam ettikçe ve bir sonraki, uzatma olarak da adlandırılan bir işlemde, uzun bir polipeptit amino asit zinciri ortaya çıkar.
Organik dokuyu form ve fonksiyon olarak farklılaştıran proteinler “yaşamın yapı taşları” olarak adlandırılan proteinlerdir. Bunlar, sırayla, çeşitli amino asitlerin bir zinciri olarak inşa edilirler - DNA kodunun konukçu hücre için en çok RNA tarafından kopyalandığı şekilde çevrilmiştir. önemli metabolik görev. Bununla birlikte, bilimsel anlayışı sinir bozucu olan protein sentezini tamamlamak için son bir adım kaldı. Protein katlanması adı verilen bir işlemde, amino asitlerin uzun zinciri kıvrılır, kıvrılır, düğümlenir ve başka bir şekilde kendi kendine yapısını sıkıştırır. Süper bilgisayarlar, protein formüllerini doğru üç boyutlu şekillerine katlama konusunda bir miktar başarı elde etmiş olsalar da, çoğu protein bulmacası, değişken mekansal boyutlarda yüksek bir algılayıcı insanlar tarafından sezgisel olarak çözülmüştür.
