Sinteza proteina je proces stvaranja proteinskih molekula od strane stanica koje uključuju DNA, RNA i razne enzime. U prokariotskim stanicama proces sinteze proteina odvija se u citoplazmi. U međuvremenu, u eukariotskim stanicama, ovaj proces počinje u jezgri za stvaranje transkripata (mRNA). Ova faza sinteze proteina u stanicama nastavlja se kako mRNA ide do ribosoma kako bi se prevela u polipeptidne proteinske molekule.
Faze sinteze proteina
Faze sinteze proteina sastoje se od dva procesa, a to su transkripcija i translacija. U eukariotskim stanicama transkripcija se događa u jezgri, dok se translacija događa na ribosomima u citoplazmi. Ova dva procesa mogu se kondenzirati u DNA → RNA → Protein. Aminokiseline su potrebne za provođenje koraka sinteze proteina. Uz niz biokemijskih procesa, neke aminokiseline tijelo može proizvesti iz izvora ugljika kao što je glukoza. Neke od drugih aminokiselina možete dobiti iz hrane koju jedete.
1. Proces transkripcije
Prvi slijed sinteze proteina je transkripcija. Ovaj proces je korak u sintezi proteina gdje se informacije u lancu DNK kopiraju u novu molekulu tzv.
glasnik RNA (mRNA). DNK pohranjuje genetski materijal kao referencu ili šablonu u staničnoj jezgri. U međuvremenu, mRNA se može smatrati kopijom referentne knjige jer nosi iste informacije kao i DNK. Međutim, informacije u mRNA ne koriste se za dugotrajno skladištenje i mogu se slobodno iznijeti iz jezgre. Štoviše, iako mRNA sadrži iste informacije, ona nije identična kopija segmenta DNK jer je slijed komplementaran
predlošci DNK. Proces transkripcije provode enzimi zvani RNA polimeraze i skupina proteina zvanih transkripcijski čimbenici. Transkripcijski čimbenici mogu se vezati na specifične sekvence DNA koje se nazivaju sekvence
pojačivač (dodatak) i
promotor (promotor), za regrutiranje RNA polimeraze na odgovarajuće mjesto transkripcije. Proces transkripcije u sintezi proteina sastoji se od tri faze, odnosno inicijacije, produljenja i završetka lanca mRNA.
Transkripcijski čimbenici i RNA polimeraza zajedno tvore kompleks za inicijaciju transkripcije. Ovaj kompleks će pokrenuti transkripciju, a zatim RNA polimeraza započinje sintezu mRNA usklađivanjem komplementarnih baza s izvornim lancem DNA.
U procesu elongacije, RNA se kreće duž DNK i odmotava dvostruku spiralu DNK tako da nastaje produžena molekula RNA.
Proces transkripcije će se nastaviti sve dok RNA polimeraza ne transkribira DNA sekvencu tzv
terminator. Ovo je sekvenca koja služi kao signal da se proces transkripcije zaustavi. Nakon što je lanac mRNA potpuno sintetiziran, transkripcija se zaustavlja i mRNA se odvaja od DNK šablona. Novoformirana kopija mRNA gena napustit će jezgru i poslužiti kao nacrt za sintezu proteina tijekom procesa translacije. [[Povezani članak]]
2. Proces prevođenja
Sljedeći slijed sinteze proteina je translacija, što je proces sinteze proteina iz informacija sadržanih u molekuli mRNA. Tijekom procesa prevođenja, slijed mRNA se čita pomoću genetskog koda. Genetski kod je skup pravila koja određuju kako se sekvenca mRNA prevodi u šifru aminokiselina od 20 slova. Ove molekule aminokiselina su građevni blokovi za sintezu proteina. Genetski kod sastoji se od skupa troslovnih kombinacija nukleotida zvanih kodoni. Svaki od ovih kodona odgovarat će određenoj vrsti aminokiseline ili stop signalu na kraju procesa. Proces translacije odvijat će se u ribosomu koji djeluje kao tvornica za sintezu proteina. Ribosomi imaju male i velike podjedinice, te su složene molekule koje se sastoje od nekoliko ribosomskih RNA molekula i niza proteina. Slično transkripciji, faza prijevoda se također sastoji od faza inicijacije, produljenja i završetka.
Tijekom procesa inicijacije, mala ribosomska podjedinica veže se na početak slijeda mRNA. Zatim se molekula prijenosne RNA (tRNA) koja nosi aminokiselinu metionin veže na početni kodon sekvence mRNA. Početni kodon u svim molekulama mRNA ima sekvencu AUG i šifrira metionin. Zatim se velika ribosomska podjedinica veže kako bi počela tvoriti potpuni inicijacijski kompleks.
Tijekom faze elongacije, ribosom će kontinuirano prevoditi svaki kodon redom. Odgovarajuće aminokiseline se dodaju u produljeni lanac i povezuju peptidnim vezama. Elongacija se nastavlja sve dok se ne pročitaju svi kodoni.
Nakon što ribosom dosegne zadnji kodon ili stop kodon koji služi kao stop signal (UAA, UAG i UGA), dolazi do prekida. To je zato što niti jedna molekula tRNA ne može prepoznati ovaj kodon, a ribosom će zaustaviti proces translacije. To je slijed faza sinteze proteina u jezgri i ribosomima. Novi protein nastao nakon procesa translacije se tada oslobađa i translacijski kompleks se odvaja. Ako imate pitanja o zdravstvenim problemima, možete besplatno pitati svog liječnika izravno u aplikaciji za zdravlje obitelji SehatQ. Preuzmite aplikaciju SehatQ sada na App Store ili Google Play.
