Sintesi proteica, cosa e come avviene?

Il corpo ha bisogno di molte sostanze per mantenersi in salute, una delle quali è la proteina. Le proteine, o in greco sono chiamate protos (soprattutto) esse stesse sono composti organici complessi ad alto peso molecolare che sono polimeri di monomeri di amminoacidi legati tra loro (catene animoacidiche) con legami peptidici. Le molecole proteiche contengono carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto e talvolta zolfo e fosforo. Ruolo? come fondamento di un edificio chiamato corpo umano. Pertanto, la sua esistenza è molto importante. Ma ovviamente le proteine ​​non vengono solo. Questo deve essere stabilito e la formazione o la sintesi di proteine ​​avviene coinvolgendo molte "parti", inclusi DNA e RNA.

Ebbene, prima di conoscere meglio queste due cose (DNA e RNA), sarebbe meglio se conosciamo prima il significato della sintesi proteica.

La sintesi proteica è in realtà un processo per convertire gli amminoacidi lineari in proteine ​​nel corpo. Qui, i ruoli del DNA e dell'RNA sono importanti perché sono coinvolti nel processo. La molecola di DNA è la fonte della codifica per gli acidi nucleici per diventare gli amminoacidi che compongono le proteine, non direttamente coinvolti nel processo. Nel frattempo, le molecole di RNA sono il risultato della trascrizione di molecole di DNA in una cellula. Questa molecola di RNA viene quindi tradotta in amminoacidi come elemento costitutivo delle proteine.

Ci sono tre aspetti importanti nel meccanismo della sintesi proteica, vale a dire la posizione della sintesi proteica nelle cellule; il meccanismo per il trasferimento di informazioni o il risultato della trasformazione dal DNA al sito di sintesi proteica; e il meccanismo degli amminoacidi che compongono le proteine ​​in una cellula per separarsi per formare proteine ​​specifiche.

La sintesi proteica avviene nel ribosoma, uno degli organelli piccoli e densi della cellula (anche il nucleo) producendo una proteina non specifica o appropriata dall'mRNA che viene tradotta. Il ribosoma stesso ha un diametro di circa 20 nm e consiste per il 65% di RNA ribosomiale (rRNA) e per il 35% di proteina ribosomiale (chiamata ribonucleoproteina o RNP).

Processo di produzione di proteine

Fondamentalmente, le cellule utilizzano le informazioni genetiche (geni) contenute nel DNA per produrre proteine.Il processo di produzione di proteine ​​o sintesi proteica è diviso in tre fasi, ovvero trascrizione, traduzione e ripiegamento delle proteine.

1. Trascrizione

La trascrizione è il processo di formazione dell'RNA da una delle bande del modello di DNA (senso del DNA). In questa fase verranno prodotti 3 tipi di RNA, ovvero mRNA, tRNA e rRNA.

Questa fase può avvenire nel citoplasma avviando il processo di apertura delle doppie catene che sono di proprietà del DNA con l'aiuto dell'enzima RNA polimerasi. In questa fase, c'è una singola catena che funge da catena di senso, mentre l'altra catena che proviene dalla coppia di DNA è chiamata catena anti-senso.

La fase di trascrizione stessa è divisa in 3: fasi di inizio, allungamento e conclusione.

Iniziazione

La RNA polimerasi si lega ai filamenti di DNA, chiamati promotori, che si trovano vicino all'inizio di un gene. Ogni gene ha il proprio promotore. Una volta legata, la RNA polimerasi separa i doppi filamenti di DNA, fornendo uno stampo o uno stampo per il singolo filamento pronto per la trascrizione.

Allungamento

Un filamento di DNA, il filamento dello stampo, funge da stampo per l'uso da parte dell'enzima RNA polimerasi. Durante la "lettura" di questa stampa, l'RNA polimerasi forma la molecola di RNA dal nucleotide, creando una catena che cresce da 5 'a 3'. L'RNA di trascrizione trasporta le stesse informazioni da filamenti di DNA non stampo (codificanti).

Risoluzione

Questa sequenza segnala che la trascrizione dell'RNA è stata completata. Dopo essere stata trascritta, l'RNA polimerasi rilascia la trascrizione dell'RNA.

2. Traduzione

La traduzione è il processo delle sequenze nucleotidiche nell'mRNA che vengono tradotte in sequenze amminoacidiche dalla catena polipeptidica. Durante questo processo, la cellula "legge" le informazioni sull'RNA messaggero (mRNA) e le utilizza per produrre una proteina.

Ci sono almeno 20 tipi di amminoacidi necessari per poter formare proteine ​​che provengono dalla traduzione del codone dell'mRNA. In un mRNA, le istruzioni per produrre polipeptidi sono RNA nucleotidico (adenina, uracile, citosina, guanina) che viene letto in gruppi di tre nucleotidi, i gruppi di tre sono chiamati codoni. Inoltre, alcuni di questi amminoacidi produrranno catene polipeptidiche specifiche e successivamente formeranno proteine ​​specifiche.

Il processo di traduzione stesso è diviso in 3 fasi:

Fase iniziale o iniziazione

In questa fase i ribosomi si assemblano attorno all'mRNA da leggere e al primo tRNA che trasporta l'amminoacido metionina (che corrisponde al codone di inizio, AUG). Questa sezione è necessaria per iniziare la fase di traduzione.

Allungamento o estensione della catena

Questa è la fase in cui si estende la catena degli amminoacidi. Qui l'mRNA viene letto un codone alla volta e l'amminoacido corrispondente al codone viene aggiunto alla catena proteica. Durante l'allungamento, il tRNA si sposta oltre i siti A, P ed E del ribosoma. Questo processo viene ripetuto più e più volte man mano che vengono letti nuovi codoni e nuovi amminoacidi vengono aggiunti alla catena.

Risoluzione

Questa è la fase in cui viene rilasciata la catena polipeptidica. Questo processo inizia quando un codone di arresto (UAG, UAA o UGA) entra nel ribosoma, separando la catena polipeptidica dal tRNA e lasciando il ribosoma.

3. Ripiegamento delle proteine

La catena polipeptidica di nuova sintesi non funziona fino a quando non subisce alcune modifiche strutturali come l'aggiunta di carboidrati di coda (glicosilazione), lipidi, gruppi protesici, ecc., Per essere funzionale, viene effettuata mediante modifica post-traduzionale e ripiegamento proteico.

Il ripiegamento delle proteine ​​è suddiviso in quattro livelli, ovvero il livello primario (catene polipeptidiche lineari); livello intermedio (foglio α-elica e β pieghettato); livello terziario (forma fibrosa e circolare); e livello quaternario (complesso proteico con due o più subunità.

Nota

Esistono 61 codoni noti per gli amminoacidi. Ogni codone viene "letto" per costruire un amminoacido specifico dai 20 amminoacidi normalmente presenti nelle proteine.

Un codone, vale a dire AUG, ha la funzione di costruire l'aminoacido metionina e funge anche da codone di inizio per segnalare l'inizio della produzione di proteine.

I tre codoni che non producono amminoacidi, chiamati codone di stop, includono UAA, UAG e UGA. Tutti e tre dicono alla cellula quando la produzione del polipeptide è completa.