Fehérjeszintézis
A különböző fehérjetípusok előállítása az egyik legfontosabb esemény a sejt számára, mivel a fehérje nemcsak a sejt szerkezeti elemeit alkotja, hanem az élethez szükséges többi szerves biomolekula előállítását katalizáló enzimeket is. Általában a DNS-ben kódolt genotípust a fehérje és más enzimkatalizált termékek fenotípusként fejezik ki.
A sejtmagban elhelyezett DNS túl nagy ahhoz, hogy a sejtmembránon keresztül mozogjon, ezért a kisebb, egyszálú RNS-nek kell lemásolnia (transzkripció), amely a sejtmagból a citoplazmában és a durva endoplazmatikus retikulumban található riboszómákhoz kerül, hogy irányítsa a fehérje összeállítását (transzláció). A gének valójában nem állítják elő a fehérjét, de RNS formájában biztosítják a tervrajzot, amely irányítja a fehérjeszintézist.
Transzkripció
A transzkripció a sejtmagban történik, és a genetikai kódnak a DNS-ről egy komplementer RNS-re történő átvitelét jelenti. Az RNS-polimeráz enzim?
- A DNS-molekulához csatlakozik és szétnyitja a DNS-molekulát, hogy két különálló szál legyen.
- Megköti a DNS promóter szakaszait, amelyek a másolandó egyetlen DNS-szál kezdetét jelzik.
- Mozog a DNS mentén és a DNS nukleotidokat egy komplementer RNS-nukleotiddal párosítja, hogy egy új, a DNS mintájára kialakított RNS-molekulát hozzon létre.
A DNS másolása addig folytatódik, amíg az RNS-polimeráz el nem éri a terminációs jelet, amely egy meghatározott nukleotidhalmaz, amely a másolandó gén végét jelzi, és egyben a DNS és az újonnan keletkezett RNS szétkapcsolását is jelzi.
Az RNS három típusa a következő?
- mRNS (messenger RNS) a DNS-ből íródik át, és a DNS-ből származó genetikai információt szállítja, hogy aztán aminosavakká fordítsák le.
- tRNS (transzfer RNS) ?tolmácsolja? a nukleinsavak hárombetűs kodonjait az egybetűs aminosavszóra
- rRNS (riboszomális RNS) a legnagyobb mennyiségben előforduló RNS-típus, és a kapcsolódó fehérjékkel együtt alkotja a riboszómákat.
Amikor az RNS-polimeráz befejezi a DNS egy adott szakaszának másolását, a DNS újra az eredeti kettős spirál szerkezetbe rendeződik. Az újonnan létrehozott mRNS kimozdul a sejtmagból a citoplazmába.
Transzláció
A transzláció az mRNS nukleotidok szekvenciájában található információ átalakítása aminosavak szekvenciájává, amelyek összekapcsolódva fehérjét hoznak létre. Az mRNS a riboszómákhoz kerül, és a tRNS “olvassa le”, amely elemzi az mRNS három szomszédos nukleotidszekvenciájának, az úgynevezett kodonoknak a szakaszait, és a megfelelő aminosavat hozza a növekvő polipeptidláncba való beépüléshez. A kodonban lévő három nukleotid egy adott aminosavra specifikus. Ezért minden egyes kodon egy adott aminosav felvételét jelzi, amely a megfelelő sorrendben egyesülve hozza létre a DNS által kódolt specifikus fehérjét.
A polipeptid összeszerelése akkor kezdődik, amikor a riboszóma az mRNS-en található startkódonhoz kapcsolódik. Ezután a tRNS elszállítja az aminosavat a riboszómákhoz, amelyek rRNS-ből és fehérjéből állnak, és három kötőhellyel rendelkeznek a szintézis elősegítése érdekében. Az első hely eligazítja az mRNS-t, hogy a kodonok elérhetőek legyenek a tRNS számára, amelyek a fennmaradó két helyet elfoglalják, miközben lerakják az aminosavakat, majd leválnak az mRNS-ről, hogy további aminosavakat keressenek. A fordítás addig folytatódik, amíg a riboszóma fel nem ismeri az aminosav-sorozat végét jelző kodont. A polipeptid, amikor elkészül, az elsődleges szerkezetében van. Ezután kikerül a riboszómából, hogy elkezdje a torzításokat, hogy a végleges formájába konfigurálódjon, és megkezdje működését.”
A fehérjék előállítása után a fehérjéket becsomagolják és a végső rendeltetési helyükre szállítják egy érdekes útvonalon, amely három lépésben írható le, három organellum bevonásával:
- A vezikulák a riboszómákból a Golgi készülékbe, más néven Golgi komplexbe szállítják a fehérjéket, ahol újabb vezikulákba csomagolják őket.
- A vezikulák a membránhoz vándorolnak, és a fehérjét a sejten kívülre bocsátják.
- A lizoszómák megemésztik és újrahasznosítják a hulladékanyagokat, hogy a sejt újra felhasználhassa azokat.
A Golgi-apparátusban lévő enzimek módosítják a fehérjéket, és egy új vezikulába zárják őket, amely a Golgi-apparátus felszínéről bimbózik. A Golgi-apparátust gyakran a sejt csomagoló- és elosztóközpontjának tekintik.
A vezikulák kis, membránnal körülvett burkok, amelyek általában az endoplazmatikus retikulumban vagy a Golgi-apparátusban keletkeznek, és az anyagok sejten belüli szállítására szolgálnak.
A lizoszómák a vezikulák egy speciális típusa, amely a sejt emésztőenzimjeit tartalmazza, és a fehérjék, lipidek, szénhidrátok és nukleinsavak maradék hulladéktermékeinek alkotóelemeire bontására szolgál, hogy a sejt újra összerakja és újra felhasználja azokat.
Kivonat a The Complete Idiot’s Guide to Biology 2004 című könyvből, melyet Glen E. Moulton, Ed.D. írt. Minden jog fenntartva, beleértve a teljes vagy részleges sokszorosítás jogát bármilyen formában. A Penguin Group (USA) Inc.
A könyv megrendelése közvetlenül a kiadótól a Penguin USA weboldalán vagy az 1-800-253-6476-os telefonszámon lehetséges. Ez a könyv megvásárolható az Amazon.com és a Barnes & Noble áruházakban is.
