Eiwitsynthese
Het maken van de verschillende soorten eiwitten is een van de belangrijkste gebeurtenissen voor een cel, omdat eiwitten niet alleen structurele componenten van de cel vormen, maar ook de enzymen samenstellen die de productie katalyseren van de overige organische biomoleculen die nodig zijn voor het leven. In het algemeen komt het genotype dat in het DNA is gecodeerd tot uitdrukking als fenotype in het eiwit en andere enzym-gekatalyseerde producten.
Het DNA in de celkern is te groot om door het kernmembraan te kunnen bewegen, dus moet het worden gekopieerd door het kleinere, enkelstrengs RNA (transcriptie), dat zich uit de celkern verplaatst naar ribosomen in het cytoplasma en het ruw endoplasmatisch reticulum om de assemblage van eiwitten te leiden (translatie). De genen maken het eiwit niet zelf, maar zij verschaffen de blauwdruk in de vorm van RNA, dat de eiwitsynthese stuurt.
Transcriptie
Transcriptie vindt plaats in de celkern en staat voor de overdracht van de genetische code van DNA naar een complementair RNA. Het enzym RNA polymerase ?
- Plakt zich vast aan het DNA-molecuul en ritst het uit tot twee afzonderlijke strengen.
- Bindt zich aan promotorsegmenten van het DNA die het begin aangeven van de te kopiëren enkele streng DNA.
- Verplaatst zich langs het DNA en matcht de DNA-nucleotiden met een complementaire RNA-nucleotide om een nieuw RNA-molecuul te maken dat een patroon heeft zoals het DNA.
Het kopiëren van het DNA gaat door totdat de RNA-polymerase een beëindigingssignaal bereikt, dat een specifieke reeks nucleotiden is die het einde van het te kopiëren gen markeert en tevens het loskoppelen van het DNA met het nieuw gemaakte RNA signaleert.
De drie soorten RNA zijn ?
- mRNA (boodschapper-RNA) wordt getranscribeerd uit DNA en draagt de genetische informatie van het DNA om te worden vertaald in aminozuren.
- tRNA (transfer-RNA) ?interpreteert? de drieletterige codons van de nucleïnezuren naar het eenletterige aminozuurwoord
- rRNA (ribosomaal RNA) is het meest voorkomende type RNA, en vormt samen met geassocieerde proteïnen de ribosomen.
Wanneer het RNA-polymerase klaar is met het kopiëren van een bepaald segment van het DNA, vormt het DNA zich opnieuw om tot de oorspronkelijke dubbele-helixstructuur. Het nieuw gemaakte mRNA beweegt zich uit de kern en in het cytoplasma.
Translatie
Translatie is de omzetting van informatie die is vervat in een reeks mRNA-nucleotiden in een reeks aminozuren die zich aan elkaar hechten om een eiwit te maken. Het mRNA gaat naar de ribosomen en wordt “gelezen” door tRNA, dat secties van drie aangrenzende nucleotide-sequenties, codons genaamd, op het mRNA analyseert en het corresponderende aminozuur brengt voor assemblage in de groeiende polypeptide-keten. De drie nucleotiden in een codon zijn specifiek voor een bepaald aminozuur. Daarom geeft elk codon een signaal voor de opname van een specifiek aminozuur, dat in de juiste volgorde samenkomt om het specifieke eiwit te maken waarvoor het DNA codeerde.
De assemblage van het polypeptide begint wanneer een ribosoom zich hecht aan een startcodon op het mRNA. Vervolgens draagt tRNA het aminozuur naar de ribosomen, die zijn gemaakt van rRNA en eiwit en drie bindingsplaatsen hebben om de synthese te bevorderen. De eerste plaats oriënteert het mRNA zodat de codons toegankelijk zijn voor de tRNA, die de overige twee plaatsen bezetten wanneer zij hun aminozuren afzetten en zich dan van het mRNA losmaken om meer aminozuren te zoeken. De translatie gaat door totdat het ribosoom een codon herkent dat het einde van de aminozuursequentie aangeeft. Wanneer het polypeptide klaar is, heeft het zijn primaire structuur. Het wordt dan losgemaakt van het ribosoom om zich te gaan omvormen tot de uiteindelijke vorm om zijn functie te beginnen.
Nadat de eiwitten zijn gemaakt, worden zij verpakt en vervoerd naar hun eindbestemming in een interessante route die kan worden beschreven in drie stappen waarbij drie organellen betrokken zijn:
- Blaasjes vervoeren de eiwitten van de ribosomen naar het Golgi-apparaat, ook wel Golgi-complex genoemd, waar zij worden verpakt in nieuwe blaasjes.
- De blaasjes migreren naar het membraan en geven hun eiwit af aan de buitenkant van de cel.
- Lysosomen verteren en recyclen de afvalstoffen voor hergebruik door de cel.
Enzymen binnen het Golgi-apparaat wijzigen de eiwitten en sluiten ze in een nieuw blaasje in dat uit het oppervlak van het Golgi-apparaat ontspringt. Het Golgi-apparaat wordt vaak gezien als het verpakkings- en distributiecentrum van de cel.
Vesikels zijn kleine, met een membraan omsloten omhulsels die gewoonlijk in het endoplasmatisch reticulum of het Golgi-apparaat worden gemaakt en worden gebruikt om stoffen door de cel te vervoeren.
Lysosomen zijn een speciaal soort blaasjes dat de verteringsenzymen voor de cel bevat en nuttig is bij het afbreken van restafvalproducten van eiwitten, lipiden, koolhydraten en nucleïnezuren in hun samenstellende delen voor hermontage en hergebruik door de cel.
Om dit boek rechtstreeks bij de uitgever te bestellen, bezoek de Penguin USA website of bel 1-800-253-6476. U kunt dit boek ook kopen bij Amazon.com en Barnes & Noble.
