Синтез білка – це процес створення білкових молекул клітинами за участю ДНК, РНК та різних ферментів. У прокаріотичних клітинах процес синтезу білка відбувається в цитоплазмі. Тим часом в еукаріотичних клітинах цей процес починається в ядрі для створення транскриптів (мРНК). Ця стадія синтезу білка в клітинах продовжується, оскільки мРНК надходить до рибосом, щоб транслюватися в молекули поліпептидного білка.
Етапи синтезу білка
Етапи синтезу білка складаються з двох процесів, а саме транскрипції та трансляції. В еукаріотичних клітинах транскрипція відбувається в ядрі, тоді як трансляція відбувається на рибосомах в цитоплазмі. Ці два процеси можуть бути конденсовані в ДНК → РНК → Білок. Амінокислоти необхідні для здійснення етапів синтезу білка. За допомогою ряду біохімічних процесів деякі амінокислоти можуть вироблятися організмом з джерел вуглецю, таких як глюкоза. Деякі інші амінокислоти можна отримати з їжі, яку ви їсте.
1. Процес транскрипції
Першою послідовністю синтезу білка є транскрипція. Цей процес є етапом синтезу білка, на якому інформація ланцюга ДНК копіюється в нову молекулу, яка називається
посланець РНК (мРНК). ДНК зберігає генетичний матеріал як еталон або матрицю в ядрі клітини. Тим часом мРНК можна вважати копією довідника, оскільки вона несе ту ж інформацію, що й ДНК. Однак інформація в мРНК не використовується для тривалого зберігання і може вільно виноситися з ядра. Крім того, хоча іРНК містить ту саму інформацію, вона не є ідентичною копією сегмента ДНК, оскільки послідовність є комплементарною.
шаблони ДНК. Процес транскрипції здійснюється ферментами, які називаються РНК-полімеразами, і групою білків, які називаються факторами транскрипції. Фактори транскрипції можуть зв’язуватися зі специфічними послідовностями ДНК, які називаються послідовностями
підсилювач (доповнення) і
промотор (промотор), щоб залучити РНК-полімеразу до відповідного сайту транскрипції. Процес транскрипції при синтезі білка складається з трьох стадій, а саме ініціації, подовження та термінації ланцюга мРНК.
Фактори транскрипції та РНК-полімераза разом утворюють комплекс ініціації транскрипції. Цей комплекс ініціює транскрипцію, тоді РНК-полімераза починає синтез мРНК шляхом збігу комплементарних основ з вихідним ланцюгом ДНК.
У процесі елонгації РНК рухається вздовж ДНК і розкручує подвійну спіраль ДНК так, що утворюється подовжена молекула РНК.
Процес транскрипції триватиме до тих пір, поки РНК-полімераза не транскрибує послідовність ДНК, що називається
термінатор. Це послідовність, яка служить сигналом для зупинки процесу транскрипції. Після того, як ланцюг мРНК повністю синтезується, транскрипція припиняється і мРНК відокремлюється від матриці ДНК. Новоутворена копія мРНК гена залишить ядро і послужить планом для синтезу білка під час процесу трансляції. [[Пов'язана стаття]]
2. Процес перекладу
Наступною послідовністю синтезу білка є трансляція, яка є процесом синтезу білка з інформації, що міститься в молекулі мРНК. Під час процесу трансляції послідовність мРНК зчитується за допомогою генетичного коду. Генетичний код — це набір правил, які визначають, як послідовність мРНК транслюється в 20-буквенний амінокислотний код. Ці молекули амінокислот є будівельними блоками для синтезу білка. Генетичний код складається з набору трибуквенних комбінацій нуклеотидів, які називаються кодонами. Кожен з цих кодонів буде відповідати певному типу амінокислоти або сигналу зупинки в кінці процесу. Процес трансляції відбуватиметься в рибосомі, яка діє як фабрика для синтезу білка. Рибосоми мають малі і великі субодиниці і являють собою складні молекули, що складаються з кількох рибосомальних молекул РНК і ряду білків. Подібно до транскрипції, етап трансляції також складається з етапів ініціації, елонгації та термінації.
Під час процесу ініціації мала рибосомна субодиниця зв’язується з початком послідовності мРНК. Потім молекула переносної РНК (тРНК), що несе амінокислоту метіонін, зв’язується зі стартовим кодоном послідовності мРНК. Стартовий кодон у всіх молекулах мРНК має послідовність AUG і кодує метіонін. Далі велика рибосомна субодиниця зв’язується, щоб почати утворювати повний ініціаційний комплекс.
Під час стадії елонгації рибосома буде постійно транслювати кожен кодон по черзі. Відповідні амінокислоти додаються до подовженого ланцюга і з’єднуються за допомогою пептидних зв’язків. Елонгація триває до тих пір, поки не будуть прочитані всі кодони.
Після того, як рибосома досягає останнього кодону або стоп-кодону, який служить сигналом зупинки (UAA, UAG і UGA), відбувається термінація. Це тому, що жодна молекула тРНК не може розпізнати цей кодон, і рибосома зупинить процес трансляції. Це послідовність етапів синтезу білка в ядрі і рибосомах. Потім вивільняється новий білок, що утворився після процесу трансляції, і трансляційний комплекс відокремлюється. Якщо у вас виникли запитання щодо проблем зі здоров’ям, ви можете безкоштовно звернутися до лікаря безпосередньо в програмі SehatQ Family Health. Завантажте програму SehatQ зараз з App Store або Google Play.
