DNA-oversættelse: hvad er det, og hvad er dets faser

DNA-translation er den anden proces med proteinsyntese. Det forekommer i alle levende væsener og finder sted i cytoplasmaet, hvor ribosomerne findes, som får en grundlæggende rolle i processen.

Oversættelse sker ikke pludselig. Det er nødvendigt, at der på forhånd er taget et første trin, transkription, hvor det genetiske materiale i form af DNA transkriberes til det førnævnte RNA-molekyle. Lad os se, hvordan det sker, og hvad der er nødvendigt for at det kan ske.

• Relateret artikel: "Forskelle mellem DNA og RNA"

Hvad er DNA-oversættelse?

Det er velkendt, at DNA specifikt dens strækninger, generne, indeholder den genetiske information om, hvordan vi er. Men for at gener skal kunne kode information og få proteiner til at syntetisere, er det nødvendigt en hel proces med læsning og kodning af DNA, RNA af forskellige typer, ud over involvering af ribosomer.

Der er to trin, der er nødvendige for at omdanne informationen skjult i et gen til et veludviklet protein:

Den første er transkription af DNA.

En DNA-sekvens, det vil sige et gen, består af nukleotider, som er adenin, thymin, guanin og cytosin (henholdsvis A, T, G og C).

Under transkription transskriberes DNA-stykket til et RNA-molekyle (ribonukleinsyre), som adskiller sig fra DNA ved, at den i stedet for at indeholde nukleotidthymin (T) har uracil (U). A er komplementær til T og C til U. Dette RNA behandles og trimmes og bliver et messenger-RNA (mRNA).

Efter transkriptionen kommer oversættelsen, som er det trin, hvor RNA læses for at danne en polypeptidkæde, som grundlæggende er et protein, men med en meget lineær struktur. For at dette kan ske, er det nødvendigt at forbinde aminosyrer, som vil afhænge af nukleotiderne i RNA'et.

Den genetiske kode

Som vi allerede sagde, læses informationen indeholdt i mRNA under oversættelse ved hjælp af som om de var instruktionsmanualen til at danne en kæde af aminosyrer, det vil sige en polypeptid. Det er i denne fase, at hvad der kan betragtes som strukturen umiddelbart før proteinet opnås., som grundlæggende er en kæde af aminosyrer, men med en tredimensionel struktur.

Hver sekvens af tre nukleotider, kaldet kodoner, af mRNA (A, G, C og U) svarer til en specifik aminosyre eller til et start- eller stop-signal. De tripletter, der koder for slutningen af ​​polypeptidsyntese, er UGA, UAG og UAA, mens AUG-kodonen koder for startsignalet og også aminosyren methionin.

Sammen er codon-aminosyrerelationer det, der udgør den genetiske kode. Det er det, der gør det muligt for celler at afkode, gennem mRNA, en kæde af nukleotider til en kæde af aminosyrer. For at forstå det bedre har vi nedenfor en streng af mRNA med nukleotider. Ved siden af ​​har vi de aminosyrer, der svarer til hver nukleotidtriplet, samt start- og stopsignalerne.

• 5'
• AUG - methionin / start
• GAG - Glutamat
• CUU - Leucine
• AGC - Serine
• UAG - STOP
• 3'

Rollen af ​​ribosomer og tRNA

Før vi går i detaljer med, hvordan DNA-translation finder sted, vi skal tale om de to elementer, der gør det muligt at læse mRNA og syntetisere en streng: ribosomer og overførsel af RNA.

Overfør RNA (tRNA)

Transfer RNA (tRNA) er en type RNA, der fungerer som en molekylær bro til at forbinde kodonerne i mRNA'et med de aminosyrer, som de koder for. Uden denne type RNA ville det ikke være muligt at relatere en aminosyre til tripletten af ​​nukleotider, der er til stede i mRNA'et..

I hvert tRNA er der en ende, der har en sekvens af tre nukleotider, kaldet anticodon, der er komplementær til tripletten af ​​nukleotider af mRNA. I den anden ende bærer de aminosyren.

Ribosomer

Ribosomer er organeller, der består af to underenheder, der ligner to hamburgerboller.: den store underenhed og den lille underenhed. I ribosomet er der desuden tre hule steder, hvor tRNA'et binder med mRNA'et: A-, P- og E-stedene. Det er i ribosomer, at der bygges polypeptider.

De store og små underenheder samles omkring mRNA'et, og gennem enzymatisk handling, ribosom katalyserer en kemisk reaktion, der forbinder aminosyrerne i tRNA til en kæde polypeptid.

• Du kan være interesseret: "De vigtigste celledele og organeller: et overblik"

DNA-oversættelse: processen

Hvert sekund producerer vores celler hundredvis af proteiner. Det er af denne grund, at oversættelse er en så vigtig proces for livet, da uden den ville vi være tilbage uden evnen til at omdanne informationen indeholdt i gener til noget nyttigt. DNA-translation finder sted i tre faser: indledning, forlængelse og afslutning.

Indvielse

Påbegyndelsen af ​​DNA-translation finder sted i ribosomet. Denne organelle er samlet omkring et mRNA-molekyle, hvor et tRNA kommer fra.

Denne sidste type RNA skal bære aminosyren methionin, kodet af kodonen AUG, som er signalet til initiering af syntesen af ​​polypeptidkæden.

Dette ribosom-tRNA-mRNA-methioninkompleks er kendt som et initieringskompleks og er nødvendigt for at translation finder sted.

Forlængelse

Forlængelse, som navnet antyder, er det trin, hvor aminosyrer tilsættes til polypeptidkæden, hvilket gør det længere og længere. Når flere mRNA-nukleotidtripletter oversættes, jo flere aminosyrer har polypeptidet.

Hver gang et nyt codon eksponeres, binder et tilsvarende tRNA. Den eksisterende kæde af aminosyrer er bundet til aminosyren i tRNA gennem en kemisk reaktion. MRNA skifter et codon til ribosomet og udsætter et nyt codon, der skal læses.

Inden for forlængelsen kan vi skelne mellem tre faser:

I den første, et antikodon, det vil sige en triplet af tRNA, der indeholder komplementære baser til dem af en triplet af mRNA"parres" med en eksponeret kodon af mRNA'et på A-stedet.

En peptidbinding dannes gennem den katalytiske virkning af aminoacyl-tRNA-synthetase mellem den nyligt indførte aminosyre og den umiddelbart før den. Den nye aminosyre findes i A-stedet for ribosomet, mens den gamle er i P. Efter dannelsen af ​​linket overføres polypeptidet fra P-stedet til A.

Ribosomet fremfører et codon i mRNA'et. TRNA på A-stedet, der bærer polypeptidet, bevæger sig til P-stedet. Derefter bevæger den sig til E-stedet og forlader ribosomet.

Denne proces gentages mange gange, så mange som nye aminosyrer placeres, hvis der ikke har været et signal før, der indikerer, at fortsættelsen af ​​polypeptidkæden skal stoppes.

Afslutning

Afslutning er det øjeblik, hvor polypeptidkæden frigøres og ophører med at vokse. Det begynder, når et stopkodon (UAG, UAA eller UGA) vises i mRNA'et. Det her, når det introduceres i ribosomet, udløser det en række begivenheder, der resulterer i adskillelse af strengen fra dens tRNAhvorved den flyder mod cytosolen.

Det kan være tilfældet, at på trods af opsigelse, skal polypeptidet stadig have den korrekte tredimensionelle form for at det kan blive et velformet protein.

Selvom proteiner i det væsentlige er polypeptidkæder, er deres forskel fra de nyligt fremstillede polypeptidkæder i komplekset ribosomal er, at de har en tredimensionel form, mens den nye trinca polypeptidkæde dybest set er en meget lineær kæde af aminosyrer.

Bibliografiske referencer:

• Pamela C Champe, Richard A Harvey og Denise R Ferrier (2005). Lippincott's Illustrated Reviews: Biochemistry (3. udgave). Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 0-7817-2265-9
• David L. Nelson og Michael M. Cox (2005). Lehninger Principles of Biochemistry (4. udgave). W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6
• Hirokawa et al. (2006). Ribosomgenbrugstrinnet: konsensus eller kontrovers? Tendenser i biokemiske videnskaber, 31 (3), 143-149.