DNA-Übersetzung: Was ist das und was sind ihre Phasen?

Die DNA-Translation ist der zweite Prozess der Proteinsynthese. Es kommt in allen Lebewesen vor und findet im Zytoplasma statt, wo sich die Ribosomen befinden, die dabei eine grundlegende Rolle spielen.

Die Übersetzung geschieht nicht plötzlich. Es ist notwendig, dass zuvor ein erster Schritt, die Transkription, erfolgt ist, bei der das genetische Material in Form von DNA in das oben genannte RNA-Molekül transkribiert wird. Mal sehen, wie es passiert und was notwendig ist, damit es passiert.

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Was ist DNA-Übersetzung?

Es ist bekannt, dass DNA, speziell seine Abschnitte, die Gene, enthalten die genetische Information darüber, wie wir sind. Damit Gene jedoch Informationen kodieren und Proteine ​​synthetisieren können, ist es notwendig ein ganzer Prozess des Lesens und Kodierens von DNA, RNA verschiedener Typen, zusätzlich zur Beteiligung von Ribosomen.

Es sind zwei Schritte notwendig, um die in einem Gen verborgene Information in ein gut ausgearbeitetes Protein umzuwandeln:

Die erste ist die Transkription von DNA. Eine DNA-Sequenz, also ein Gen, besteht aus Nukleotiden, die Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin sind (A, T, G bzw. C).

Bei der Transkription wird das DNA-Stück in ein RNA-Molekül transkribiert (Ribonukleinsäure), die sich von DNA dadurch unterscheidet, dass sie anstelle des Nukleotids Thymin (T) Uracil (U) enthält. A ist komplementär zu T und C zu U. Diese RNA wird verarbeitet und getrimmt und wird zu einer Boten-RNA (mRNA).

Nach der Transkription kommt die Übersetzung, die ist der Schritt, in dem die RNA gelesen wird, um eine Polypeptidkette zu bilden, die im Grunde ein Protein ist, aber eine sehr lineare Struktur hat. Dazu ist es notwendig, Aminosäuren zu verbinden, die von den Nukleotiden in der RNA abhängen.

Der genetische Code

Wie wir bereits sagten, werden während der Translation die in der mRNA enthaltenen Informationen gelesen, indem als wären sie die Anleitung zum Aufbau einer Aminosäurekette, d.h. a Polypeptid. In dieser Phase wird das erhalten, was als Struktur unmittelbar vor dem Protein angesehen werden könnte., das im Grunde eine Kette von Aminosäuren ist, aber mit einer dreidimensionalen Struktur.

Jede Sequenz von drei Nukleotiden, Codons genannt, der mRNA (A, G, C und U) entspricht einer bestimmten Aminosäure oder einem Start- oder Stoppsignal. Die Tripletts, die das Ende der Polypeptidsynthese kodieren, sind UGA, UAG und UAA, während das AUG-Codon das Startsignal und auch die Aminosäure Methionin kodiert.

Zusammen bilden die Codon-Aminosäure-Beziehungen den genetischen Code. Es ermöglicht Zellen, durch mRNA eine Kette von Nukleotiden in eine Kette von Aminosäuren zu entschlüsseln. Um es besser zu verstehen, haben wir unten einen mRNA-Strang mit Nukleotiden. Daneben haben wir die Aminosäuren, die jedem Nukleotidtriplett entsprechen, sowie die Start- und Stoppsignale.

• 5'
• AUG - Methionin / Start
• GAG - Glutamat
• CUU - Leucin
• AGC - Serin
• UAG - STOP
• 3'

Die Rolle von Ribosomen und tRNA

Bevor wir näher darauf eingehen, wie die DNA-Translation abläuft, Wir werden über die beiden Elemente sprechen, die es ermöglichen, die mRNA zu lesen und einen String zu synthetisieren: Ribosomen und Transfer-RNA.

Transfer-RNA (tRNA)

Transfer-RNA (tRNA) ist eine Art von RNA, die als molekulare Brücke dient, um die Codons der mRNA mit den Aminosäuren zu verbinden, für die sie kodieren. Ohne diese Art von RNA wäre es nicht möglich, eine Aminosäure dem in der mRNA vorhandenen Triplett von Nukleotiden zuzuordnen..

In jeder tRNA gibt es ein Ende mit einer Sequenz von drei Nukleotiden, Anticodon genannt, das komplementär zum Triplett von Nukleotiden der mRNA ist. Am anderen Ende tragen sie die Aminosäure.

Ribosomen

Ribosomen sind Organellen, die aus zwei Untereinheiten bestehen, deren Aussehen dem von zwei Hamburgerbrötchen ähnelt.: die große Untereinheit und die kleine Untereinheit. Im Ribosom gibt es außerdem drei hohle Stellen, an denen die tRNA mit der mRNA bindet: die A-, P- und E-Stellen. In Ribosomen werden Polypeptide aufgebaut.

Die großen und kleinen Untereinheiten sammeln sich um die mRNA und durch enzymatische Wirkung Ribosom katalysiert eine chemische Reaktion, die die Aminosäuren der tRNA zu einer Kette verbindet Polypeptid.

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DNA-Übersetzung: der Prozess

Jede Sekunde produzieren unsere Zellen Hunderte von Proteinen. Aus diesem Grund ist die Übersetzung ein so wichtiger Prozess für das Leben, denn ohne sie wären wir nicht in der Lage, die in den Genen enthaltenen Informationen in etwas Nützliches umzuwandeln. Die DNA-Translation erfolgt in drei Stufen: Initiation, Elongation und Termination.

Einleitung

Die Initiation der DNA-Translation erfolgt in den Ribosomen. Diese Organelle ist um ein mRNA-Molekül herum angeordnet, aus dem eine tRNA kommt.

Dieser letzte RNA-Typ muss die Aminosäure Methionin tragen, die durch das Codon AUG kodiert wird, das das Signal für die Initiation der Synthese der Polypeptidkette ist.

Dieser Ribosom-tRNA-mRNA-Methionin-Komplex wird als Initiationskomplex bezeichnet und ist für die Translation notwendig.

Verlängerung

Dehnung ist, wie der Name schon sagt, die Phase, in der Aminosäuren an die Polypeptidkette angefügt werden, wodurch sie immer länger wird. Je mehr mRNA-Nukleotidtripletts translatiert werden, desto mehr Aminosäuren hat das Polypeptid.

Jedes Mal, wenn ein neues Codon freigelegt wird, bindet eine entsprechende tRNA. Die vorhandene Aminosäurekette wird durch eine chemische Reaktion an die Aminosäure der tRNA angehängt. Die mRNA verschiebt ein Codon auf dem Ribosom, wodurch ein neues zu lesendes Codon freigelegt wird.

Innerhalb der Dehnung können wir drei Stadien unterscheiden:

Im ersten ein Anticodon, d.h. ein tRNA-Triplett mit komplementären Basen zu einem mRNA-Triplett, "paart" mit einem exponierten Codon der mRNA an der A-Stelle.

Durch die katalytische Wirkung der Aminoacyl-tRNA-Synthetase wird eine Peptidbindung zwischen der neu eingeführten und der unmittelbar davor liegenden Aminosäure gebildet. Die neue Aminosäure befindet sich an der A-Stelle des Ribosoms, während die alte an der P. Nachdem die Verknüpfung gebildet wurde, wird das Polypeptid von der P-Stelle auf die A.

Das Ribosom schiebt ein Codon in der mRNA vor. Die tRNA an der A-Stelle, die das Polypeptid trägt, wandert zur P-Stelle. Dann bewegt es sich zur Stelle E und verlässt das Ribosom.

Dieser Vorgang wird viele Male wiederholt, so viele neue Aminosäuren werden platziert, wenn kein Signal aufgetreten ist, bevor angezeigt wird, dass die Fortsetzung der Polypeptidkette gestoppt werden muss.

Beendigung

Termination ist der Moment, in dem die Polypeptidkette freigesetzt wird und aufhört zu wachsen. Es beginnt, wenn ein Stoppcodon (UAG, UAA oder UGA) in der mRNA erscheint. Diese, Wenn es in das Ribosom eingeführt wird, löst es eine Reihe von Ereignissen aus, die zur Trennung des Strangs von seiner tRNA führen, wodurch es in Richtung Zytosol schweben kann.

Es kann sein, dass das Polypeptid trotz Termination immer noch die richtige dreidimensionale Form annehmen muss, damit es ein wohlgeformtes Protein wird.

Obwohl Proteine ​​im Wesentlichen Polypeptidketten sind, unterscheiden sie sich von den neu hergestellten Polypeptidketten im Komplex ribosomal ist, dass sie eine dreidimensionale Form haben, während die neue Trinca-Polypeptidkette im Grunde eine sehr lineare Kette von. ist Aminosäuren.

Bibliographische Referenzen:

• Pamela C. Champe, Richard A. Harvey und Denise R. Ferrier (2005). Lippincott's Illustrated Reviews: Biochemistry (3. Aufl.). Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 0-7817-2265-9
• David L. Nelson und Michael M. Steuermann (2005). Lehninger Prinzipien der Biochemie (4. Aufl.). W. H. Freier. ISBN 0-7167-4339-6
• Hirokawaet al. (2006). Der Ribosomen-Recycling-Schritt: Konsens oder Kontroverse? Trends in biochemischen Wissenschaften, 31 (3), 143-149.