DNS-fordítás: mi ez és milyen fázisai vannak

A DNS-transzláció a fehérjeszintézis második folyamata. Minden élőlénynél előfordul, és a citoplazmában játszódik le, ahol a riboszómák találhatók, amelyek alapvető szerepet játszanak a folyamatban.

A fordítás nem hirtelen történik. Szükséges, hogy előzetesen megtegyék az első lépést, a transzkripciót, amelyben a DNS formájában lévő genetikai anyagot átírják a fent említett RNS-molekulába. Lássuk, hogyan történik, és mi szükséges ahhoz, hogy megtörténjen.

• Kapcsolódó cikk: "Különbségek a DNS és az RNS között"

Mi a DNS-fordítás?

Köztudott, hogy a DNS, konkrétan szakaszai, a gének tartalmazzák a genetikai információkat arról, hogy milyenek vagyunk. Ahhoz azonban, hogy a gének képesek legyenek információt kódolni és a fehérjék szintetizálódni tudjanak, szükséges a DNS, a különböző típusú RNS leolvasásának és kódolásának egy teljes folyamata, a riboszómák.

Két lépés szükséges ahhoz, hogy a génben elrejtett információt jól kidolgozott fehérjévé alakítsuk:

Az első a DNS átírása. A DNS-szekvencia, vagyis egy gén, nukleotidokból államelyek adenin, timin, guanin és citozin (A, T, G, illetve C).

A transzkripció során a DNS-darabot átírják egy RNS-molekulává (ribonukleinsav), amely abban különbözik a DNS-től, hogy ahelyett, hogy tartalmazna a timin (T) nukleotidot, uracillal (U) rendelkezik. A komplementer T-vel, C pedig U-val. Ezt az RNS-t feldolgozzuk és trimmerezzük, így messenger RNS-vé (mRNS) válik.

Az átírás után jön a fordítás, ami az a lépés, amelyben az RNS-t egy polipeptidlánc képezi, amely alapvetően fehérje, de nagyon lineáris felépítésű. Ahhoz, hogy ez megtörténjen, aminosavakat kell összekapcsolni, amelyek az RNS nukleotidjaitól függenek.

A genetikai kód

Mint már mondtuk, a fordítás során az mRNS-ben található információkat felolvassák, felhasználva mintha az aminosavláncot alkotó használati útmutató lenne, vagyis a polipeptid. Ebben a fázisban kapjuk meg azt, ami a fehérjét közvetlenül megelőző szerkezetnek tekinthető., amely alapvetően aminosavlánc, de háromdimenziós szerkezettel rendelkezik.

Az mRNS (A, G, C és U) három nukleotidjának, az úgynevezett kodonoknak mindegyik szekvenciája egy adott aminosavnak, vagy egy start vagy stop jelnek felel meg. A polipeptidszintézis végét kódoló hármasok az UGA, az UAG és az UAA, míg az AUG kodon a kezdő jelet és a metionin aminosavat is.

A genetikai kódot a kodon-aminosav kapcsolatok alkotják. Ez az, ami lehetővé teszi a sejtek számára, hogy az mRNS-en keresztül a nukleotidláncot az aminosavak láncává dekódolják. Ahhoz, hogy jobban megértsük, az alábbiakban egy szál mRNS található nukleotidokkal. Mellette vannak az egyes nukleotid tripleteknek megfelelő aminosavak, valamint a start és stop jelek.

• 5'
• AUG - metionin / start
• GAG - Glutamát
• CUU - Leucin
• AGC - Serine
• UAG - STOP
• 3'

A riboszómák és a tRNS szerepe

Mielőtt részletesen bemutatnánk, hogyan történik a DNS-transzláció, arról a két elemről fogunk beszélni, amelyek lehetővé teszik az mRNS olvasását és egy húr szintetizálását: riboszómák és transzfer RNS.

Transzfer RNS (tRNS)

A transzfer RNS (tRNS) egy olyan RNS típus, amely molekuláris hídként szolgál az mRNS kodonjainak összekapcsolásához az általuk kódolt aminosavakkal. Ilyen típusú RNS nélkül nem lehet egy aminosavat az mRNS-ben jelenlévő nukleotidok triplettjéhez kapcsolni..

Mindegyik tRNS-ben van egy vég, amelynek három nukleotid szekvenciája van, az úgynevezett antikodon, amely komplementer az mRNS nukleotidjainak triplettjével. A másik végén az aminosavat hordozzák.

Riboszómák

A riboszómák két alegységből álló organellák, amelyek megjelenése hasonló a két hamburger zsemléhez.: a nagy és a kis alegység. A riboszómában ezen kívül három üreges hely van, ahol a tRNS megköti az mRNS-t: az A, P és E helyek. A polipeptidek riboszómákban épülnek fel.

A nagy és a kis alegység összegyűlik az mRNS körül, és enzimatikus hatás révén a A riboszóma olyan kémiai reakciót katalizál, amely a tRNS aminosavakat láncba kapcsolja polipeptid.

• Érdekelheti: "A legfontosabb sejtrészek és organellák: áttekintés"

DNS-transzláció: a folyamat

Sejtjeink másodpercenként több száz fehérjét termelnek. Éppen ezért a fordítás olyan fontos folyamat az élet számára, mivel nélküle nem lennénk képesek arra, hogy a génekben található információkat valami hasznossá alakítsuk át. A DNS-transzláció három szakaszban történik: iniciáció, megnyúlás és befejezés.

Megindítás, inicializálás

A DNS transzláció megindulása a riboszómában történik. Ez az organella egy mRNS molekula köré épül fel, ahonnan egy tRNS származik.

Ennek az utolsó típusú RNS-nek tartalmaznia kell az AUG kodon által kódolt metionin aminosavat, amely jelzi a polipeptidlánc szintézisének megindítását.

Ez a riboszóma-tRNS-mRNS-metionin-komplex iniciációs komplex néven ismert, és szükséges a transzláció megvalósításához.

Megnyúlás

A megnyúlás, ahogy a neve is mutatja, az az a szakasz, amelyben az aminosavakat hozzáadják a polipeptidlánchoz, egyre hosszabbá téve azt. Amint több mRNS nukleotid triplett transzlálódik, annál több aminosavat tartalmaz a polipeptid.

Valahányszor egy új kodont tesznek ki, egy megfelelő tRNS kötődik. A meglévő aminosavlánc kémiai reakció útján kapcsolódik a tRNS aminosavához. Az mRNS eltol egy kodont a riboszómán, új kodont tesz elérhetővé olvasásra.

A megnyúláson belül három szakaszt különböztethetünk meg:

Az elsőben egy antikodon, vagyis tRNS-triplett, amely komplementer bázisokat tartalmaz egy mRNS-triplettel szemben, "párosul" az mRNS exponált kodonjával az A helyen.

Az aminoacil-tRNS-szintetáz katalitikus hatása révén kialakul egy peptidkötés az újonnan bevezetett aminosav és az azt közvetlenül megelőző aminosav között. Az új aminosav a riboszóma A helyén található, míg a régi P-ben. A kapcsolat kialakulása után a polipeptid a P helyről az A helyre kerül.

A riboszóma egy kodont juttat el az mRNS-be. A polipeptidet hordozó A-hely tRNS-je a P-helyre költözik. Ezután az E helyre költözik, és kilép a riboszómából.

Ezt a folyamatot sokszor megismétlik, ahány új aminosavat helyeznek el, ha korábban még nem jelent meg jel, amely jelzi, hogy a polipeptidlánc folytatását le kell állítani.

Megszüntetés

A termináció az a pillanat, amikor a polipeptidlánc felszabadul, és megszűnik növekedni. Akkor kezdődik, amikor egy stop kodon (UAG, UAA vagy UGA) jelenik meg az mRNS-ben. Ez, Amikor a riboszómába kerül, eseménysorozatot vált ki, amelynek eredményeként a szál elválik a tRNS-jétől., lehetővé téve a citoszol felé való lebegését.

Előfordulhat, hogy a megszüntetés ellenére a polipeptidnek még mindig megfelelő háromdimenziós alakot kell öltenie ahhoz, hogy jól képződő fehérjévé váljon.

Bár lényegében a fehérjék polipeptidláncok, eltérésük a komplex újonnan gyártott polipeptidláncaitól riboszomális, hogy háromdimenziós alakúak, míg az új trinca polipeptidlánc alapvetően egy nagyon lineáris aminosavak.

Bibliográfiai hivatkozások:

• Pamela C Champe, Richard A Harvey és Denise R Ferrier (2005). Lippincott's Illustrated Reviews: Biokémia (3. kiadás). Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 0-7817-2265-9
• David L. Nelson és Michael M. Cox (2005). Lehninger biokémiai alapelvei (4. kiadás). W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6
• Hirokawa és mtsai. (2006). A riboszóma újrahasznosítási lépése: konszenzus vagy vita? Trends in Biochemical Sciences, 31 (3), 143-149.