DNA-oversettelse: hva er det og hva er fasene?

DNA-oversettelse er den andre prosessen med proteinsyntese. Det forekommer i alle levende vesener og foregår i cytoplasmaet, hvor ribosomene finnes, som får en grunnleggende rolle i prosessen.

Oversettelse skjer ikke plutselig. Det er nødvendig at et første trinn, transkripsjon, er tatt på forhånd, der det genetiske materialet i form av DNA transkriberes til det nevnte RNA-molekylet. La oss se hvordan det skjer og hva som er nødvendig for at det skal skje.

• Relatert artikkel: "Forskjeller mellom DNA og RNA"

Hva er DNA-oversettelse?

Det er velkjent at DNA, spesielt dens strekninger, gener, inneholder genetisk informasjon om hvordan vi er. For at gener skal kunne kode informasjon og få proteiner til å syntetisere, er det imidlertid nødvendig en hel prosess med å lese og kode DNA, RNA av forskjellige typer, i tillegg til involvering av ribosomer.

Det er to trinn som er nødvendige for å transformere informasjonen skjult i et gen til et godt utarbeidet protein:

Den første er transkripsjon av DNA. En DNA-sekvens, det vil si et gen, består av nukleotider

, som er adenin, tymin, guanin og cytosin (henholdsvis A, T, G og C).

Under transkripsjon blir DNA-stykket transkribert til et RNA-molekyl (ribonukleinsyre), som skiller seg fra DNA ved at den i stedet for å inneholde nukleotidthymin (T) har uracil (U). A er komplementær til T, og C til U. Dette RNA blir behandlet og trimmet, og blir et messenger RNA (mRNA).

Etter transkripsjonen kommer oversettelsen, som er trinnet hvor RNA blir lest for å danne en polypeptidkjede, som i utgangspunktet er et protein, men med en veldig lineær struktur. For at dette skal skje, er det nødvendig å bli med aminosyrer, som vil avhenge av nukleotidene i RNA.

Den genetiske koden

Som vi allerede sa, leses informasjonen i mRNA ved bruk under oversettelse som om de var instruksjonshåndboken for å danne en kjede av aminosyrer, det vil si en polypeptid. Det er i denne fasen det som kan betraktes som strukturen umiddelbart før proteinet vil bli oppnådd., som i utgangspunktet er en kjede av aminosyrer, men med en tredimensjonal struktur.

Hver sekvens av tre nukleotider, kalt kodoner, av mRNA (A, G, C og U) tilsvarer en spesifikk aminosyre, eller et start- eller stoppsignal. Trillingene som koder for slutten av polypeptidsyntese er UGA, UAG og UAA, mens AUG-kodonet koder for startsignalet og også aminosyren metionin.

Sammen er kodon-aminosyrerelasjoner det som utgjør den genetiske koden. Det er det som lar celler dekode, gjennom mRNA, en kjede av nukleotider til en kjede av aminosyrer. For å forstå det bedre, nedenfor har vi en streng av mRNA, med nukleotider. Ved siden av har vi aminosyrene som tilsvarer hver nukleotidtriplett, samt start- og stoppsignalene.

• 5'
• AUG - metionin / start
• GAG - Glutamat
• CUU - Leucine
• AGC - Serine
• UAG - STOPP
• 3'

Rollen til ribosomer og tRNA

Før du går i detalj med hvordan DNA-oversettelse skjer, vi skal snakke om de to elementene som lar mRNA leses og en streng syntetiseres: ribosomer og overførings-RNA.

Overfør RNA (tRNA)

Transfer RNA (tRNA) er en type RNA som fungerer som en molekylær bro for å koble kodonene til mRNA med aminosyrene de koder for. Uten denne typen RNA ville det ikke være mulig å relatere en aminosyre til tripletten av nukleotider som er tilstede i mRNA..

I hvert tRNA er det en ende som har en sekvens av tre nukleotider, kalt anticodon, som er komplementær til tripletten av nukleotider av mRNA. I den andre enden bærer de aminosyren.

Ribosomer

Ribosomer er organeller som består av to underenheter som ligner to hamburgerboller.: den store underenheten og den lille underenheten. I ribosomet er det i tillegg tre hule steder der tRNA binder med mRNA: A-, P- og E-stedene. Det er i ribosomer at polypeptider er bygget.

De store og små underenhetene samles rundt mRNA og, gjennom enzymatisk handling, ribosom katalyserer en kjemisk reaksjon som forbinder aminosyrene i tRNA til en kjede polypeptid.

• Du kan være interessert: "De viktigste celledelene og organellene: en oversikt"

DNA-oversettelse: prosessen

Hvert sekund produserer cellene hundrevis av proteiner. Det er av denne grunn at oversettelse er en så viktig prosess for livet, siden uten den ville vi sittet igjen uten muligheten til å transformere informasjonen i gener til noe nyttig. DNA-oversettelse skjer i tre trinn: innvielse, forlengelse og avslutning.

Innvielse

Initieringen av DNA-translasjon skjer ved ribosomet. Denne organellen er samlet rundt et mRNA-molekyl, hvor et tRNA vil komme.

Denne siste typen RNA må bære aminosyren metionin, kodet av kodonet AUG, som er signalet for initiering av syntesen av polypeptidkjeden.

Dette ribosom-tRNA-mRNA-metioninkomplekset er kjent som et initieringskompleks, og er nødvendig for at oversettelse skal finne sted.

Forlengelse

Forlengelse, som navnet antyder, er scenen der aminosyrer tilsettes polypeptidkjeden, noe som gjør den lengre og lengre. Etter hvert som flere mRNA-nukleotidtripletter blir oversatt, jo flere aminosyrer har polypeptidet.

Hver gang et nytt kodon blir eksponert, binder et tilsvarende tRNA. Den eksisterende kjeden av aminosyrer er bundet til aminosyren i tRNA gjennom en kjemisk reaksjon. MRNA skifter et kodon på ribosomet og utsetter et nytt kodon som skal leses.

Innen forlengelsen kan vi skille mellom tre trinn:

I det første, et antikodon, det vil si en tRNA-triplett som inneholder komplementære baser til en mRNA-triplett, "parres" med et eksponert kodon av mRNA ved A-stedet.

En peptidbinding dannes, gjennom den katalytiske virkningen av aminoacyl-tRNA-syntetase, mellom den nylig introduserte aminosyren og den umiddelbart før den. Den nye aminosyren finnes i A-stedet for ribosomet, mens den gamle er i P. Etter at lenken er dannet, overføres polypeptidet fra P-stedet til A.

Ribosomet fremmer et kodon i mRNA. TRNA på A-stedet som bærer polypeptidet beveger seg til P-stedet. Deretter beveger den seg til sted E og går ut av ribosomet.

Denne prosessen gjentas mange ganger, så mange som nye aminosyrer blir plassert hvis det ikke har dukket opp et signal før, noe som indikerer at fortsettelsen av polypeptidkjeden må stoppes.

Avslutning

Oppsigelse er øyeblikket når polypeptidkjeden frigjøres, og slutter å vokse. Det begynner når et stoppkodon (UAG, UAA eller UGA) vises i mRNA. Dette, når den blir introdusert i ribosomet, utløser den en rekke hendelser som resulterer i separasjon av strengen fra tRNA, slik at den kan flyte mot cytosolen.

Det kan være slik at, til tross for avslutning, må polypeptidet fremdeles ta den korrekte tredimensjonale formen for at det skal bli et velformet protein.

Selv om proteiner i det vesentlige er polypeptidkjeder, er deres forskjell fra de nylig produserte polypeptidkjedene i komplekset ribosomal er at de har en tredimensjonal form, mens den nye trinca polypeptidkjeden i utgangspunktet er en veldig lineær kjede av aminosyrer.

Bibliografiske referanser:

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