Traducerea ADN: ce este și care sunt fazele sale

Traducerea ADN este al doilea proces de sinteză a proteinelor. Apare la toate ființele vii și are loc în citoplasmă, unde se găsesc ribozomii, care dobândesc un rol fundamental în proces.

Traducerea nu se întâmplă brusc. Este necesar să se facă în prealabil un prim pas, transcrierea, în care materialul genetic sub formă de ADN este transcris în molecula de ARN menționată mai sus. Să vedem cum se întâmplă și ce este necesar pentru ca aceasta să se întâmple.

• Articol asociat: "Diferențele dintre ADN și ARN"

Ce este traducerea ADN?

Este bine cunoscut faptul că ADN-ul, în mod specific întinderile sale, genele, conțin informații genetice despre cum suntem. Cu toate acestea, pentru ca genele să poată codifica informații și să facă sintetizarea proteinelor, este necesar un întreg proces de citire și codificare a ADN-ului, ARN-ului de diferite tipuri, pe lângă implicarea ribozomi.

Există doi pași necesari pentru a transforma informațiile ascunse într-o genă într-o proteină bine elaborată:

Primul este transcrierea ADN-ului.

O secvență ADN, adică o genă, este alcătuită din nucleotide, care sunt adenina, timina, guanina și citozina (A, T, G și, respectiv, C).

În timpul transcrierii, bucata de ADN este transcrisă într-o moleculă de ARN (acid ribonucleic), care diferă de ADN prin faptul că, în loc să conțină nucleotida timină (T), are uracil (U). A este complementară cu T, iar C cu U. Acest ARN este procesat și tăiat, devenind ARN mesager (ARNm).

După transcriere vine traducerea, care este etapa în care ARN-ul este citit pentru a forma un lanț polipeptidic, care este în esență o proteină, dar cu o structură foarte liniară. Pentru ca acest lucru să se întâmple, este necesar să se unească aminoacizii, care vor depinde de nucleotidele din ARN.

Codul genetic

După cum spuneam deja, în timpul traducerii informațiile conținute în ARNm sunt citite, folosind ca și cum ar fi manualul de instrucțiuni pentru a forma un lanț de aminoacizi, adică a polipeptidă. În această fază se va obține ceea ce ar putea fi considerat structura imediat anterioară proteinei., care este în esență un lanț de aminoacizi, dar cu o structură tridimensională.

Fiecare secvență de trei nucleotide, numite codoni, a ARNm (A, G, C și U) corespunde unui aminoacid specific sau unui semnal de pornire sau oprire. Tripletele care codifică sfârșitul sintezei polipeptidelor sunt UGA, UAG și UAA, în timp ce codonul AUG codifică semnalul de pornire și, de asemenea, aminoacidul metionină.

Împreună, relațiile codon-aminoacizi sunt cele care alcătuiesc codul genetic. Este ceea ce permite celulelor să decodeze, prin ARNm, un lanț de nucleotide într-un lanț de aminoacizi. Pentru a o înțelege mai bine, mai jos avem o catenă de ARNm, cu nucleotide. Alături, avem aminoacizii care corespund fiecărei triplete de nucleotide, precum și semnalele de pornire și oprire.

• 5'
• AUG - metionină / start
• GAG - Glutamat
• CUU - Leucina
• AGC - Serine
• UAG - STOP
• 3'

Rolul ribozomilor și al ARNt

Înainte de a intra în detalii cu privire la modul în care are loc traducerea ADN, vom vorbi despre cele două elemente care permit citirea ARNm și sintetizarea unui șir: ribozomi și ARN de transfer.

Transfer de ARN (ARNt)

ARN de transfer (ARNt) este un tip de ARN care servește ca o punte moleculară pentru a conecta codonii ARNm cu aminoacizii pentru care codifică. Fără acest tip de ARN, nu ar fi posibil să relaționăm un aminoacid cu tripletul de nucleotide prezente în ARNm..

În fiecare ARNt există un capăt care are o secvență de trei nucleotide, numită anticodon, care este complementară tripletului de nucleotide al ARNm. La celălalt capăt transportă aminoacidul.

Ribozomi

Ribozomii sunt organite formate din două subunități cu aspect similar cu cel al două chifle hamburger.: subunitatea mare și subunitatea mică. În ribozom, în plus, există trei locuri goale în care ARNt se leagă de ARNm: siturile A, P și E. În ribozomi se construiesc polipeptidele.

Subunitățile mari și mici se adună în jurul ARNm și, prin acțiune enzimatică, ribozomul catalizează o reacție chimică care unește aminoacizii ARNt într-un lanț polipeptidă.

• S-ar putea să vă intereseze: "Cele mai importante părți ale celulelor și organite: o privire de ansamblu"

Traducerea ADN: procesul

În fiecare secundă, celulele noastre produc sute de proteine. Din acest motiv, traducerea este un proces atât de important pentru viață, deoarece fără ea am fi rămas fără capacitatea de a transforma informațiile conținute în gene în ceva util. Traducerea ADN are loc în trei etape: inițiere, alungire și terminare.

Iniţiere

Inițierea traducerii ADN are loc la nivelul ribozomului. Această organetă este asamblată în jurul unei molecule de ARNm, de unde va veni un ARNt.

Acest ultim tip de ARN trebuie să poarte aminoacidul metionină, codificat de codonul AUG, care este semnalul pentru inițierea sintezei lanțului polipeptidic.

Acest complex ribozom-ARNt-ARNm-metionină este cunoscut ca un complex de inițiere și este necesar pentru a avea loc traducerea.

Elongaţie

Alungirea, așa cum sugerează și numele, este stadiul în care aminoacizii sunt adăugați lanțului polipeptidic, făcându-l din ce în ce mai lung. Pe măsură ce se traduc mai multe triplete de nucleotide mARN, cu atât mai mulți aminoacizi vor avea polipeptida.

De fiecare dată când este expus un codon nou, se leagă un ARNt corespunzător. Lanțul existent de aminoacizi este atașat la aminoacidul ARNt printr-o reacție chimică. ARNm deplasează un codon pe ribozom, expunând un nou codon care trebuie citit.

În cadrul alungirii putem distinge trei etape:

În primul, un anticodon, adică un triplet de ARNt care conține baze complementare unui triplet de ARNm, „perechi” cu un codon expus al ARNm la locul A.

O legătură peptidică se formează, prin acțiunea catalitică a aminoacil-ARNt sintetazei, între aminoacidul nou introdus și cel imediat anterior acestuia. Noul aminoacid se găsește în situsul A al ribozomului, în timp ce cel vechi se află în P. După formarea legăturii, polipeptida este transferată de la locul P la A.

Ribozomul avansează un codon în ARNm. ARNt la situsul A care poartă polipeptida se mută la situsul P. Apoi se deplasează la locul E și iese din ribozom.

Acest proces se repetă de multe ori, de câte ori se pun noi aminoacizi dacă nu a apărut un semnal înainte de a indica faptul că continuarea lanțului polipeptidic trebuie oprită.

Rezilierea

Terminarea este momentul în care lanțul polipeptidic este eliberat, încetând să crească. Începe când apare un codon stop (UAG, UAA sau UGA) în ARNm. Acest, atunci când este introdus în ribozom, declanșează o serie de evenimente care duc la separarea firului de ARNt-ul său, permițându-i să plutească spre citosol.

Se poate întâmpla ca, în ciuda terminării, polipeptida să aibă în continuare forma corectă tridimensională pentru ca aceasta să devină o proteină bine formată.

Deși, în esență, proteinele sunt lanțuri polipeptidice, diferența lor față de lanțurile polipeptidice nou fabricate din complex ribozomal este că au o formă tridimensională, în timp ce noul lanț polipeptidic trinca este practic un lanț foarte liniar de aminoacizi.

Referințe bibliografice:

• Pamela C Champe, Richard A Harvey și Denise R Ferrier (2005). Recenzii ilustrate ale lui Lippincott: Biochimie (ediția a 3-a). Lippincott Williams și Wilkins. ISBN 0-7817-2265-9
• David L. Nelson și Michael M. Cox (2005). Principiile de biochimie Lehninger (ediția a IV-a). W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6
• Hirokawa și colab. (2006). Pasul de reciclare a ribozomilor: consens sau controversă? Tendințe în științe biochimice, 31 (3), 143-149.