DNA-översättning: vad är det och vad är dess faser

DNA-översättning är den andra processen för proteinsyntes. Det förekommer i alla levande varelser och äger rum i cytoplasman, där ribosomerna finns, som får en grundläggande roll i processen.

Översättningen sker inte plötsligt. Det är nödvändigt att ett första steg har tagits i förväg, transkription, i vilket det genetiska materialet i form av DNA transkriberas till den ovan nämnda RNA-molekylen. Låt oss se hur det händer och vad som är nödvändigt för att det ska hända.

• Relaterad artikel: "Skillnader mellan DNA och RNA"

Vad är DNA-översättning?

Det är välkänt att DNA, specifikt dess sträckor, generna, innehåller genetisk information om hur vi är. Men för att gener ska kunna koda information och göra proteiner syntetiserade är det nödvändigt en hel process för läsning och kodning av DNA, RNA av olika slag, förutom medverkan av ribosomer.

Det finns två steg som är nödvändiga för att omvandla informationen gömd i en gen till ett välutvecklat protein:

Den första är transkription av DNA. En DNA-sekvens, det vill säga en gen, består av nukleotider

som är adenin, tymin, guanin och cytosin (A, T, G och C, respektive).

Under transkription transkriberas DNA-biten till en RNA-molekyl (ribonukleinsyra), som skiljer sig från DNA genom att den i stället för att innehålla nukleotidtyminen (T) har uracil (U). A är komplement till T och C till U. Detta RNA bearbetas och trimmas och blir ett budbärar-RNA (mRNA).

Efter transkriptionen kommer översättningen, som är steget där RNA avläses för att bilda en polypeptidkedja, som i grunden är ett protein men med en mycket linjär struktur. För att detta ska hända är det nödvändigt att förena aminosyror, som beror på nukleotiderna i RNA.

Den genetiska koden

Som vi redan sa läses informationen i mRNA med hjälp av under översättning som om de vore instruktionshandboken för att bilda en kedja av aminosyror, det vill säga en polypeptid. Det är i denna fas som vad som kan betraktas som strukturen omedelbart före proteinet kommer att erhållas., som i grunden är en kedja av aminosyror men med en tredimensionell struktur.

Varje sekvens av tre nukleotider, kallade kodoner, för mRNA (A, G, C och U) motsvarar en specifik aminosyra eller en start- eller stoppsignal. De tripletter som kodar slutet för polypeptidsyntes är UGA, UAG och UAA, medan AUG-kodonet kodar startsignalen och även aminosyran metionin.

Tillsammans utgör förhållanden mellan kodon och aminosyror den genetiska koden. Det är det som tillåter celler att avkoda, genom mRNA, en kedja av nukleotider till en kedja av aminosyror. För att förstå det bättre har vi nedan en mRNA-sträng med nukleotider. Bredvid den har vi aminosyrorna som motsvarar varje nukleotidtriplett, liksom start- och stoppsignalerna.

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

Rollen hos ribosomer och tRNA

Innan du går i detalj med hur DNA-översättning sker, vi ska prata om de två elementen som låter mRNA läsas och en sträng syntetiseras: ribosomer och överför RNA.

Överför RNA (tRNA)

Transfer RNA (tRNA) är en typ av RNA som fungerar som en molekylär brygga för att ansluta kodonerna för mRNA med de aminosyror som de kodar för. Utan denna typ av RNA skulle det inte vara möjligt att relatera en aminosyra till tripletten av nukleotider som finns i mRNA..

I varje tRNA finns det en ände som har en sekvens av tre nukleotider, kallad antikodon, som är komplementär till tripletten av nukleotider av mRNA. I andra änden bär de aminosyran.

Ribosomer

Ribosomer är organeller som består av två underenheter med ett utseende som liknar två hamburgarbullar.: den stora underenheten och den lilla underenheten. I ribosomen finns det dessutom tre ihåliga platser där tRNA binder till mRNA: A-, P- och E-platserna. Det är i ribosomer som polypeptider byggs.

De stora och små subenheterna samlas runt mRNA och genom enzymatisk verkan, ribosom katalyserar en kemisk reaktion som förenar aminosyrorna i tRNA till en kedja polypeptid.

• Du kanske är intresserad: "De viktigaste celldelarna och organellerna: en översikt"

DNA-översättning: processen

Varje sekund producerar våra celler hundratals proteiner. Det är av den anledningen som översättning är en så viktig process för livet, eftersom utan den skulle vi vara kvar utan förmågan att omvandla informationen i gener till något användbart. DNA-översättning sker i tre steg: initiering, förlängning och avslutning.

Initiering

Initieringen av DNA-translation sker i ribosomen. Denna organell är sammansatt runt en mRNA-molekyl, där en tRNA kommer.

Denna sista typ av RNA måste bära aminosyran metionin, kodad av kodon AUG, vilket är signalen för initiering av syntesen av polypeptidkedjan.

Detta ribosom-tRNA-mRNA-metioninkomplex är känt som ett initieringskomplex och det är nödvändigt att översättning sker.

Förlängning

Förlängning, som namnet antyder, är det stadium där aminosyror tillsätts till polypeptidkedjan, vilket gör den längre och längre. När fler mRNA-nukleotidtripletter översätts, desto fler aminosyror har polypeptiden.

Varje gång ett nytt kodon exponeras binder motsvarande tRNA. Den existerande kedjan av aminosyror är bunden till aminosyran i tRNA genom en kemisk reaktion. MRNA flyttar ett kodon på ribosomen och exponerar ett nytt kodon som ska läsas.

Inom förlängningen kan vi skilja mellan tre steg:

I det första, ett antikodon, det vill säga en tRNA-triplett innehållande komplementära baser till en mRNA-triplett"parar" med ett exponerat kodon för mRNA vid A-stället.

En peptidbindning bildas, genom den katalytiska verkan av aminoacyl-tRNA-syntetas, mellan den nyligen införda aminosyran och den omedelbart före den. Den nya aminosyran finns i A-stället för ribosomen, medan den gamla är i P. Efter att länken har bildats överförs polypeptiden från P-stället till A.

Ribosomen utvecklar ett kodon i mRNA. TRNA vid A-stället som bär polypeptiden rör sig till P-stället. Sedan flyttar den till plats E och går ut ur ribosomen.

Denna process upprepas många gånger, så många som nya aminosyror placeras om en signal inte har dykt upp innan som indikerar att fortsättningen av polypeptidkedjan måste stoppas.

Uppsägning

Avslutning är det ögonblick då polypeptidkedjan släpps och slutar växa. Det börjar när ett stoppkodon (UAG, UAA eller UGA) visas i mRNA. Detta, när den införs i ribosomen, utlöser den en serie händelser som resulterar i separering av strängen från dess tRNAoch låter den flyta mot cytosolen.

Det kan vara så att, trots upphörande, behöver polypeptiden fortfarande ta den korrekta tredimensionella formen för att den ska bli ett välformat protein.

Även om proteiner i huvudsak är polypeptidkedjor, är deras skillnad från de nyligen tillverkade polypeptidkedjorna i komplexet ribosomal är att de har en tredimensionell form, medan den nya trinca-polypeptidkedjan i grunden är en mycket linjär kedja av aminosyror.

Bibliografiska referenser:

• Pamela C Champe, Richard A Harvey och Denise R Ferrier (2005). Lippincott's Illustrated Reviews: Biochemistry (3: e upplagan). Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 0-7817-2265-9
• David L. Nelson och Michael M. Cox (2005). Lehninger Principles of Biochemistry (4: e upplagan). W. H. Fri man. ISBN 0-7167-4339-6
• Hirokawa et al. (2006). Ribosomåtervinningssteget: konsensus eller kontrovers? Trender i biokemiska vetenskaper, 31 (3), 143-149.