DNA çevirisi: nedir ve aşamaları nelerdir

DNA translasyonu, protein sentezinin ikinci sürecidir.. Tüm canlılarda meydana gelir ve süreçte temel bir rol üstlenen ribozomların bulunduğu sitoplazmada gerçekleşir.

Çeviri birdenbire olmaz. DNA formundaki genetik materyalin yukarıda bahsedilen RNA molekülüne kopyalandığı bir ilk adım olan transkripsiyonun önceden yapılmış olması gerekir. Bunun nasıl olduğunu ve bunun olması için neyin gerekli olduğunu görelim.

• İlgili makale: "DNA ve RNA arasındaki farklar"

DNA translasyonu nedir?

DNA'nın özellikle uzantıları, genler, nasıl olduğumuzla ilgili genetik bilgiyi içerir.. Ancak genlerin bilgiyi kodlayabilmesi ve proteinleri sentezleyebilmesi için gereklidir. dahil edilmesine ek olarak, farklı tiplerde RNA, DNA okuma ve kodlamanın bütün bir süreci. ribozomlar.

Bir gende saklı olan bilgiyi iyi hazırlanmış bir proteine ​​dönüştürmek için gerekli iki adım vardır:

Birincisi, DNA'nın transkripsiyonudur. Bir DNA dizisi, yani bir gen, nükleotitlerden oluşur.adenin, timin, guanin ve sitozin olan (sırasıyla A, T, G ve C).

Transkripsiyon sırasında, DNA parçası bir RNA molekülüne kopyalanır. (ribonükleik asit), nükleotid timin (T) içermesi yerine urasil (U) içermesiyle DNA'dan farklıdır. A, T'nin tamamlayıcısıdır ve C, U'nun tamamlayıcısıdır. Bu RNA işlenir ve kesilir, bir haberci RNA (mRNA) haline gelir.

Transkripsiyondan sonra çeviri gelir. Temelde bir protein olan ancak çok doğrusal bir yapıya sahip olan bir polipeptit zinciri oluşturmak için RNA'nın okunduğu adım. Bunun gerçekleşmesi için RNA'daki nükleotidlere bağlı olacak amino asitlerin birleşmesi gerekir.

genetik kod

Daha önce de söylediğimiz gibi, çeviri sırasında mRNA'da bulunan bilgiler kullanılarak okunur. sanki bir amino asit zinciri, yani bir polipeptit. Bu aşamada, proteinden hemen önceki yapı olarak kabul edilebilecek olan elde edilecektir.temel olarak bir amino asit zinciri olan ancak üç boyutlu bir yapıya sahip.

mRNA'nın (A, G, C ve U) kodonları olarak adlandırılan her üç nükleotit dizisi, belirli bir amino aside veya bir başlatma veya durdurma sinyaline karşılık gelir. Polipeptit sentezinin sonunu kodlayan üçlüler UGA, UAG ve UAA'dır, AUG kodonu ise başlangıç ​​sinyalini ve ayrıca amino asit metiyonini kodlar.

Birlikte, kodon-amino asit ilişkileri, genetik kodu oluşturan şeydir.. Hücrelerin mRNA aracılığıyla bir nükleotid zincirini bir amino asit zincirine deşifre etmesine izin veren şeydir. Bunu daha iyi anlamak için, aşağıda nükleotidleri olan bir mRNA zincirimiz var. Bunun yanında, her nükleotid üçlüsüne karşılık gelen amino asitlerin yanı sıra başlatma ve durdurma sinyallerine sahibiz.

• 5'
• AUG - metionin / başlangıç
• GAG - Glutamat
• CUU - Lösin
• AGC - Serin
• UAG - DUR
• 3'

Ribozomların ve tRNA'nın rolü

DNA translasyonunun nasıl gerçekleştiği ile ilgili ayrıntılara girmeden önce, mRNA'nın okunmasını ve bir dizi sentezlenmesini sağlayan iki elementten bahsedeceğiz.: ribozomlar ve transfer RNA.

RNA'yı (tRNA) aktarın

Transfer RNA (tRNA), mRNA'nın kodonlarını kodladıkları amino asitlere bağlamak için moleküler bir köprü görevi gören bir RNA türüdür. Bu tip RNA olmadan, bir amino asidi mRNA'da bulunan nükleotid üçlüsüne bağlamak mümkün olmazdı..

Her tRNA'da, mRNA'nın nükleotitlerinin üçlüsünü tamamlayan antikodon adı verilen üç nükleotit dizisine sahip bir uç vardır. Diğer uçta amino asidi taşırlar.

ribozomlar

Ribozomlar, iki hamburger ekmeğine benzer bir görünüme sahip iki alt birimden oluşan organellerdir.: büyük alt birim ve küçük alt birim. Ek olarak ribozomda, tRNA'nın mRNA'ya bağlandığı üç oyuk yer vardır: A, P ve E bölgeleri. Polipeptitlerin inşa edildiği ribozomlardadır.

Büyük ve küçük alt birimler mRNA'nın etrafında toplanır ve enzimatik hareket yoluyla, ribozom, tRNA'nın amino asitlerini bir zincir halinde birleştiren kimyasal bir reaksiyonu katalize eder. polipeptit.

• İlginizi çekebilir: "En önemli hücre parçaları ve organeller: genel bir bakış"

DNA translasyonu: süreç

Her saniye hücrelerimiz yüzlerce protein üretiyor. Bu nedenle çeviri yaşam için çok önemli bir süreçtir, çünkü onsuz genlerde bulunan bilgileri yararlı bir şeye dönüştürme yeteneğinden yoksun kalırdık. DNA translasyonu üç aşamada gerçekleşir: başlatma, uzama ve sonlandırma.

başlatma

DNA translasyonunun başlangıcı ribozomda gerçekleşir.. Bu organel, bir tRNA'nın geleceği bir mRNA molekülünün etrafında toplanır.

Bu son RNA tipi, polipeptit zincirinin sentezinin başlatılması için sinyal olan AUG kodonu tarafından kodlanan amino asit metionini taşımalıdır.

Bu ribozom-tRNA-mRNA-metionin kompleksi, bir başlatma kompleksi olarak bilinir ve translasyonun gerçekleşmesi için gereklidir.

Uzama

Uzama, adından da anlaşılacağı gibi amino asitlerin polipeptit zincirine eklendiği ve daha uzun ve daha uzun hale geldiği aşama. Daha fazla mRNA nükleotid üçlüsü çevrildikçe, polipeptit daha fazla amino asit içerecektir.

Her yeni kodon açığa çıktığında, karşılık gelen bir tRNA bağlanır. Mevcut amino asit zinciri, kimyasal bir reaksiyonla tRNA'nın amino asidine bağlanır. mRNA, ribozom üzerindeki bir kodonu kaydırarak okunacak yeni bir kodonu ortaya çıkarır.

Uzama içinde üç aşamayı ayırt edebiliriz:

İlkinde, bir antikodon, yani, bir mRNA üçlüsüne tamamlayıcı bazlar içeren bir tRNA üçlüsü, A bölgesinde mRNA'nın açıkta kalan bir kodonu ile "çiftleşir".

Yeni eklenen amino asit ile ondan hemen önceki amino asit arasında aminoasil-tRNA sentetazın katalitik etkisi yoluyla bir peptit bağı oluşturulur. Yeni amino asit ribozomun A bölgesinde bulunurken eski amino asit P'dedir. Bağlantı oluşturulduktan sonra polipeptit, P bölgesinden A'ya aktarılır.

Ribozom, mRNA'da bir kodon ilerletir. Polipeptidi taşıyan A bölgesindeki tRNA, P bölgesine hareket eder. Sonra E bölgesine hareket eder ve ribozomdan çıkar.

Bu işlem, polipeptit zincirinin devamının durdurulması gerektiğini belirten bir sinyal ortaya çıkmadıysa, yeni amino asitler yerleştirildiği kadar tekrarlanır.

Sonlandırma

Sonlandırma, polipeptit zincirinin serbest bırakıldığı ve büyümenin durduğu andır. MRNA'da bir durdurma kodonu (UAG, UAA veya UGA) göründüğünde başlar. Bu, Ribozoma girdiğinde, ipliğin tRNA'sından ayrılmasıyla sonuçlanan bir dizi olayı tetikler., sitozole doğru yüzmesine izin verir.

Sonlandırmaya rağmen polipeptidin iyi biçimlendirilmiş bir protein haline gelmesi için yine de doğru üç boyutlu şekli alması gerekebilir.

Proteinler özünde polipeptit zincirleri olmakla birlikte, kompleksteki yeni üretilen polipeptit zincirlerinden farkları ribozomal, üç boyutlu bir şekle sahip olmalarıdır, yeni trinca polipeptit zinciri ise temelde çok doğrusal bir zincirdir. amino asitler.

Bibliyografik referanslar:

• Pamela C Champe, Richard A Harvey ve Denise R Ferrier (2005). Lippincott'un Resimli İncelemeleri: Biyokimya (3. baskı). Lippincott Williams ve Wilkins. ISBN 0-7817-2265-9
• David L. Nelson ve Michael M. Cox (2005). Lehninger Biyokimya Prensipleri (4. baskı). W. H. Özgür adam. ISBN 0-7167-4339-6
• Hirokawa et al. (2006). Ribozom Geri Dönüşüm Adımı: Uzlaşma mı Tartışma mı? Biyokimyasal Bilimlerde Eğilimler, 31 (3), 143-149.