Protein sentezi, doğrusal amino asitleri vücutta proteinlere dönüştürme işlemidir. Bu süreç, proteinlerin transkripsiyonu, çevirisi ve katlanmasından oluşur.
Protein sentezi, yiyeceklerin sindirimi süreci olarak daha kolay bilinir. Her canlının hayatta kalmak için yiyeceğe ihtiyacı vardır ve bunlar daha sonra sindirim sistemi tarafından sindirilecek ve vücutta enerjiye dönüştürülecek.
Proteinler, peptit bağlarıyla birbirine (animo asit zincirleri) bağlanan amino asit monomerlerinin polimerleri olan yüksek molekül ağırlıklı karmaşık organik bileşiklerdir. Protein molekülleri karbon, hidrojen, oksijen, nitrojen ve bazen kükürt ve fosfor içerir.
Proteinin çok önemli bir rolü vardır çünkü bu protein insan vücudundaki bir yapının temelidir. Bununla birlikte, bu proteinlerin oluşturulması gerekir ve proteinlerin oluşumu veya sentezi, DNA ve RNA dahil olmak üzere birçok "partinin" dahil edilmesiyle gerçekleşir.
Protein sentezi süreci, doğrusal amino asitleri vücuttaki proteinlere dönüştürme işlemidir. Burada DNA ve RNA'nın rolleri önemlidir çünkü bunlar protein sentezi sürecine dahil olurlar.
DNA molekülü, nükleik asitlerin doğrudan sürece dahil olmayan proteinleri oluşturan amino asitler haline gelmesini sağlayan kodlamanın kaynağıdır. Bu arada, RNA molekülleri, bir hücredeki DNA moleküllerinin transkripsiyonunun sonucudur. Bu RNA molekülü daha sonra proteinler için yapı taşı olarak amino asitlere çevrilir.
Protein sentez sürecindeki üç önemli husus, yani hücrelerde protein sentezinin gerçekleştiği yer; bilgi aktarımı mekanizması veya DNA'dan protein sentezi alanına dönüşümün sonucu; ve bir hücredeki proteinleri oluşturan amino asitlerin, belirli proteinleri oluşturmak üzere ayrılma mekanizması.
Protein sentezi işlemi, hücre içindeki küçük ve yoğun organellerden biri olan ribozomda (ayrıca çekirdekte) çevrilen mRNA'dan spesifik olmayan veya uygun bir protein üreterek gerçekleşir. Ribozomun çapı yaklaşık 20 nm'dir ve% 65 ribozomal RNA (rRNA) ve% 35 ribozomal proteinden (Ribonükleoprotein veya RNP olarak adlandırılır) oluşur.
Ayrıca şunu okuyun: Kitap İncelemeleri ve Örnekler Nasıl Yazılır (Kurgu ve Kurgusal Olmayan Kitaplar)Protein Sentezi Süreci
Temelde genetik bilgi olarak hücreler (genler) DNA'da bulunan proteinleri yapmaktır. Protein sentezi süreci transkripsiyon, translasyon ve protein katlama olmak üzere üç aşamaya bölünmüştür.
1. Transkripsiyon
Transkripsiyon, DNA şablon bantlarının birinden RNA oluşturma işlemidir (DNA anlamda). Bu aşamada mRNA, tRNA ve rRNA olmak üzere 3 tip RNA üretilecektir.
Protein sentezi işlemi, DNA'nın sahip olduğu çift zincirlerin RNA polimeraz enzimi yardımıyla açılması işleminden başlayarak sitoplazmada gerçekleşir. Bu aşamada duyu zinciri olarak görev yapan tek bir zincir bulunurken, DNA çiftinden kaynaklanan diğer bir zincire anti-sens zinciri denir.
Transkripsiyon aşaması, başlangıç, uzama ve sonlandırma aşamaları olmak üzere 3'e ayrılır.
- Başlatma
RNA polimeraz, bir genin başlangıcına yakın bir yerde bulunan, destekleyici adı verilen DNA ipliklerine bağlanır. Her genin kendi destekleyicisi vardır. RNA polimeraz, bağlandıktan sonra DNA'nın çift ipliklerini ayırarak, transkripsiyon için hazır tek zincirler için bir şablon veya şablon sağlar.
- Uzama
Bir DNA ipliği, kalıp ipliği, RNA polimeraz enzimi tarafından kullanılmak üzere bir şablon görevi görür. Bu baskıyı 'okurken', RNA polimeraz RNA molekülünü nükleotidden oluşturur ve 5 ′'dan 3'ye büyüyen bir zincir oluşturur. Transkripsiyon RNA, şablon olmayan (kodlayıcı) DNA zincirlerinden gelen aynı bilgileri taşır.
- Sonlandırma
Bu dizi, RNA transkripsiyonunun tamamlandığını gösterir. RNA polimeraz, transkripsiyondan sonra RNA'nın transkripsiyonunu serbest bırakır.
2. Çeviri
Çeviri, polipeptit zincirinden amino asit dizilerine çevrilen mRNA'daki nükleotid dizilerinin işlemidir. Bu işlem sırasında hücreler, haberci RNA (mRNA) hakkındaki bilgileri "okur" ve bir protein yapmak için kullanır.
MRNA kodonunun çevirisinden türetilen proteinleri oluşturmak için gereken 20 tür amino asit vardır. MRNA'da polipeptit yapma talimatları, kodonlar adı verilen RNA nükleotidleridir (Adenin, Urasil, Sitozin, Guanine). Daha sonra daha spesifik bir polipeptid zinciri üretecektir.
Çeviri sürecinin kendisi 3 aşamaya ayrılmıştır, yani:
- İlk Aşama veya Başlatma
Bu aşamada ribozomlar, okunacak mRNA ve amino asit metiyonini taşıyan ilk tRNA (başlangıç kodonu, AUG ile eşleşen) etrafında toplanır. Çeviri aşamasının başlayabilmesi için bu bölüm gereklidir.
- Zinciri Uzatma veya Uzatma
Bu, amino asit zincirinin uzatıldığı aşamadır. Burada mRNA her seferinde bir kodon okunur ve kodona karşılık gelen amino asit protein zincirine eklenir. Uzama sırasında, tRNA ribozomun A, P ve E bölgelerini geçer. Bu işlem, yeni kodonlar okundukça ve zincire yeni amino asitler eklendikçe tekrar tekrar tekrarlanır.
- Sonlandırma
Bu, polipeptit zincirinin serbest bırakıldığı aşamadır. Bu süreç, bir durdurma kodonu (UAG, UAA veya UGA) ribozoma girdiğinde başlar, polipeptit zincirini tRNA'dan ayırır ve ribozomu terk eder.
3. Protei n katlama
Yeni sentezlenen polipeptit zinciri, kuyruk karbonhidratlarının (glikosilasyon), lipitlerin, protez gruplarının vb. Eklenmesi gibi belirli yapısal modifikasyonlara girene kadar çalışmaz. Fonksiyonel olabilmesi için, post-translasyonel modifikasyon ve protein katlama ile yapılır.
Protein katlama dört seviyeye, yani birincil seviye (doğrusal polipeptit zincirleri); orta seviye (α-sarmal ve-kıvrımlı levha); üçüncül seviye (lifli ve dairesel form); ve Kuaterner seviye (iki veya daha fazla alt birim içeren protein kompleksi.
Protein Sentezinin Faydaları
Hücreler vücutta protein sentezler. Bu proteinler:
- Yapısal Protein, hücre yapıları, organel membranlar, plazma membran proteinleri, mikrotübüller, mikrofilamentler, sentrioller ve daha fazlasını oluşturan bir proteinin varlığıdır.
- Antikorlar ve hormonlar gibi hücrelerden gizli proteinler.
Farklı hücrelerin, hücrelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini belirleyen ve bir hücreyi diğerinden farklılaştıran farklı proteinleri vardır. Örneğin, birçok kas hücresi, sinir hücrelerinin yokluğunda aktin ve miyozin içerir.