Proteina sintezo

Proteina sintezo estas sistemo ĉe la vivuloj per kiu ĉelo kunmetas aminoacidojn farante proteinojn. Oni priskribas proteinan formiĝon kiel du-paŝan procezon: transskribo, kiu aludas la fluon de genetikaj informoj de la DNA al la mRNA, kaj traduko, el mRNA al proteino laŭ la genetika kodo.

Ĉiuj proteinoj en la korpo estas en stato de dinamika ekvilibro, en kiu ili estas daŭre hidrolizataj kaj poste resintezataj. Ĉi tiu procezo ne nur permesas al la korpo ripari la difektitajn proteinojn, sed ankaŭ ebligas rapidan respondon al ŝanĝiĝantaj bezonoj por specifaj enzimoj aŭ aliaj proteinoj.

Sintezo de proteino okazas tre rapide, precipe kiam oni konsideras la kompleksecon de la sintezitaj molekuloj. Oni demonstris la rapidecon de la procezo per injekto de radioaktivaj aminoacidoj en bestojn; post nur kelkaj minutoj oni izolis radioaktivajn proteinojn el tiuj bestoj. Por helpi al vi videbligi la formiĝon de proteino kaj la paŝojn de transskribo kaj traduko, ni konsideru parton de la ĉeno komponanta la etan peptidon nomatan vazopresino.

                             H2N-cys-tyr
                                  |   |
                                  S  phe
                                  |   |
                    O             S  gln
                   //             |   |
               H2N-C-gly-arg-pro-cys-asn

                             vazopresino

(a) Elmetiĝinta DNA-filamento

(b) Formiĝo de mRNA <-Nukleotidoj

                                 <-Ribosomo

(c) Kompletiĝinta mRNA

    ligita al ribosomo    AUG UGU UAC UUC CAA <-Kodonoj
                          ||| ||| ||| ||| |||
                          ___________________

(ĉ) tRNA kun ligitaj <

    aminoacidoj moviĝas                           antikodonoj
    en poziciojn sur mRNA   AUG UGU UAC UUC CAA
                            ||| ||| ||| ||| |||
                            ___________________

Eke, segmento de la duopa helico de DNA malvolviĝas, elmetante la sinsekvon de bazoj reprezentantaj la genon de vazopresino. Tiam nukleotidoj el la nukleotida rezervujo moviĝas en la ĝustan sinsekvon, kiel determinite per la eblecoj por bazopariĝo kun la elemetita DNA-filamento. Post tio, la nukleotidoj interligiĝas kaj la mRNA kompletiĝas (transskribo de la kodo). La mRNA (enhavanta la kodojn por N-formilmetionino -- la startiganto por ĉenoj -- kaj por cisteino, tirozino, fenilalanino, glutamino, ktp.) moviĝas el la nukleo kaj en la citoplasmon, kie ĝi ligiĝas al unu aŭ pli da ribosomoj. Tiam transigaj RNA-molekuloj, ligitaj al la konvenaj aminoacidoj, moviĝas en poziciojn sur la mRNA. La eblecoj por bazopariĝo inter la tRNA-antikodonoj kaj la mRNA-kodonoj determinas (tradukas la kodon) la sinsekvon de la aminoacidoj. La aminoacidoj reakcias inter si, formante peptidajn ligojn. Fine, post kompletiĝo de la peptidoj, sensignifa kodono ĉesigas la ĉenon. La ĉen-startiga N-formilmetionino fendiĝas kaj la ĉeno, havanta la primaran strukturon de vazopresino, moviĝas for de la tRNA. Post tiu malligiĝo, la peptido ekhavas siajn karakterizajn sekundaran kaj terciaran formojn.

Ribosomoj posedas du tipojn de centroj al kiuj tRNA-molekuloj ligiĝas:

Aminoacida centro (A)

La unua ribosoma centro, la aminoacida centro, ricevas kaj lokas la tRNA-on kiam ĝi alvenas, trenante sian aminoacidon.

Peptida centro (P) La dua ribosoma centro, la peptida centro, tenas unu tRNA-on dum ĝia aminoacido aŭ kreskanta peptida ĉeno reakcias, formante peptidan ligon kun la aminoacido sur la tRNA ligita al la centro por aminoacido.

Dum la proteina sintezo, ribosomoj iras laŭlonge de la mRNA. Tiu moviĝo kaŭzas ke la tRNA molekuloj sinsekve okupas la centron por aminoacido, poste la centron por peptidoj kaj fine malligiĝas de la ribosomo.