Πώς γνωρίζει το κύτταρο ποιες πρωτεΐνες πρέπει να κάνουν από τον κώδικα DNA;
1. Μεταγραφή:
* Το DNA είναι το σχέδιο: Το DNA στον πυρήνα του κυττάρου περιέχει τις γενετικές οδηγίες για την κατασκευή πρωτεϊνών. Κάθε γονίδιο εντός της αλληλουχίας DNA αντιπροσωπεύει τον κώδικα για μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη.
* RNA πολυμεράση: Ένα ένζυμο που ονομάζεται RNA πολυμεράση δεσμεύεται σε συγκεκριμένες περιοχές του DNA που ονομάζονται προαγωγείς, που βρίσκονται στην αρχή των γονιδίων.
* mRNA Δημιουργείται: Η πολυμεράση RNA διαβάζει την αλληλουχία DNA και δημιουργεί ένα αντίγραφο του γονιδίου με τη μορφή αγγελιοφόρου RNA (mRNA). Αυτή η διαδικασία είναι σαν να φτιάχνεις φωτοαντίγραφο του γονιδίου.
* Επεξεργασία και επεξεργασία: Το νεοσυσταθέν mRNA υφίσταται επεξεργασία, συμπεριλαμβανομένης της απομάκρυνσης των μη κωδικοποιημένων περιοχών (ιντρονίων) και της προσθήκης προστατευτικού καλύμματος και ουράς.
2. Μετάφραση:
* Το mRNA ταξιδεύει σε ριβοσώματα: Το επεξεργασμένο μόριο mRNA ταξιδεύει από τον πυρήνα και στο κυτταρόπλασμα, όπου συναντά ριβοσώματα.
* ριβοσώματα Διαβάστε τον κωδικό: Τα ριβοσώματα είναι σαν τα εργοστάσια παραγωγής πρωτεϊνών. Διαβάζουν τον κώδικα mRNA σε ομάδες τριών νουκλεοτιδίων που ονομάζονται κωδικόνια.
* Το tRNA φέρνει αμινοξέα: Μεταφέρετε μόρια RNA (tRNA), το καθένα που φέρει ένα συγκεκριμένο αμινοξέος, αναγνωρίζει και δεσμεύεται με τα κωδικόνια στο mRNA. Η αλληλουχία των κωδικόνων στο mRNA καθορίζει τη σειρά με την οποία τα αμινοξέα προστίθενται στην αναπτυσσόμενη πρωτεϊνική αλυσίδα.
* Σχηματισμός πολυπεπτιδίου: Καθώς το ριβόσωμα κινείται κατά μήκος του mRNA, συνδέει τα αμινοξέα μαζί, σχηματίζοντας μια αλυσίδα που ονομάζεται πολυπεπτίδιο.
* Αναδίπλωση και τροποποίηση: Η πολυπεπτιδική αλυσίδα στη συνέχεια διπλώνει σε μια συγκεκριμένη τρισδιάστατη δομή, καθοδηγούμενη από αλληλεπιδράσεις μεταξύ αμινοξέων. Αυτή η δομή είναι απαραίτητη για τη λειτουργία της πρωτεΐνης.
* Η πρωτεΐνη είναι έτοιμη να λειτουργήσει: Η τελική διπλωμένη και τροποποιημένη πρωτεΐνη είναι έτοιμη να εκτελέσει τη συγκεκριμένη λειτουργία της εντός του κυττάρου.
Ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης:
* Παράγοντες μεταγραφής: Ειδικές πρωτεΐνες που ονομάζονται παράγοντες μεταγραφής μπορούν να δεσμεύονται στους υποκινητές και είτε να ενεργοποιήσουν είτε να καταστείλουν την έκφραση γονιδίων. Αυτό επιτρέπει στο κύτταρο να ελέγχει ποια γονίδια μεταγράφονται και τελικά, ποιες πρωτεΐνες γίνονται.
* Περιβαλλοντικά σήματα: Τα κύτταρα μπορούν να ανταποκριθούν στα περιβαλλοντικά σήματα, όπως οι ορμόνες, τα θρεπτικά συστατικά και το στρες, προσαρμόζοντας τον ρυθμό γονιδιακής έκφρασης. Αυτό επιτρέπει στα κύτταρα να προσαρμοστούν στις μεταβαλλόμενες συνθήκες.
Συνοπτικά, το κύτταρο γνωρίζει ποιες πρωτεΐνες πρέπει να κάνουν με την ανάγνωση του κώδικα DNA, μεταγράφοντας το σε mRNA και στη συνέχεια μεταφράζοντας το mRNA σε πρωτεΐνη χρησιμοποιώντας ριβοσώματα και μόρια tRNA. Η διαδικασία ρυθμίζεται στενά από διάφορους παράγοντες, εξασφαλίζοντας ότι οι σωστές πρωτεΐνες παράγονται την κατάλληλη στιγμή και τόπο.
