Πώς εμφανίζονται η σύνθεση πρωτεϊνών στο βακτηριακό;

Σύνθεση πρωτεϊνών σε βακτήρια:Οδηγός βήμα προς βήμα

Η σύνθεση πρωτεϊνών σε βακτήρια, όπως σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει δύο κύρια στάδια: μεταγραφή και μετάφραση .

1. Μεταγραφή:

* DNA σε mRNA: Το πρώτο βήμα περιλαμβάνει την αντιγραφή των γενετικών πληροφοριών από ένα πρότυπο DNA σε ένα μόριο αγγελιοφόρου RNA (mRNA). Αυτό γίνεται από το ένζυμο RNA πολυμεράση , η οποία δεσμεύεται σε μια συγκεκριμένη περιοχή στο DNA που ονομάζεται Προαγωγός .

* Η πολυμεράση RNA ξετυλίγεται Η διπλή έλικα DNA και χρησιμοποιεί ένα κλώνο ως πρότυπο για να κατασκευάσει ένα συμπληρωματικό μόριο mRNA. Αυτή η αλληλουχία mRNA είναι ένα αντίγραφο του γονιδίου, το οποίο περιέχει τις οδηγίες για την οικοδόμηση μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης.

* Τερματισμός: Η διαδικασία σταματά όταν η πολυμεράση RNA φτάνει σε μια συγκεκριμένη ακολουθία που ονομάζεται erminator . Το πρόσφατα συντεταγμένο μόριο mRNA απελευθερώνεται και τώρα μπορεί να μετακινηθεί στα ριβοσώματα για μετάφραση.

2. Μετάφραση:

* mRNA σε πρωτεΐνη: Το μόριο mRNA μεταφέρεται στο ριβόσωμα, το οποίο λειτουργεί ως μηχανισμός σύνθεσης πρωτεϊνών. Το ριβόσωμα κινείται κατά μήκος του μορίου mRNA, διαβάζοντας τον γενετικό κώδικα σε ομάδες τριών νουκλεοτιδίων που ονομάζονται κωδικόνια .

* Το tRNA φέρνει αμινοξέα: Κάθε κωδικόνιο αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο αμινοξύ και τα μόρια μεταφοράς RNA (tRNA) δρουν ως μεταφραστές. Κάθε μόριο tRNA φέρει ένα συγκεκριμένο αμινοξύ και αναγνωρίζει ένα αντίστοιχο κωδικόνιο στο mRNA.

* Σχηματισμός δεσμών πεπτιδίου: Καθώς το ριβόσωμα κινείται κατά μήκος του mRNA, συγκεντρώνει τα αμινοξέα που μεταφέρονται από τα tRNAs, σχηματίζοντας μια πεπτιδική αλυσίδα. Αυτή η αλυσίδα είναι το αυξανόμενο μόριο πρωτεΐνης.

* Τερματισμός: Η διαδικασία τελειώνει όταν το ριβόσωμα συναντά ένα κωδικόνιο διακοπής , μια συγκεκριμένη ακολουθία στο mRNA που δεν κωδικοποιεί για οποιοδήποτε αμινοξέο. Το ριβόσωμα απελευθερώνει την ολοκληρωμένη πρωτεϊνική αλυσίδα.

Βασικές διαφορές μεταξύ βακτηριακής και ευκαρυωτικής πρωτεϊνικής σύνθεσης:

* Τοποθεσία: Στα βακτήρια, τόσο η μεταγραφή όσο και η μετάφραση εμφανίζονται ταυτόχρονα στο κυτταρόπλασμα, ενώ σε ευκαρυωτικά, η μεταγραφή λαμβάνει χώρα στον πυρήνα και τη μετάφραση στο κυτταρόπλασμα.

* ριβοσώματα: Τα βακτηριακά ριβοσώματα είναι μικρότερα (70s) από τα ευκαρυωτικά ριβοσώματα (80s).

* Επεξεργασία mRNA: Το βακτηριακό mRNA δεν απαιτεί εκτεταμένη επεξεργασία, όπως η ματίσματος και το κάλυμμα, το οποίο είναι απαραίτητο σε ευκαρυώτες.

* Έναρξη: Η εκκίνηση της βακτηριακής πρωτεΐνης είναι διαφορετική, που περιλαμβάνει έναν μοναδικό παράγοντα εκκίνησης που ονομάζεται IF3.

Ρύθμιση της πρωτεϊνικής σύνθεσης:

* Μεταγραφικό έλεγχο: Τα γονίδια μπορούν να ενεργοποιηθούν ή να απενεργοποιηθούν με ρυθμιστικές πρωτεΐνες που συνδέονται με συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA κοντά στον υποκινητή.

* Έλεγχος μετάφρασης: Η αποτελεσματικότητα της μετάφρασης μπορεί να ρυθμιστεί από παράγοντες που επηρεάζουν τη δέσμευση του mRNA στο ριβόσωμα.

* μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις: Μετά τη μετάφραση, οι πρωτεΐνες μπορούν να τροποποιηθούν περαιτέρω για να γίνουν λειτουργικές, συμπεριλαμβανομένης της αναδίπλωσης, της φωσφορυλίωσης και της γλυκοζυλίωσης.

Συνοπτικά: Η πρωτεϊνική σύνθεση στα βακτήρια είναι μια πολύ περίπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει πολλαπλά βήματα και ποικίλα συστατικά. Διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην ανάπτυξη, την ανάπτυξη και την ανταπόκριση των περιβαλλοντικών ερεθισμάτων. Η κατανόηση αυτών των διαδικασιών είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη νέων αντιβιοτικών και αντιβακτηριακών θεραπειών.