Ποια είναι η διαδικασία με την οποία οι πληροφορίες από ένα γονίδιο που χρησιμοποιείται στη σύνθεση λειτουργικών προϊόντων αυτά τα προϊόντα είναι πρωτεΐνες;
1. Μεταγραφή:
* DNA σε RNA: Η αλληλουχία DNA ενός γονιδίου αντιγράφεται σε μόριο αγγελιοφόρου RNA (mRNA). Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται από ένα ένζυμο που ονομάζεται RNA πολυμεράση.
* Έναρξη: Η πολυμεράση RNA συνδέεται με μια συγκεκριμένη περιοχή στο DNA που ονομάζεται προαγωγός, σηματοδοτώντας την αρχή του γονιδίου.
* επιμήκυνση: Η πολυμεράση RNA μετακινείται κατά μήκος του προτύπου DNA, ξετυλίγοντας το και προσθέτοντας συμπληρωματικά νουκλεοτίδια RNA στον αναπτυσσόμενο κλώνο mRNA.
* Τερματισμός: Η πολυμεράση RNA φτάνει σε μια συγκεκριμένη ακολουθία στο DNA που ονομάζεται Terminator, σηματοδοτώντας το τέλος της μεταγραφής.
* Επεξεργασία προ-mRNA: Στα ευκαρυωτικά, το νεοσυσταθέν mRNA υφίσταται περαιτέρω επεξεργασία, συμπεριλαμβανομένων:
* capping: Μια ειδική δομή που ονομάζεται 5 'καπάκι προστίθεται στην αρχή του mRNA.
* Συγκόλληση: Οι μη κωδικοποιημένες περιοχές του mRNA που ονομάζονται ιντρόνια αφαιρούνται και οι υπόλοιπες περιοχές κωδικοποίησης που ονομάζονται εξόνια συνδέονται μαζί.
* Πολυαδενυλίωση: Μια ουρά νουκλεοτιδίων αδενίνης (poly-a ουρά) προστίθεται στο τέλος του mRNA.
2. Μετάφραση:
* RNA σε πρωτεΐνη: Το μόριο mRNA ταξιδεύει από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα όπου χρησιμοποιείται ως πρότυπο για την κατασκευή μιας πρωτεΐνης. Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται σε ριβοσώματα.
* Έναρξη: Το ριβόσωμα συνδέεται με το mRNA και αναγνωρίζει το κωδικόνιο έναρξης (Αυγ). Το πρώτο tRNA που φέρει τη μεθειονίνη αμινοξέων συνδέεται με το κωδικόνιο έναρξης.
* επιμήκυνση: Το ριβόσωμα κινείται κατά μήκος του mRNA, διαβάζοντας κάθε κωδικόνιο. Για κάθε κωδικόνιο, ένα συγκεκριμένο tRNA που φέρει το αντίστοιχο αμινοξέος συνδέεται με το ριβόσωμα. Τα αμινοξέα συνδέονται μεταξύ τους με πεπτιδικούς δεσμούς, σχηματίζοντας μια αυξανόμενη πολυπεπτιδική αλυσίδα.
* Τερματισμός: Το ριβόσωμα φτάνει σε ένα κωδικόνιο στάσης (UAA, UAG ή UGA), σηματοδοτώντας το τέλος της μετάφρασης. Η πολυπεπτιδική αλυσίδα απελευθερώνεται από το ριβόσωμα.
Το πρωτεϊνικό προϊόν μπορεί στη συνέχεια να υποβληθεί σε περαιτέρω τροποποιήσεις, όπως αναδίπλωση ή αλληλεπίδραση με άλλες πρωτεΐνες για να εκτελέσει τη συγκεκριμένη λειτουργία του.
Συνολικά, η γονιδιακή έκφραση περιλαμβάνει μια ακριβή και συντονισμένη σειρά συμβάντων που επιτρέπουν στα κύτταρα να χρησιμοποιούν τις πληροφορίες που κωδικοποιούνται στο DNA τους για να συνθέσουν λειτουργικές πρωτεΐνες.
Είναι σημαντικό να σημειώσετε:
* Η γονιδιακή έκφραση είναι σφιχτά ρυθμισμένη και μπορεί να επηρεαστεί από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των περιβαλλοντικών σημάτων, του αναπτυξιακού σταδίου και του κυτταρικού τύπου.
* Δεν εκφράζονται όλα τα γονίδια ταυτόχρονα ή σε όλα τα κύτταρα.
* Η γονιδιακή έκφραση είναι η βάση για την ποικιλομορφία της ζωής , επιτρέποντας στους οργανισμούς να προσαρμοστούν σε διαφορετικά περιβάλλοντα και να εκτελούν εξειδικευμένες λειτουργίες.
